Potentielles Explorationsvorhaben auf dem Mond

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Planetenwissenschaftler der Brown University zeigen in einer aktuellen Studien, dass in der Mineralogie des Mondbeckens Südpol-Aitken (SPA) eine Kluft, mit einem Durchmesser von ungefähr 2.500 Kilometern, in der Oberfläche vorhanden ist . Es wird angenommen, dass SPA das älteste und größte Einschlagbecken auf dem Mond ist und Wissenschaftler seit längerer Zeit überlegen, das Becken als Landeplatz für zukünftige Raummissionen zu nutzen.

“Dies ist ein sehr detaillierter Blick auf die kompositorische Struktur dieses riesigen Impaktbeckens unter Verwendung hochmoderner Daten”, sagte Dan Moriarty, ein Postdoc am NASA Goddard Space Flight Center. “Angesichts der Tatsache, dass dies ein wichtiges Ziel für zukünftige Explorationen ist, hoffen wir, dass dies als Rahmen für eine detailliertere Auswahl von Studien- und Landeplätzen dienen wird”.

Es wird angenommen, dass die Kräfte, die SPA geschaffen haben, durch die gesamte Mondkruste und in den Mantel gestrahlt haben. Der Besuch von SPA und die Entnahme einer Probe dieses exponierten Mantelmaterials könnten wichtige Hinweise auf die Entstehung und Entwicklung des Mondes liefern. Eine Stichprobe könnte auch Wissenschaftlern helfen, die Auswirkungen genau zu bestimmen. Man nimmt an, dass SPA das älteste Becken des Mondes ist. Ein festes Datum wäre also ein wichtiger Meilenstein in der Zeitlinie der Mondgeschichte sowie der Ereignisse, die die frühe Erde betreffen.

Aber um die richtigen Proben zu erhalten, ist es wichtig, die besten Landeplätze zu kennen. Das hatten Moriarty und Co-Autor Carlé Pieters, Professor an der Abteilung für Erd-, Umwelt- und Planetenwissenschaften an der Brown University, für diese Studie vor Augen. Sie verwendeten detaillierte Daten von Moon Mineralogy Mapper, einem Spektrometer, das an Bord der indischen Raumsonde Chandrayaan-1 geflogen ist, für die Pieters der Hauptforscher ist.

“Ein globaler Zugang zu modernen Imaging-Spektrometern aus der Umlaufbahn des Mondes ist die beste Lösung,  abgesehen davon, wenn ein Geologe mit einem Steinhammer die Feldarbeit über die Oberfläche durchführt”. Pieters sagte. “Im Idealfall werden wir beides in Zukunft erleben”.

Die Forschung identifizierte vier verschiedene mineralogische Regionen, die ein Bullseye-Muster in und um das Becken herum bilden. Am Zentrum des Bullaugens befindet sich eine Region, die anscheinend aus Ablagerungen von vulkanischem Material besteht. Dies ist ein Zeichen dafür, dass das Zentrum des Beckens möglicherweise kurz nach dem Einschlag des SPA-Gebiets von einem vulkanischen Fluss bedeckt wurde. Diese zentrale Region ist von einem Materialring umgeben, der von magnesiumreichem Pyroxen dominiert wird, einem Mineral, von dem man annimmt, dass es im Mondmantel reichlich vorhanden ist. Außerhalb davon ist ein Ring, in dem Pyroxen mit den Standard-Krusten des Mondhochlandes mischt. Außerhalb dieses Rings befindet sich das Äußere des Beckens, wo die Signaturen von Material aus dem Impakt verschwinden.

zeigt das Südpol-Aitken-Becken. Eine neue Studie zeigt vier verschiedene Regionen in und um das größte Einschlagsbecken des Mondes. Die Ergebnisse könnten dazu beitragen, die zukünftige Erforschung des Beckens zu leiten. ©NASA / Goddard Space Flight Center

Die Ergebnisse haben einige interessante Auswirkungen auf die SPA-Exploration, sagen die Forscher. Die Forschung legt beispielsweise nahe, dass das Auffinden von ursprünglichem Mantelmaterial in der Mitte des Beckens aufgrund der großen vulkanischen Ablagerungen ein wenig schwierig sein könnte.

“Das ist ein bisschen kontraintuitiv”, sagte Moriarty. “Normalerweise würde die tiefste Ausgrabung in der Mitte des Kraters liegen. Aber wir zeigen, dass die Mitte von SPA von etwas bedeckt ist, das wie ein vulkanischer Fluss aussieht.”

 

Also, wenn Sie nach Mantelmaterial suchen, wäre es vielleicht besser, direkt im Ring zu landen, der das Zentrum umgibt, wo das Materialmaterial wahrscheinlich hoch konzentriert ist.

Aber ein idealer Landeplatz, sagt Moriarty, könnte ein Ort sein, der sowohl Mantel als auch vulkanisches Material enthält, weil die Vulkanite für sich selbst interessant sind. Ihre Zusammensetzung ist ein wenig anders als die anderen vulkanischen Gesteine auf dem Mond, was darauf hindeutet, dass sie einen einzigartigen Ursprung haben.

“Wenn diese Gesteine tatsächlich vulkanisch sind, bedeutet das, dass es eine wirklich interessante Art von Vulkanismus gab, die in SPA stattfand”, sagte Moriarty. “Es könnte mit der extremen geophysikalischen Umgebung zusammenhängen, die während der Bildung des Beckens vorhanden gewesen wäre. Das wäre wirklich interessant, um genauer hinzuschauen”.

In diesem Sinne, sagt Moriarty, dass ein guter Punkt in der Nähe der Grenze des vulkanischen Zentrums und des Pyroxen-Rings liegen könnte. Eine andere Strategie könnte darin bestehen, nach einer Stelle zu suchen, wo das vulkanische Material durch einen nachfolgenden Einschlag durchbohrt wurde. Moriarty und Pieters fanden mehrere solcher Krater in dem vulkanischen Bereich, wo das Pyroxenmaterial wieder ausgegraben wurde.

“Wir gehen davon aus, dass sowohl der Mantel als auch der Vulkanismus für eine reicherere Wissenschaft zurückkehren würden”, sagte Moriarty.

Moriarty hofft, dass diese Erkenntnisse den Missionsplanern etwas zum Nachdenken geben werden. China plant derzeit eine Mission in SPA. Die Region ist wiederholt bei der “dekadischen Vermessung” der NASA durch Planetenforscher aufgetreten, die verwendet wird, um die Missionsprioritäten der Agentur zu informieren.

“Auswirkungen sind der dominierende Prozess, der die Entstehung und Entwicklung des Sonnensystems antreibt, und SPA ist die größte bestätigte Impaktstruktur auf dem Mond, wenn nicht des gesamten Sonnensystems”, sagte Moriarty. “Damit ist es ein wichtiges Endglied für das Verständnis von Impact-Prozessen. Wir denken, dass diese Arbeit eine Roadmap für die Erforschung von SPA im Detail liefern könnte. “

Artikel:

Brown University; “Research details mineralogy of potential lunar exploration site“; ScienceDaily, 28 February 2018.

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