Neue Forschungen deuten darauf hin, dass der Mond etwa 80 Millionen Jahre älter sein könnte, als bisher vermutet wurde. Eine intensive vulkanische Vergangenheit und starke Gezeitenkräfte haben seine geologische Uhr mehrfach neu gestartet. Laut den neuesten Erkenntnissen entstand der Mond vor 4,43 bis 4,51 Milliarden Jahren, doch die Vulkanaktivität „verjüngte“ seine Kruste geologisch. Diese Erkenntnisse lösen widersprückliche Daten aus bisherigen Analysen von Mondgestein. Herausgefunden hat dies ein internationales Forschungsteam von der University of California Santa Cruz, vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) und vom Collège de France.
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Der Mond – ein geologisches Rätsel
Seit Jahrzehnten versuchen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, das genaue Alter des Mondes zu entschlüsseln. Doch die Ergebnisse variieren stark. Einige Schätzungen sprechen von einem Alter von 4,35 Milliarden Jahren, andere von 4,51 Milliarden Jahren. Diese Diskrepanz liegt vor allem an den widersprüchlichen Daten aus Mondgesteinsproben.
Ein Großteil der Proben weist ein vergleichsweise junges Alter auf, während seltene, aber bemerkenswerte Zirkonkristalle ein weitaus höheres Alter nahelegen. Wie passen diese Unterschiede zusammen? Eine aktuelle Studie gibt neue Antworten und bringt Licht in die Geschichte des Mondes.
Vulkanismus und Gezeitenkräfte
Die Gezeitenkräfte in der frühen Geschichte des Mondes wirkten wie eine geologische Schmiede. Der Mond bewegte sich auf einer elliptischen Umlaufbahn, wodurch sich sein Abstand zur Erde und seine Geschwindigkeit ständig änderten. Diese ständigen Schwankungen „walkten“ sein Inneres durch, erhitzten es und führten zu heftigem Vulkanismus. Das Forschungsteam vergleicht diese Bedingungen mit dem Jupitermond Io, der durch die Gezeitenkräfte des Jupiter zum vulkanisch aktivsten Körper im Sonnensystem gemacht wird.
Der frühe Mond stand dem Jupitermond Io in seiner Dynamik kaum nach. Lavaflüsse und wiederholtes Aufschmelzen der Kruste prägten seine Oberfläche über Millionen Jahre hinweg. Diese Prozesse erklären, warum viele Mondgesteine geologisch jünger erscheinen, als es ihr tatsächliches Alter vermuten ließe.
Die Herausforderung der Altersbestimmung
Die Altersbestimmung von Mondgestein erfolgt durch die Analyse radioaktiver Isotope. Diese „geologischen Uhren“ nutzen den Zerfall bestimmter Atome, um das Alter eines Gesteins zu berechnen. Allerdings gibt es eine entscheidende Einschränkung: Solche Berechnungen sind nur dann genau, wenn das Gestein seit seiner Entstehung nicht mehr stark erhitzt wurde.
„Der starke Vulkanismus dürfte die geologische Uhr des Mondes neu gestartet und somit verstellt haben“, erklärt Prof. Dr. Thorsten Kleine vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung. Immer wieder wurden Gesteinsschichten durch Lavaflüsse erhitzt und neu geordnet. Dadurch geben die meisten Mondgesteine nicht ihr ursprüngliches Alter preis, sondern zeigen das letzte Mal an, als sie einer intensiven Hitze ausgesetzt waren. Lediglich extrem hitzebeständige Mineralien wie Zirkone konnten ihre innere Uhr bewahren. Diese seltenen Kristalle bieten daher einen Blick in die früheste Geschichte des Mondes.
Die neue Zeitleiste des Mondes
Laut der aktuellen Studie entstand der Mond vor etwa 4,43 bis 4,51 Milliarden Jahren. Seine vulkanische Hochphase erreichte er jedoch erst vor rund 4,35 Milliarden Jahren. Diese Hitzephasen veränderten seine Kruste mehrfach und führten zu einer geologischen Verjüngung.
„In ihrer Vielfalt verraten uns die Gesteinsproben vom Mond seine gesamte, bewegte Geschichte“, erklärt Kleine. Mit Hilfe moderner Analysemethoden konnten die Forschenden Widersprüche klären, die bislang in der Altersbestimmung des Mondes auftraten.
Offene Fragen und neue Erklärungen
Die neuen Erkenntnisse geben auch Antworten auf andere Rätsel der Mondforschung. Eine offene Frage war beispielsweise, warum der Mond im Vergleich zu seinem hohen Alter relativ wenige sichtbare Krater besitzt. Hier liefert der Vulkanismus eine plausible Erklärung: Lava aus dem Inneren des Mondes könnte frühe Einschlagsbecken aufgefüllt und so „gelöscht“ haben.
Auch die Zusammensetzung des Mondmantels, der Schicht direkt unter der Kruste, wird durch die neuen Modelle besser verständlich. Wenn der Mond mehrfach aufschmolz, könnten bestimmte Elemente in tiefere Schichten abgesunken sein, was die Unterschiede zur Erde erklärt.
Prof. Dr. Alessandro Morbidelli vom Collège de France fasst zusammen: „Durch die neuen Ergebnisse fügen sich alle Puzzleteile, die zuvor nicht zusammenpassen wollten, zu einem stimmigen Gesamtbild der Mondentstehung zusammen.“
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