Chinesische Planetenforscher haben in Chang'e-5-Proben Hinweise auf ein neues Wasserreservoir auf dem Mond gefunden. Das Reservoir hat das Potenzial für eine In-situ-Ressourcennutzung für künftige Mond- und Weltraumforschungsmissionen.
Das Forscherteam unter der Leitung von Wissenschaftlern des Instituts für Geologie und Geophysik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften stellte fest, dass die Glaskügelchen in der Chang'e-5-Monderde eine größere Menge an Wasser enthalten als angenommen. Die Glaskügelchen sind durch die Abkühlung von geschmolzenem, durch Einschläge ausgeworfenem Material eines Sonnenwindes entstanden.
Die Sonde Chang'e-5 kehrte bereits am 17. Dezember 2020 zur Erde zurück und hatte insgesamt 1.731 Gramm Probenmaterial an Board. Hauptsächlich bestanden diese aus Gestein und Erde der Mondoberfläche.
In früheren Mondmissionen konnte bereits das Vorhandensein von Wassereis auf dem Mond nachgewiesen werden. Einer Studie zufolge steigt und fällt das Wasser auf der Oberfläche innerhalb eines Mondtages. Dabei geht es im Weltraum verloren. Dies wiederum deutet darauf hin, dass es eine hydratisierte Schicht oder ein Reservoir in der Tiefe des Mondbodens geben muss.
Forschern zur Folge können die Wasservorräte in feinen Mineralkörnern im Mondboden jedoch den Wasserkreislauf nicht erklären. Daher vermuten einige Mondforscher, dass es ein noch nicht identifiziertes Wasserreservoir in den Mondböden gibt, welches diesen Wasserkreislauf puffern kann.
Den Forschern zufolge könnte die Wechselwirkung des Sonnenwinds mit den Oberflächenmaterialien Wasser produzieren und den Wasserkreislauf aufrechterhalten. Der Wirt eines solchen Reservoirs muss allerdings erst noch gefunden werden.
Die in Nature Geoscience veröffentlichte Studie zeigt, dass die Glasperlen wahrscheinlich ein neues Wasserreservoir auf dem Mond darstellen.
Die chinesische Forschergruppe unter der Leitung von Hu Sen analysierte den Wassergehalt in den Glasperlen. Analysiert wurde das Aussehen, die Elementzusammensetzung, die Wasserhäufigkeit und die Wasserstoffisotopenzusammensetzung. Das Ergebnis: das Wasser in den Glaskugeln kommt von den Sonnenwinden. Die Wasserkonzentration liegt bei bis zu 2.000 ppm.
Sie schätzten, dass der Wasseranteil von Glaskugeln in Mondböden bis zu 270 Billionen Kilogramm betragen könnte, was jedoch weit weniger ist als in den Ozeanen der Erde.
Der Studie zufolge gelangt das vom Sonnenwind verursachte Wasser durch Diffusion in die Perle. Die Verteilung des Wassers in den einzelnen Kügelchen zeigte, dass sich das Wasser innerhalb weniger Jahre dort anreichert und schnell wieder freigesetzt werden kann.
Die Forscher fanden heraus, dass die Perlen als Schwamm zur Pufferung des Wasserkreislaufs auf der Mondoberfläche dienen und einen effizienten Auffüllungsmechanismus für den Oberflächenwasserkreislauf darstellen.
Für zukünftige Monderkundungen könnte dies interessant sein, da das eingeschlossene Wasser relativ leicht zu extrahieren ist und eine potenzielle Wasserressource darstellt, so Hu.
Darüber hinaus bieten die Ergebnisse Hinweise auf die Herkunft des Wassers in niedrigen Breitengraden auf anderen luftleeren Körpern im Sonnensystem wie Merkur und Vesta.
Die Studie wurde in Zusammenarbeit zwischen der Nanjing University, der Open University, dem Natural History Museum, der University of Manchester und der University of Science and Technology of China durchgeführt.
