Mond Stürme

Ein altes Apollo Experiment zeigt Forschern etwas Neues und Überraschendes über den Mond.

An jedem Morgen auf dem Mond, wenn die Sonne nach zwei Wochen kühler Nacht über den staubigen Boden scheint, wirbelt ein seltsamer Sturm die Oberfläche auf. 

Das nächste Mal, wenn Sie den Mond sehen, fahren Sie mit Ihrem Finger den Terminator entlang, die Linie, welche lunare Nacht und Tag voneinander trennt. Dort ist der Sturm. Es ist ein langer und schmaler Staubsturm, der sich vom Nord- bis zum Südpol erstreckt und über die Oberfläche wirbelt, dabei der Tag/Nacht-Trennung und dem beständig wandernden Sonnenaufgang folgt. 

Niemals etwas davon gehört? Nur wenige haben. Wissenschaftler sind aber zunehmend sicher, dass der Sturm real ist. 

Die Hinweise stammen von einem alten Apollo Experiment, genannt LEAM, kurz für Lunar Ejecta and Meteorites. "Apollo 17 Astronauten installierten LEAM im Jahr 1972 auf dem Mond," erklärt Timothy Stubbs von der Solar System Exploration Division an NASA's Goddard Space Flight Center. "Es wurde gebaut, um nach Staub Ausschau zu halten, der durch kleine Meteoriten aufgewirbelt wird, welche die Mondoberfläche treffen." 

Vor Milliarden von Jahren trafen Meteoriten den Mond nahezu ständig, pulverisierten Felsen und bedeckten die Mondoberfläche mit ihren staubigen Trümmern. Dies ist auch der Grund, warum der Mond so staubig ist. Heutzutage treten solche Einschläge seltener auf, kommen aber immer noch vor.  

Wissenschaftler aus der Apollo Zeit wollten wissen, wie viel Staub bei den täglichen Einschlägen freigesetzt wird. Und welche Eigenschaften dieser Staub hat. LEAM sollte diese Fragen mit Hilfe von drei Sensoren beantworten, die Geschwindigkeit, Energie und Richtung der winzigen Teilchen aufzeichnen konnten: jeweils einer in Richtung Oben, Osten und Westen. 

LEAM's dreißig Jahre alte Daten sind so faszinierend, dass sie nun von mehreren, voneinander unabhängigen Gruppen von NASA und Wissenschaftlern an Universitäten, erneut betrachtet werden. Gary Olhoeft, Professor der Geophysik an der Colorado School of Mines in Golden, ist einer von ihnen:

"Zu jedermanns Überraschung," sagt Olhoeft, "sah LEAM jeden Morgen eine große Anzahl Teilchen, meistens aus Richtung Ost oder West -- anstatt von oben oder unten -- und sie waren meist langsamer als erwartet für Mondausstöße."

Was könnte dies verursachen? Stubbs hat eine Idee: "Die Tagseite des Mondes ist positiv geladen; die Nachtseite ist negativ geladen." An der Verbindung zwischen Tag und Nacht, erklärt er, "würde elektrostatisch geladener Staub seitlich über die Ränder der Übergangszone gestoßen," ausgelöst durch horizontale elektrische Felder. (Mehr dazu: "Springbrunnen auf dem Mond." )

Noch überraschender war, fährt Olhoeft fort,  dass ein paar Stunden nach jedem lunaren Sonnenaufgang die Temperaturen so stark anstiegen -- nahe dem Siedepunkt von Wasser -- dass "LEAM ausgeschaltet werden musste um eine Überhitzung zu vermeiden." 

Diese seltsamen Beobachtungen könnten bedeuten, dass "elektrisch geladener Mondstaub an LEAM klebte und seine Oberfläche abdunkelte, so dass das Experiment eher absorbierte anstatt Sonnenlicht zu reflektieren," spekuliert Olhoeft.

Niemand weiss dies aber sicher. LEAM wurde nur eine sehr kurze Zeit betrieben: nur 620 Stunden wurden Daten während den eisigen Mondnächten gesammelt und 150 Stunden Daten während der Mondtage, bevor seine Sensoren ausgeschaltet und das Apollo Programm eingestellt wurde. 

Astronauten haben die Stürme vielleicht ebenfalls gesehen. Während sie den Mond umkreisten, haben die Crews von Apollo 8, 10, 12, and 17 "Bänder" oder "Dämmerungs-Strahlung" skizziert, wo Sonnenlicht offensichtlich durch Staub oberhalb der Mondoberfläche gefiltert wurde. Dies tritt vor jedem lunaren Sonnenaufgang und genau nach jedem lunaren Sonnenuntergang auf. NASA's Surveyor spacecraft fotografierte auch ein "Horizont-Glühen" in der Dämmerung, sehr ähnlich dem, welches die Astronauten sahen. 

Es ist sogar möglich, dass einige dieser Stürme von der Erde aus gesehen wurden: Seit Jahrhunderten gibt es Berichte über ein seltsames Glühen auf dem Mond, bekannt als "lunar transient phenomena" oder LTPs. Einige LTPs wurden als kurze Blitze gesehen -- mittlerweile akzeptiert als Beweis für Meteoriten, die auf der Mondoberfläche einschlagen. Andere erschienen allerdings als formloses, rötliches oder weißes Glühen oder sogar als dämmrige, trübe Gebiete, die ihre Form ändern oder innerhalb von Sekunden oder Minuten verschwinden. Frühe Erklärungen, niemals zufrieden stellend, reichten von vulkanischen Gasen bis hin zu Einbildung der Beobachter (inklusive der Sichtung von Außerirdischen). 

Derzeit gewinnt eine neue wissenschaftliche Erklärung an Boden. "Es könnte sein, das LTPs durch Sonnenlicht verursacht werden, dass von aufsteigenden Staubfahnen, welche elektrostatisch aufgewirbelt wurden, reflektiert wird," schlägt Olhoeft vor.

All dies ist von Bedeutung für die NASA weil um das Jahr 2018 Astronauten zum Mond zurückkehren. Im Gegensatz zu den Apollo Astronauten, die niemals einen Sonnenaufgang auf dem Mond erlebten, werden die kommenden Forscher einen ständigen Außenposten errichten. Sie werden am Morgen dort sein, wenn der Sturm sich nähert. 

Die Wand aus Staub, wenn sie existiert, ist vielleicht durchlässig, unsichtbar, harmlos. Sie könnte aber auch ein echtes Problem sein, Raumanzüge verstopfen, Oberflächen bedecken und dazu führen, dass Gerätschaften überhitzen. 

Was wird es sein? Stubbs sagt, "wir haben noch eine Menge über den Mond zu lernen." 

Quelle: Science@NASA