Spuren auf dem Mond 09.06.2020, 09:11 Uhr

Mond: Forscher machen überraschende Entdeckung auf der Oberfläche des Erdtrabanten

Forscher der ETH Zürich und des Max-Planck-Instituts haben Felsstürze auf dem Mond untersucht und eine besondere Karte der Mondoberfläche erstellt. Dabei machten sie eine überraschende Entdeckung, die für künftige Mondmissionen enorm wichtig sein kann.

Es ist eine spektakuläre Naturgewalt, von der wir auf der Erde in der Regel aber gar nichts mitbekommen: Immer wieder kommt es auf dem Mond zu Felsstürzen. Haushohe Gesteinsbrocken geraten in Bewegung und bahnen sich ihren Weg in die Mondtäler.

Dabei hinterlassen sie beeindruckende Spuren. Das wissen wir seit den ersten noch unbemannten Flügen zum Mond in den 1960er Jahren. Die Astronauten der Apollo-​Missionen untersuchten die Schneisen auf der Mondoberfläche und sammelten Gesteinsproben. Nur: Eine Übersicht darüber zu erstellen, wie verbreitet solche Felsbewegungen sind und wo genau sie auftreten, gab es bislang nicht.

Mond: Forscher erstellen erste Karte der Felsstürze

Jetzt hat ein Forschungsteam der ETH Zürich und des Max-​Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen mehr als zwei Millionen Aufnahmen der Mondoberfläche ausgewertet, um die erste globale Karte der Felsstürze zu erstellen. Dafür hat das Team einen eigens entwickelten Suchalgorithmus genutzt, der auf der Grundlage neuronaler Netzwerke nach und nach lernt, die typischen Spuren abgehender Felsstürze in Satellitenbildern zu erkennen.

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Entstanden ist so eine einzigartige Karte der Mondoberfläche zwischen 80 Grad nördlich und 80 Grad südlicher Breite, die 136.610 Felsstürze mit Durchmessern von mehr als zweieinhalb Metern verzeichnet. „Die Karte bietet uns erstmals die Möglichkeit, das Auftreten von Felsstürzen auf einem anderen Himmelskörper und deren Ursachen zu untersuchen“, sagt Urs Mall vom MPS. Bei der Auswertung machten die Forscher eine überraschende Entdeckung.

Die Karten zeigen alle entdeckten Ansammlungen von Felsstürzen auf dem Mond als orangefarbene oder rötliche Flecken. Das Gebiet zwischen 70 Grad nördlicher und südlicher Breite ist unten links dargestellt, die Polregionen darüber. Ab 80 Grad nördlicher und südlicher Breite verhindern lange Schatten ein verlässliches Identifizieren von Felsstürzen. Foto: MPS/NASA

Die Karten zeigen alle entdeckten Ansammlungen von Felsstürzen auf dem Mond als orangefarbene oder rötliche Flecken. Das Gebiet zwischen 70 Grad nördlicher und südlicher Breite ist unten links dargestellt, die Polregionen darüber. Ab 80 Grad nördlicher und südlicher Breite verhindern lange Schatten ein verlässliches Identifizieren von Felsstürzen.

Foto: MPS/NASA

Bisher waren Wissenschaftler davon ausgegangen, dass vor allem Mondbeben die Felsbrocken lösen und in Bewegung setzen. Wie sich nun zeigt, scheinen Asteroiden-Einschläge eine erheblich wichtigere Rolle zu spielen. Sie sind offenbar direkt oder indirekt für mehr als 80 % aller Felsstürze verantwortlich.

Astreroiden beeinflussen Oberfläche noch nach Milliarden von Jahren

„Ein Großteil der Felsstürze findet sich in der Nähe von Kraterwänden“, so Simon Löw, Professor für Ingenieurgeologie am Geologischen Institut der ETH Zürich. Einige der Brocken lösen sich demnach kurz nach dem Einschlag, andere deutlich später. Das heißt: Einschläge, die schon vor langer Zeit passiert sind, beeinflussen das Aussehen der Oberfläche bis heute. Die Forscher gehen davon aus, dass an der Einschlagstelle durch den Aufprall des Asteroiden ein Netzwerk aus Rissen im Untergrund entsteht. Teile der Oberfläche können dadurch noch nach sehr langen geologischen Zeiträumen mobil werden.

Selbst in den ältesten Landschaften des Mondes, die vor bis zu vier Milliarden Jahren entstanden, finden sich an uralten Kratern Spuren von frischen Felsstürzen, so die Forschergruppe. Solche Abdrücke müssten nach einigen Millionen Jahren eigentlich verwittern. Also wandeln auch sie sich offenbar Milliarden von Jahren nach ihrer Entstehung.

„Asteroideneinschläge beeinflussen und verändern die Geologie einer Region offenbar über sehr, sehr lange Zeiträume hinweg“, so Valentin Bickel, der am MPS und an der ETH promoviert und Erstautor der Studie zu den Felsstürzen ist.

Die Ergebnisse der Wissenschaftler legen nun nahe, dass sich auch andere, sehr alte Oberflächen auf Körpern ohne Atmosphäre – wie etwa auf dem Merkur oder dem 516 Kilometer großen Asteroiden Vesta – noch immer verändern könnten.

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Felsen mit zehn Metern Durchmesser auf dem Mond

Vor wenigen Jahren noch wäre eine Karte dieser Art kaum umsetzbar gewesen. „Die allermeisten abgestürzten Felsbrocken auf dem Mond haben einen Durchmesser zwischen sieben und zehn Metern“, erklärt Valentin Bickel. „Frühere Raumsonden, die den Mond untersucht haben, konnten solch kleine Strukturen nicht überall sichtbar machen.“ Erst der Lunar Reconnaissance Orbiter der Nasa, der im Juni 2009 gestartet ist, kartiert seit 2010 die gesamte Mondoberfläche mit der nötigen räumlichen Auflösung und Abdeckung.

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