Der Mond verfügt mit dem Südpol-Aitken-Becken über einen der größten erhaltenen Krater im Sonnensystem. Dieser befindet sich auf der anderen Seite des Trabanten. Spannend ist er für die Forschung aus vielerlei Hinsicht. Am merkwürdigsten könnte jedoch die Massenanomalie sein, die Astronom*innen 2019 dort unter der Oberfläche fanden.

Anomalie auf dem Mond: Das versteckt sich hier

Wie in Geophysical Research Letters veröffentlicht, entdeckten die beteiligten Planetenforschenden eine Struktur auf dem Mond, die rund 2,18 Milliarden Kilogramm wiegen soll und sich über eine Breite von 300 Kilometer nach unten erstreckt. Man vermutet, dass sie Metall von dem Asteroiden enthalten könnte, der den Krater (das Aitken-Becken) gebildet hat.

Der Hauptautor der Studie, Peter B. James von der Baylor University, machte dazu deutlich, wie überraschend die Entdeckung für ihn und sein Team war: „Stellen Sie sich einen Metallhaufen vor, der fünfmal größer ist als die Hauptinsel von Hawaii, und vergraben Sie ihn unter der Erde. Das ist ungefähr die unerwartete Masse, die wir entdeckt haben.“

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Metall eines Asteroiden

Um diese überhaupt aufspüren zu können, verwendete man Daten von Raumfahrzeugen, die zur NASA-Mission GRAIL (Gravity Recovery and Interior Laboratory) gehören. Diese vermisst die subtilen Veränderungen im Gravitationsfeld des Mondes. Derartige Beobachtungen lassen sich nutzen, um dessen innere Zusammensetzung zu untersuchen.

NASAs GRAIL-Mission bestand aus zwei gemeinsam gestarteten Raumsonden, die zwischen Anfang 2012 und Dezember 2012 den Mond umkreisten. Ziel war die genaue Vermessung des lunaren Gravitationsfeldes und der Schwereanomalien, um daraus Aufschlüsse auf den inneren Aufbau des Mondes zu gewinnen.

Wie sich dabei herausstellte, reicht die gemessene Masse aus, um den gesamten Boden des Kraters um fast einen Kilometer zu beschweren (mehr als eine halbe Meile). Der Krater hat einen Durchmesser von etwa 2.500 Kilometern (1.550 Meilen), das ist also eine ganz schöne Anziehungskraft.

„Als wir dies mit den Daten der Mondtopographie des Lunar Reconnaissance Orbiters kombinierten, entdeckten wir die unerwartet große Menge an Masse, die sich Hunderte von Kilometern unterhalb des Südpol-Aitken-Beckens befindet“, so James. „Eine der Erklärungen für diese zusätzliche Masse ist, dass das Metall des Asteroiden, der diesen Krater gebildet hat, immer noch im Mondmantel eingebettet ist.“

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Mögliche Erklärungen für die Anomalie auf dem Mond

Um die Anomalie zu erklären, führte man weitere Computersimulationen durch. Es ist möglich, dass der Asteroid, als er vor etwa 4 Milliarden Jahren einschlug, nicht in den Kern sank. Eine alternative Erklärung bezieht sich auf die Verfestigung des Mondes und legt nahe, dass sich die Konzentration der dichten Oxide gebildet haben könnte, als der Magma-Ozean abkühlte und sich absetzte.

Quellen: „Deep Structure of the Lunar South Pole-Aitken Basin“ (2019, Geophysical Research Letters), Baylor University, NASA

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