Die Ursprünge der seltsamen Wirbel auf dem Mond kommen ans Licht

Nahaufnahme eines hellen Schnörkels auf der dunklen Mondoberfläche

Dieses Bild vom Lunar Reconnaissance Orbiter der NASA zeigt den Reiner Gamma-Mondwirbel. (Bildnachweis: NASA LRO WAC-Wissenschaftsteam)





Eine Lawine neuer Forschungsergebnisse beleuchtet die seltsamen Wirbel aus Licht und Dunkelheit, die die Mondoberfläche überziehen, was darauf hindeutet, dass das schwache Magnetfeld, der einzige natürliche Satellit der Erde, Teilen der Mondkruste einen überraschend starken Schutz bietet.

Viele grübeln über die Geheimnisse von Europas mondweitem, eisbedecktem Meer oder der zum Scheitern verurteilten seltsamen Zusammensetzung von Phobos nach, aber der Mond der Erde birgt Geheimnisse noch näher an ihrem Zuhause. Forscher haben sich lange über die Schnörkelmuster gewundert, die auf der pockennarbigen Oberfläche des Mondes Dutzende von Meilen breit sein können.

'Diese Muster, die als 'Mondwirbel' bezeichnet werden, erscheinen fast auf der Oberfläche des Mondes', sagt John Keller, ein Forscher am Goddard Space Flight Center der NASA in Maryland, sagte in einer Erklärung . „Sie sind einzigartig; Wir haben diese Merkmale nur auf dem Mond gesehen, und ihr Ursprung ist seit ihrer Entdeckung ein Rätsel geblieben.' Keller ist Projektwissenschaftler für die Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO)-Mission der NASA. [Erstaunliche Mondfotos vom Lunar Reconnaissance Orbiter der NASA]



Die hellen Flecken der Wirbel scheinen weniger verwittert und abgenutzt zu sein als die dunklen Teile, und die Wirbel treten stellenweise auf wo die Mondoberfläche magnetisiert ist , nach bisherigen Recherchen. Aus diesen Beobachtungen haben Wissenschaftler drei Haupthypothesen über den Ursprung der Wirbel entwickelt, sagten NASA-Beamte in der Erklärung: dass das Magnetfeld des Mondes Teile der Oberfläche vor abrasivem Sonnenwind schützte, dass sich Staub in Ausrichtung mit dem Magnetfeld absetzte oder dass Materialwolken von Kometeneinschlägen verursachten sowohl die Wirbel als auch die Magnetfelder.

Im Gegensatz zur Erde, deren wirbelnder Metallkern ein weltweites Magnetfeld erzeugt, ist der Mond erzeugt (derzeit) kein weit verbreitetes Feld . Stattdessen werden Krustenflecken in unregelmäßigen Mustern magnetisiert. Während die Erklärung des Schutzfeldes plausibel schien, verstanden die Forscher nicht, wie diese schwachen Magnetfelder eine ausreichend starke Schutzwirkung auf die Mondoberfläche hatten.

'Das Problem mit der Idee der magnetischen Abschirmung ist, dass die eingebetteten Magnetfelder auf dem Mond sehr schwach sind – etwa 300-mal schwächer als das Magnetfeld der Erde', sagte Bill Farrell, Leiter des DREAM2-Zentrums für Weltraumumgebungen der NASA Goddard, in der Erklärung.



Drei neue Veröffentlichungen von DREAM2-Forschern beschreiben Modelle, wie das schwache Feld die Oberfläche tatsächlich vor dem unaufhörlichen Sonnenwind schützen könnte, und neue Beobachtungen des LRO unterstützen die Schlussfolgerung weiter.

Die heftige Aktivität der Sonne sendet ein konstanter Strom energiegeladener, geladener Teilchen hinaus in das Sonnensystem und bombardieren die dort lebenden Planeten, Monde und Asteroiden. Das Magnetfeld der Erde lenkt die meisten dieser Teilchen von der Oberfläche des Planeten ab; ihre Wechselwirkungen mit diesem Feld und den Partikeln in der Atmosphäre verursachen lebendige Polarlichter in der Nähe des Nord- und Südpols. Der Mond hingegen steht meist ungeschützt, da er ständig von den energetischen Teilchen überschüttet wird, die je nach Aktivität der Sonne 300 bis 800 km/s (200 bis 500 Meilen pro Sekunde) zurücklegen können.

Nach den neuen Modellen kann selbst der schwache Oberflächenmagnetismus des Mondes beim Durchströmen des Sonnenwindes ein starkes elektrisches Feld erzeugen, das die Teilchen von Teilen der Mondoberfläche weglenken kann. So schreiben sich die Wirbel des Magnetismus in Form hellerer Bereiche in den Mond ein, die weniger vom plätschernden Wind der Sonne abgetragen werden.



Vollmond über Long Beach, CA

Neue Beobachtungen des LRO scheinen diese Hypothese zu unterstützen, sagte Keller. „Solange Sie nicht jemanden haben, der Messungen auf der Mondoberfläche vornimmt, werden wir möglicherweise keine endgültige Antwort erhalten. Aber die neuen Beobachtungen, die die Wirbel in ultraviolettem und fernultraviolettem Licht analysieren, stimmen mit früheren Beobachtungen überein, die darauf hindeuten, dass die Wirbel weniger verwittert sind als ihre Umgebung“, sagte er.

Um den Prozess in der Zwischenzeit besser zu verstehen, hoffen die Teams, die Modelle so abzustimmen, dass sie unterschiedliche Tageszeiten berücksichtigen, wenn der Sonnenwind aus verschiedenen Richtungen kommt, sowie für unterschiedliche Sonnenwindstärken, sagten Beamte in der Stellungnahme. Die Forscher könnten auch die Verwitterungseffekte des Weltraums und des Sonnenwinds modellieren, heißt es in der Erklärung. Das Mondorbiter-Team plant seinerseits, eines der Instrumente des Orbiters anzupassen, um die Klarheit seiner Tagesbeobachtungen zu verbessern, sagten Beamte.

Die neue Modellierungsarbeit war ausführlich in der Zeitschrift Icarus im März , in dem Journal of Geophysical Research: Space Physics im Juni und in der Journal of Geophysical Research: Planeten im November ; die LRO-Beobachtungen waren detailliert in Ikarus im Januar und im Februar .

Anmerkung des Herausgebers: Dieser Artikel wurde aktualisiert, um den Geschwindigkeitsbereich des Sonnenwinds widerzuspiegeln.

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