Wasser wäre für künftige Mondlandungen eine wertvolle Ressource. Chinesische Forscherinnen und Forscher haben nun winzige Glaskügelchen analysiert, die in Mondgestein zu finden sind. Diese enthalten Wasser. Doch woher stammt es?
Winzige Glaskügelchen im Mondgestein enthalten durch Sonnenwind erzeugtes Wasser. Das zeigen Untersuchungen von Bodenproben, die die chinesische Sonde "Chang'e-5" im Dezember 2020 zur Erde zurückgebracht hatte. Wie Analysen durch ein chinesisches Forschungsteam ergaben, enthalten die beim Einschlag von Meteoriten und Asteroiden entstandenen Glaskügelchen sogar 20 bis 200 Mal mehr Wasser als gewöhnliches Mondgestein.
Damit stünde für eine Erforschung und Besiedelung des Mondes ein leicht abbaubares Reservoir an Wasser zur Verfügung, schreiben die Wissenschaftler im Fachblatt "Nature Geoscience".
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Wasser wäre für künftige Mondlandungen eine wertvolle Ressource
"In den vergangenen zwei Jahrzehnten hat sich gezeigt, dass es erhebliche Mengen an Wasser auf der Oberfläche des Mondes gibt", erläutern Huicun He von der Chinesischen Akademie der Wissenschaften in Peking und ihre Kollegen. Damit sind nicht nur größere Ablagerungen von Wassereis in permanent im Schatten liegenden Regionen an den Polen des Erdtrabanten gemeint. Denn wie etwa Messungen der Sonden "Lunar Prospector" und "Chandayaan-1" gezeigt haben, enthält die Mondoberfläche auch abseits der Pole überall kleine Mengen Wasser.
Die meisten Forscher vermuten, dass dieses Wasser durch den Sonnenwind erzeugt wird – einem von der Sonne ausgehenden Strom energiereicher Partikel, vor allem elektrisch positiv geladener Atomkerne von Wasserstoff. Treffen diese Wasserstoff-Ionen auf sauerstoffhaltige Mineralien des Mondgesteins, so können sich Wassermoleküle bilden.
Unklar war allerdings bislang, wo sich dieses Wasser ablagert – und damit auch, ob es sich technisch nutzen ließe. Für künftige Mondlandungen wäre Wasser eine wertvolle Ressource – nicht nur als Trinkwasser, sondern auch der darin enthaltene Sauerstoff als Atemluft sowie Wasserstoff und Sauerstoff als Raketentreibstoff.
In mikrometergroßen Glaskügelchen sammelt sich Wasser an
Bereits seit der Untersuchung der von den Apollo-Astronauten zur Erde gebrachten Bodenproben war bekannt, dass Mondgestein zu mehreren Prozent mikrometergroße Glaskügelchen enthält – entstanden aus Gestein, das beim Einschlag von Asteroiden geschmolzen, ins All herausgeschleudert und in Kugelform erstarrt wieder zum Mond zurückgefallen ist. Auch im von "Chang'e-5" zur Erde gebrachten Mondgestein stießen He und ihre Kollegen auf solche Glaskügelchen – und untersuchten sie mit modernsten Methoden genauer als je zuvor.
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Dabei zeigte sich zur Überraschung der Forscher, dass sich in den Kügelchen Wasser ansammelt. Während das Basaltgestein der Bodenproben je Gramm lediglich einige Mikrogramm Wasser - also Millionstel Gramm - enthält, sind es in den Glaskügelchen bis zu 1,5 Milligramm (Tausendstel Gramm). Zudem ist der Wassergehalt am Rand der Kügelchen am größten und fällt zum Mittelpunkt hin ab – für die Forscher ein deutliches Zeichen dafür, dass das Wasser von außen in die Kügelchen hinein diffundiert und sich dort ablagert.
Wasser wurde vom Sonnenwind produziert
Mithilfe weiterer Untersuchungen konnte das Team messen, wie hoch der Anteil an Deuterium – also schwerem Wasserstoff – relativ zum normalen Wasserstoff in dem lunaren Wasser ist. Das Ergebnis: Das Wasser enthält wesentlich weniger Deuterium als Wasser auf der Erde, in Kometen oder auf Asteroiden und entspricht eher der Zusammensetzung des Sonnenwinds. "Das zeigt uns, dass das Wasser in den Glaskügelchen vom Sonnenwind produziert wurde", folgern die Wissenschaftler.
"Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Mondoberfläche eine viel größere Menge an Wasser aus dem Sonnenwind enthält als bisher angenommen", so das Fazit von He und ihre Kollegen. Damit stehe ein Wasserreservoir für die künftige Erforschung des Mondes zur Verfügung, das vermutlich relativ einfach zu erschließen sei. (ff/dpa)
