[ziesell]

Forschung: Der Mond soll doch einen festen Kern haben

Der innere Mondkern soll etwa 500 Kilometer im Durchmesser betragen und fest sein. Eine neue Studie stützt damit frühere Forschungsergebnisse.



Der innere Kern des Mondes ist tatsächlich eine feste Kugel, mit einer Dichte ähnlich der von Eisen. Zu diesem Schluss kommt ein Forschungsteam, das nun hofft, dass die Debatte darüber, ob der innere Kern des Mondes fest oder geschmolzen sei, beigelegt ist.

Das Ergebnis der Forscher stellt die Entwicklung des Magnetfelds des Mondes infrage, indem es die Existenz eines inneren Kerns belegt "und ein globales Mantelumsturz-Szenario" unterstützt, das "wesentliche Erkenntnisse über den zeitlichen Ablauf der Bombardierung des Mondes in den ersten Milliarden Jahren des Sonnensystems liefert".

Mondbeben lassen das Innere des Trabanten erkennen

Die Untersuchung der inneren Zusammensetzung von Objekten im Sonnensystem lässt sich am effektivsten durch seismische Daten erreichen. Die Art und Weise, wie sich die von Beben erzeugten Schallwellen durch das Material im Inneren eines Planeten oder Mondes bewegen und reflektiert werden, kann dabei helfen, eine detaillierte Karte des Inneren des Objekts zu erstellen.

Zwar wurden bereits während der Apollo-Missionen der US-Raumfahrtbehörde Nasa seismische Daten vom Mond gesammelt. Ihre Auflösung ist laut dem Team jedoch zu gering, um den Zustand des inneren Kerns genau zu bestimmen.

Der Fachwelt ist zwar bekannt, dass es einen flüssigen äußeren Kern gibt, jedoch war unklar, was dieser umgibt. Modelle eines festen inneren Kerns und eines vollständig flüssigen Kerns funktionieren gleichermaßen gut mit den Apollo-Daten. Deswegen zog das Team Daten von weiteren Monderkundungsmissionen hinzu.

Neuere Daten liefern neue Ergebnisse

Dann erstellten sie ein Profil verschiedener Mondmerkmale wie den Grad seiner Verformung durch die Gravitationswechselwirkung mit der Erde, die Variation seiner Entfernung von der Erde und seiner Dichte. Anschließend führten sie Modellierungen mit verschiedenen Kerntypen durch.

Die Modelle beschreiben ein aktives Umkippen tief im Inneren des Mondmantels. Das bedeutet, dass dichteres Material im Inneren des Mondes zum Zentrum hin abfällt und weniger dichtes Material nach oben steigt. Diese Aktivität wird seit Langem als Erklärung für das Vorhandensein bestimmter Elemente in vulkanischen Regionen des Mondes vorgeschlagen.

Mond- und Erdkern sehr ähnlich

Zudem fand das Team heraus, dass der Mondkern dem der Erde sehr ähnlich ist – mit einer äußeren flüssigen Schicht und einem festen inneren Kern. Nach ihrer Modellierung hat der äußere Kern einen Radius von etwa 362 Kilometern und der innere von rund 258 Kilometern. Das sind etwa 15 Prozent des gesamten Mondradius.

Der innere Kern weist eine Dichte von etwa 7.822 Kilogramm pro Kubikmeter auf. Im Jahr 2011 kam ein Team der Nasa zu einem ähnlichen Ergebnis. Es setzte damals modernste seismologische Techniken zur Untersuchung des Mondkerns mit Apollo-Daten ein. Ein fester innerer Kern mit einem Radius von etwa 240 Kilometern und einer Dichte von etwa 8.000 Kilogramm pro Kubikmeter war das Ergebnis.

Laut dem Team weiß die Fachwelt, dass der Mond kurz nach seiner Entstehung ein starkes Magnetfeld hatte, das vor etwa 3,2 Milliarden Jahren abzunehmen begann. Ein solches Magnetfeld wird durch Bewegung und Konvektion im Kern erzeugt.

Zur Studie

Die Studie wurde in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht: The lunar solid inner core and the mantle overturn (Der feste innere Mondkern und der Mondmantel überschlagen sich).

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