Donnerstag, 10. November 2011

Forscher schlagen Erklärungen für Mondmagnetismus vor

Gesamtansicht des Mondes, aufgenommene von der NASA-Sonde "Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO). (Klicken Sie auf die Abbildung, um zu einer vergrößerten Darstellung zu gelangen) | Copyright: NASA/GSFC/Arizona State University

Santa Cruz/ USA - Seit die Apollo-Missionen Mondgestein zurück zur Erde brachten und dieses in Labors untersucht wurde, rätseln Wissenschaftler darüber, wie es sein kann, dass dieses Gestein magnetisiert ist, obwohl der Erdtrabant selbst über gar kein globales Magnetfeld verfügt. US-Wissenschaftler haben nun einen neuen Mechanismus vorgeschlagen, der das Rätsel erklären könnte und beschreibt, wie der noch junge Mond einst ein eigenes globales Magnetfeld erzeugt haben könnte.

Frühere Erklärungstheorien für das magnetisierte Mondgestein gingen lange Zeit davon aus, dass dieser Magnetisierung durch Einschläge auf dem Mond hervorgerufen wurden. Anhand paleomagnetischer Analysen des Mondgesteins, sowie durch Messungen der Magnetisierung der Mondkruste konnte jedoch nachgewiesen werden, dass der Mond in seiner frühen Geschichte über ein starkes und langlebiges Magnetfeld verfügt haben musste.

Globale Magnetfelder werden eigentlich von sogenannten Geodynamos erzeugt, die durch Hitze aus dem Inneren Kern entstehen, die wiederum komplexe Fließbewegungen im flüssigen Eisen des äußeren Kerns antreiben. Der Mond jedoch war und ist zu klein, um eine solche Art von innerem Dynamo aufrecht zu erhalten.

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Wie die Planetenwissenschaftler Christina Dwyer und Francis Nimmo von der "University of California" (UCSC) sowie David Stevenson vom "California Institute of Technology" (CIT) in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins "Nature" berichten, könnte einst ein Dynamo von der Verwirbelung des flüssigen Mondkerns durch die Bewegung des festen Mantels darüber angetrieben worden sein.

"Dies wäre eine ganz andere Art und Weise, wie ein globaler Dynamo angetrieben werden könnte", so Dwyer. In ihrer Studie haben die Wissenschaftler die Auswirkungen einer Differentialbewegung zwischen dem Mondkern und dem Mondmantel errechnet.

Tatsächlich umkreiste der noch junge Mond in einem deutlich geringeren Abstand als heute - eine (minimale) Fluchtbewegung, die sich weiterhin fortsetzt. Bei einer näheren Distanz, sorgte wahrscheinlich die damit einhergehende stärkere Gezeitenwirkung zwischen Erde und Mond dafür, dass sich der Mantel des Mondes leicht unterschiedlich zu seinem Kern bewegte. Diese zum Kern relative unterschiedliche Bewegung des Mantels könnte den flüssigen Kern verwirbelt und dabei jene fließenden Bewegungen erzeugt haben, die - so die Theorie der Forscher - den globalen Dynamo des Mondes in Schwung gebracht haben.

Laut den Berechnungen des Forscher-Trios könnte der so gestartete lunare Dynamo mindestens eine Milliarde Jahre aktiv gewesen sein. Mit zunehmender Entfernung des Mondes von der Erde sei er dann jedoch gemeinsam mit den ihn antreibenden Prozessen mehr und mehr zum Erliegen gekommen.

Zugleich weisen die Forscher jedoch daraufhin, dass noch weitere Analysen notwendig sind, um die Theorie zu beweisen. "Nur bestimmte Arten von Flüssigkeiten lassen einen magnetischen Dynamo entstehen", erläutert Dwyer. "Wir haben die Kraft errechnet, die für den Antrieb eines solchen Dynamos notwendig ist und diese steht angesichts der Eigenschaften des Mondes zur Verfügung." Jetzt soll ein Abgleich des Modells des Monddynamos mit den paleomagnetischen Analysen des Mondgesteins weitere Informationen über die Geschichte des Mondes liefern.

Zugleich stelle die Studie jedoch nicht nur einen neuen Mechanismus zur Entstehung eines magnetischen Feldes des frühen Mondes dar, sondern könne auch auf andere kleinere Himmelskörper, wie Asteroiden angewendet werden.

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Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / ucsc.edu
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