Wo sind die Mondwasserreservoirs? Mondbodenproben von Chang'e-5 liefern Hinweise →

Gibt es auf dem Mond Wasserreservoirs? Wenn ja, wo? Die Mondproben von Chang'e-5 brachten Überraschungen bei der Lösung dieses Rätsels. In einem am 27. März in der internationalen Fachzeitschrift Nature Geoscience veröffentlichten Artikel hieß es, chinesische und britische Wissenschaftler hätten den Wassergehalt der Einschlagglasperlen in den Mondproben von Chang'e 5 gemessen und dabei festgestellt, dass der Wassergehalt der Glasperlen vom Rand zur Mitte hin allmählich abnehme. Das Forschungsteam vermutete, dass dies durch Wasserstoffionen im Sonnenwind verursacht wurde, die in die Glaskügelchen eingeleitet wurden und auf diese trafen, sich dann verteilten und in ihnen konserviert wurden.

In den letzten 20 Jahren der Mondforschung haben Menschen große Wasserspuren auf der Mondoberfläche entdeckt. Forscher gehen davon aus, dass sich Wasserstoffionen im Sonnenwind mit Sauerstoff im Material der Mondoberfläche verbinden, um Hydroxylgruppen oder Wassermoleküle zu bilden und den Wasserkreislauf auf der Mondoberfläche aufrechtzuerhalten.

„Es gibt auch die Ansicht, dass es tief im Mondboden einen Grundwasserleiter gibt. Dieser Grundwasserleiter wurde jedoch nie entdeckt“, sagte Hui Hejiu, Co-Autor des Artikels und Professor an der Universität Nanjing.

Wenn Meteoriten und Asteroiden im Weltraum auf den Mond treffen, schmelzen sie den Boden und das Gestein auf der Mondoberfläche. Diese Schmelzen spritzen heraus und die gebildeten Tropfen kühlen ab und bilden Prallglasperlen. Unter den Mondproben von Chang'e-5 befindet sich eine große Anzahl von Impaktglasperlen.

Hui Hejiu stellte vor, dass in dieser Studie Wissenschaftler von Forschungseinrichtungen wie dem Institut für Geologie und Geophysik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, der Universität der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, der Universität Nanjing und der Universität für Wissenschaft und Technik Chinas zusammen mit britischen Wissenschaftlern eine detaillierte Untersuchung von 32 Impaktglasperlen mit gleichmäßiger Textur im Mondboden von Chang'e 5 durchgeführt haben. Die Ergebnisse zeigten, dass der durchschnittliche Wassergehalt der Impaktglasperlen bis zu 0,05 % betragen kann.

„Das entspricht 0,5 Kilogramm Wasser in 1 Tonne Schlagglasperlen, also mehr, als wir uns vorgestellt hatten. Bei dem Wasser in den Glasperlen handelt es sich hier nicht um Wasser im üblichen Sinne, sondern um in den Glasperlen vorhandenen Wasserstoff, der durch bestimmte Reaktionen in für uns nutzbares Wasser umgewandelt werden kann.“ Sagte Hui Hejiu.

Interessanter ist, dass der Wassergehalt in den auftreffenden Glasperlen deutliche Diffusionsringeigenschaften aufweist und vom äußeren Rand der Glasperlen zum Kern hin abnimmt.

Der Grund für dieses Phänomen wurde in den anschließenden Untersuchungen des wissenschaftlichen Forschungsteams aufgedeckt. „Die Wasserstoffisotopenzusammensetzung der wasserreichen äußeren Region in den Impaktglasperlen ähnelt der Wasserstoffisotopenzusammensetzung des Sonnenwindes, daher spekulieren wir, dass das Wasser in der äußeren Region aus der Injektion von Wasserstoff aus dem Sonnenwind stammt.“ Hui Hejiu erklärte.

Die Forscher stellten außerdem fest, dass der Wasserstoffgehalt an den äußersten Rändern einiger Glasperlen reduziert war. Sie vermuten, dass dies daran liegt, dass die Glasperlen später einem Aufprall oder einer Erwärmung ausgesetzt waren und dadurch einen Teil ihres Wassers verloren haben.

Der in dieser Studie entdeckte neue Mechanismus zeigt, dass die Impaktglasperlen im Mondboden eine wahre Wassergrube sind, die den Wasserkreislauf auf der Mondoberfläche aufrechterhalten kann. Durch die Analyse der Dicke des Mondbodens auf globaler Ebene gelangte das Team zu dem Schluss, dass die Wasserspeicherkapazität des Mondbodens bis zu 2,7 × 1014 Kilogramm erreichen kann. Hui Hejiu ist davon überzeugt, dass bei zukünftigen menschlichen Erkundungen des Weltraums Impaktglasperlen als mögliche Wasserquelle für die Versorgung genutzt werden könnten. Voraussetzung dafür ist allerdings, dass die Effizienz beim Sammeln der Glasperlen und bei der Wassergewinnung hoch ist.