Wissenschaftler haben entdeckt, dass die Fernseite des Mondes kälter ist als die Nahseite des Mondes

Wissenschaftler des University College London (UCL) und der Universität Peking sind gemeinsam mit chinesischen Kollegen zu dem Schluss gekommen, dass das Innere der Rückseite des Mondes kälter sein könnte als die Rückseite. Dies geht aus einer Studie hervor, die in der Zeitschrift Nature Geoscience veröffentlicht wurde.

Die Arbeit basiert auf Analysen von Mondbodenproben, die von Chinas Raumsonde Chang'e-6 im Jahr 2024 geliefert wurden. Die Raumsonde sammelte etwa 300 Gramm Gestein aus einem riesigen Krater auf der Rückseite des Mondes - die ersten Proben, die aus dieser Region stammen. Die Wissenschaftler bestätigten, dass das Gestein etwa 2,8 Milliarden Jahre alt ist und dass es sich aus Magma in der Tiefe bei einer Temperatur von etwa 1.100 °C gebildet hat - etwa 100 °C niedriger als ähnliche Proben von der nahen Seite des Mondes.

Professor Yang Li vom UCL und der Universität Peking sagte, dass die Unterschiede zwischen der nahen und der fernen Seite des Mondes seit langem bekannt sind, aber ihre Natur bleibt ein Rätsel.

"Wir nennen es den zweigesichtigen Mond. Man nimmt an, dass die Temperatur des Mondmantels auf der Fernseite niedriger ist, aber dies ist das erste Mal, dass wir Beweise aus echten Proben haben", erklärte der Wissenschaftler.

Xuelin Zhu, Doktorand an der Universität Peking, fügte hinzu, dass die Unterschiede zwischen den beiden Seiten viel tiefer gehen als nur die Oberfläche. Die ferne Seite des Mondes hat eine dickere Kruste, mehr Gebirgsregionen und Krater und scheint weniger vulkanisch aktiv zu sein als die nahe Seite.

Warum die ferne Seite kälter ist

Die Autoren der Studie vermuten, dass der Mantel der Rückseite weniger Elemente enthält, die beim radioaktiven Zerfall Wärme abgeben: Uran, Thorium und Kalium. Dies könnte nach dem Einschlag eines riesigen Asteroiden oder Planetesimali geschehen sein, der das Innere des Mondes "aufgewühlt" und die Materialien, die reich an wärmeproduzierenden Elementen sind, auf die nahe Seite verschoben hat.

Es gibt auch andere Hypothesen. Zum Beispiel, dass der Mond in der Frühgeschichte mit einem "zweiten kleinen Mond" kollidiert sein könnte und die heutigen Proben der beiden Seiten von zwei unterschiedlich heißen Körpern stammen. Diskutiert wird auch die Version, dass sich die nahe Seite aufgrund der Erdanziehung stärker erwärmt.

Wie die Studie durchgeführt wurde

Proben des Mondbodens, die meist aus Basaltkörnern bestehen, wurden mit einer Elektronensonde untersucht, um die Zusammensetzung zu bestimmen. Die Wissenschaftler maßen Blei-Isotope, um das Gestein mit Hilfe der Uran-Zerfallsmethode zu datieren.

Die Forscher verwendeten dann mehrere Methoden, um die Temperatur zu bestimmen, bei der das Gestein entstanden ist.

• Zunächst analysierten sie die Mineralzusammensetzung und verglichen sie mit Computermodellen. Dabei stellten sie fest, dass die Kristallisationstemperatur um etwa 100 °C niedriger war als die der nahe gelegenen Proben.

• Anschließend schätzten sie die Temperatur des "Muttergesteins", bevor es zu Magma geschmolzen ist, und verglichen die Daten mit den Ergebnissen der Apollo-Missionen. Der Unterschied betrug wiederum etwa 100 °C.

• Außerdem verwendeten die Wissenschaftler zusammen mit Kollegen von der Shandong Universität Satellitendaten aus dem Chang'e-6 Landegebiet und verglichen sie mit ähnlichen Daten von der nahen Seite und erhielten einen Unterschied von etwa 70 °C.

Auf dem Mond koexistieren wärmeproduzierende Elemente oft mit Phosphor und Seltenerdelementen in Gesteinen, die reich an KREEP (von Kalium - Kalium, REE - Seltene Erden, P - Phosphor) sind. Der Theorie nach sollten diese Stoffe bei der Entstehung des Mondes gleichmäßig verteilt gewesen sein. Jetzt aber sind sie im mondnahen Mantel konzentriert, was dessen höhere vulkanische Aktivität erklärt.

Obwohl die Studie keine endgültigen Daten über die aktuelle Temperatur des Mondmantels liefert, bestätigt sie: Das Temperaturungleichgewicht zwischen den Seiten könnte noch Milliarden von Jahren bestehen, da der Mond extrem langsam abkühlt. Das Team von Wissenschaftlern arbeitet bereits an den folgenden Analysen, um eine endgültige Antwort zu erhalten.