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100 Explosionen auf dem Mond

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Vor nicht allzu langer Zeit hätte ein professioneller Astronom jeden, der behauptete Lichtblitze auf dem Mond gesehen zu haben, mit tiefer Skepsis betrachtet. Solche Berichte wurden unter "V", für verrückt, abgelegt.

Das hat sich geändert. In den letzten 2,5 Jahren haben Astronomen von der NASA nicht nur einen Lichtblitz vom Mond beobachtet, sondern sahen dies einhundert Mal.

"Das sind Explosionen, die durch Meteoriten ausgelöst werden, die den Mond treffen", erklärt Bill Cooke, Leiter von NASAs Meteoroid Environment Office am Marshall Space Flight Center (MSFC). "Eine typische Explosion ist etwa so stark wie ein paar hundert Kilo TNT und kann recht einfach mit einem Amateurteleskop fotografiert werden."

Als Beispiel zeigt er diesen Film eines Einschlags nahe dem Gauß Krater, am 4. Januar 2008.

Der Einschlagskörper war ein winziges Fragment vom ausgelöschten Kometen 2003 EH1. Jedes Jahr Anfang Januar, fliegt das Erde-Mond System durch eine Trümmerwolke von diesem Kometen und ruft den bekannten Quadrantid Sternschnuppen Regen hervor. Hier auf der Erde verglühen die Fragmente in einem Lichtblitz in der Atmosphäre; auf dem luftlosen Mond treffen sie den Boden und explodieren.

"Wir begannen unser Beobachtungsprogramm Ende 2005, nachdem die NASA verkündete, dass sie Astronauten zum Mond zurückschicken will", sagt der Teamleiter Rob Suggs vom MSFC. Wenn Menschen dort oben herumlaufen, "schien es eine gute Idee zu schauen, wie oft der Mond getroffen wird."

"Wir zeichneten den ersten Blitz fast sofort auf."

Dieser erste Blitz -- "Ich werde das niemals vergessen", sagt er -- ereignete sich am 7. November 2005, als ein Stück des Kometen Encke, von der Größe eines Baseballs, im Mare Imbrium aufschlug. Die folgende Explosion erzeugte einen Blitz mit der Helligkeit 7, zu schwach für das bloße Auge, aber ein einfaches Ziel für die 10" Teleskope des Teams.

Eine oft gestellte Frage, sagt Cooke, ist, "wie kann etwas auf dem Mond explodieren? Es gibt keinen Sauerstoff dort oben."

Diese Explosionen benötigen keinen Sauerstoff oder eine Verbrennung. Meteoriten treffen den Mond mit einer gewaltigen kinetischen Energie und Reisen mit Geschwindigkeiten von 48.000 km/h oder mehr. "Bei dieser Geschwindigkeit kann selbst ein Kieselstein einen Krater erzeugen, der mehrere Meter Durchmesser hat. Der Einschlag erhitzt Felsgestein und Bodenmaterial auf der Oberfläche stark genug, um wie geschmolzene Lava zu glühen -- daher der Blitz."

Während der Sternschnuppenregen, wie den Quadrantiden oder Perseiden, wenn der Mond durch Ströme aus Kometentrümmern fliegt, kann die Einschlagsrate bis auf einen Einschlag pro Stunde ansteigen. Einschläge lassen nach, wenn der Mond aus dem Strom herausfliegt, aber interessanterweise sinkt die Rate niemals auf Null ab.

"Selbst wenn kein Sternschnuppenregen aktiv ist, sehen wir Blitze", sagt Cooke.

Diese Einschläge stammen aus einem riesigen Schwarm von natürlichem Abfall im All, der das innere Sonnensystem verschmutzt. Stücke aus verirrtem Kometenstaub und Splitter von alten Asteroiden treffen den Mond in kleiner, aber signifikanter Anzahl. Die Erde wird ebenfalls getroffen, weshalb man in jeder beliebigen Nacht einige Sternschnuppen pro Stunde am Himmel beobachten kann - auch ohne einen Sternschnuppenregen. Über das Jahr gesehen, übersteigt die Zahl dieser zufälligen Einschläge, die der aus Sternschnuppenregen stammenden, um einen Faktor von etwa 2:1.

"Dies ist eine wichtige Erkenntnis", sagt Suggs. "Es bedeutet, dass es nie eine Zeit auf dem Mond gibt, zu der nicht mit Einschlägen gerechnet werden muss."

Glücklicherweise, sagt Cooke, befinden sich die Astronauten nicht in großer Gefahr. "Die Wahrscheinlichkeit für einen direkten Treffer ist vernachlässigbar gering. Wenn wir jedoch beginnen Außenposten auf dem Mond zu bauen, müssen wir diese Statistik sorgfältig mit in Betracht ziehen und die Wahrscheinlichkeit im Kopf haben, dass das Gebäude getroffen wird."

Sekundäre Einschläge stellen eine größere Gefahr dar. Wenn Meteoriten den Mond treffen, fliegen die Trümmer der Explosion in alle Richtungen. Ein einzelner Meteorit produziert eine Wolke aus tausenden von "sekundären" Teilchen, die alle mit hohen Geschwindigkeiten fliegen. Dies könnte ein Problem sein weil, auch wenn die Wahrscheinlichkeit eines direkten Treffers gering ist, das Risiko eines Treffers der sekundären Teilchen erheblich höher ist. "Sekundäre Teilchen, die kleiner sind als einen Millimeter, können einen Raumanzug durchschlagen", bemerkt Cooke. 

Derzeit weiß niemand, wie weit die sekundären Teilchen fliegen. Um das Problem abschätzen zu können, schießen Cooke, Suggs und ihre Kollegen, künstliche Meteoriten auf simulierten Mondstaub und messen dann die Verbreitung der Wolke. Dies wird an der Vertical Gun Range an NASAs Ames Research Center in Mountain View, CA, durchgeführt.

Derweil, zurück am Observatorium, hat das Team ihre ursprünglichen 10" Teleskope auf ein 14" und ein 20" Teleskop vergrößert, die sich am Marshall Space Flight Center in Alabama befinden. Sie haben auch einen neuen Beobachtungsort in Georgia, mit einem 14" Teleskop, aufgebaut. Mehrere Teleskope erlauben einen doppel- und dreifach-Check der schwachen Blitze und verbessern die statistische Untermauerung der Untersuchung.

"Der Mond blitzt immer noch", sagt Suggs. Tatsächlich wurden während der Entstehung dieses Artikels, drei weitere Einschläge registriert.

Neuer Titel: 103 Explosionen auf dem Mond.

Quelle: Science(at)NASA

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