Wissenschaftler dachten, Erde und Mond seien ungefähr gleich alt, etwa 4,57 Milliarden Jahre. Eine neue Analyse von Mondgesteinsproben legt jedoch nahe, dass der Erdmond 200 Millionen Jahre jünger ist als bisher angenommen. Diese Erkenntnis könnte unser Verständnis davon, wie und wann der Mond – und die Erde – entstanden sind, verändern. Die Wissenschaftler gaben ihre Ergebnisse am 17. August 2011 online in der Zeitschrift Nature bekannt.
Lars Borg, ein Planetengeologe am Lawrence Livermore National Laboratory, leitete die Gruppe, die Mondgesteinsproben analysierte – Teil der reichen Beute, die Apollo-Astronauten vor Jahrzehnten vom Mond mitbrachten.
Mondprobe 60025. Apollo 16-Astronauten sammelten sie 1972 während der fünften Mondmission und der ersten Probe des Mondhochlands.
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Alles, was Sie über die Probe 60025 wissen möchten.
Das Alter des Mondes basiert auf den ältesten Altersbestimmungen für Mondgestein. Konkret untersuchten die Wissenschaftler die Mondprobe 60025, eine Art Mondgestein namens Ferroanorthosit oder FAN. Die Astronauten der Apollo 16 sammelten es 1972 etwa 15 Meter südwestlich der Mondlandefähre auf der Mondoberfläche.
Werfen Sie nun einen Blick in die Vergangenheit. Nach heutigen Theorien soll der Mond entstanden sein, als ein großes, marsgroßes Objekt vor etwa 4,5 Milliarden Jahren mit der jungen Erde zusammenstieß. Durch den marsgroßen Einschlag auf der Erde wurde Magma in den Weltraum freigesetzt. Magma ist geschmolzenes Gestein unter der Erdkruste, aus dem vulkanische Lava entsteht. Das Magma kühlte schließlich ab und bildete den Mond, so die gängige Theorie.
Bildnachweis: NASA
Aufgrund dieser Theorie sprechen Wissenschaftler heute von einem Magmaozean, der kurz nach der Entstehung des Mondes vor Milliarden von Jahren existiert haben könnte. Man nimmt an, dass FAN aus Magma aus diesen alten geschmolzenen Meeren auf dem Mond besteht und damit das älteste Material unseres einsamen Satelliten ist.
Das Team untersuchte den Gehalt an Blei- und Neodym-Isotopen in Mondproben aus dem Johnson Space Center, wobei neue Techniken eingesetzt wurden, um frühere ähnliche Studien zu verbessern. Sie fanden heraus, dass die Mondprobe 60025 4,36 Milliarden Jahre alt ist, etwa 200 Millionen Jahre jünger als frühere Schätzungen. Dieses Alter stimmt mit den ältesten bekannten Gesteinsproben auf der Erde überein, die in Australien gefunden wurden.
FAN-Proben sind schwierig zu bearbeiten, und Wissenschaftler hatten in der Vergangenheit Schwierigkeiten, sie zu datieren. Diese Mondgesteine wurden über Milliarden von Jahren durch Einschläge erhitzt und enthalten relativ geringe Mengen der Isotope, die bei der radiometrischen Datierung verwendet werden.
Vor dieser Studie konnten Teams, die FAN-Proben analysierten, ein Alter nur anhand einer isotopischen „Uhr“ innerhalb einer Probe bestimmen, was es schwierig machte, Schlussfolgerungen zu ziehen, so Borg. Diesmal – nach einem heiklen Reinigungsprozess – konnte Borgs Team das Alter von drei Isotopen-„Uhren“ gleichzeitig in der Mondprobe 60025 bestimmen. Alle drei Uhren stimmten gut überein, was darauf hindeutet, dass das vom Team für die Probe ermittelte Alter korrekt war.
Borg sagte zu EarthSky:
Die von uns datierte Probe 60025 wurde als ältestes Gestein der Mondkruste angesehen, da sie sich durch Aufschwimmen auf einem Urmeer aus Magma gebildet hat. Das junge Alter von 4,36 Milliarden Jahren für 60025 lässt zwei Möglichkeiten zu. Entweder erstarrte der Magmaozean vor 4,36 Milliarden Jahren – eine Zahl, die wesentlich jünger ist als 4,50 Milliarden Jahre, mit der sich die meisten Mondforscher anfreunden können. Oder 60025 – und folglich auch andere FANs – sind keine Flotationsprodukte des Magmaozeans. Wenn die FANs nicht aus einem Magmaozean stammen, ist eine der wichtigsten Beobachtungen, die zur Magmaozean-Hypothese geführt haben, ungültig.
Der Mond scheint ewig zu sein, aber wie die Erde hat er eine Geschichte, die Wissenschaftler zu verstehen versuchen. Vollmondbild aus Eastbourne, East Sussex, Großbritannien, via Geograph
Mit anderen Worten: Der führenden Theorie zufolge wurden die FANs schwimmend auf einer flüssigen Oberfläche aus irdischem Magma geboren, das von der Erde abgezogen wurde, um den Mond zu bilden. Wenn Borgs Team Recht hat, sind entweder die ursprünglichen Magmameere des Mondes viel jünger, als es die derzeitige Theorie zulässt, oder die FANs haben sich auf andere Weise entwickelt – ein Schlag gegen die Magmaozeantheorie des Mondes als Ganzes. Daher könnte die Studie für die Mondforscher von großer Bedeutung sein.
Richard Carlson von der Abteilung für terrestrischen Magnetismus an der Carnegie Institution, ein weiteres Mitglied des Studienteams, sagte in einer Pressemitteilung vom 17. August 2011:
Das außerordentlich junge Alter dieser Mondprobe bedeutet entweder, dass der Mond deutlich später erstarrte als bisher angenommen, oder dass wir unser gesamtes Verständnis der geochemischen Geschichte des Mondes ändern müssen.
Fazit: Man nahm an, dass der Erdmond 4,57 Milliarden Jahre alt ist, aber eine detaillierte Analyse der Mondgesteinsprobe 60025 zeigt, dass er bis zu 200 Millionen Jahre jünger sein könnte. Lars Borg vom Lawrence Livermore National Laboratory leitete das Forschungsteam, dem auch Richard Carlson von der Carnegie Institution angehörte.
Laura Dattaro kam von der Baltimore City Paper, wo sie nach wie vor Redakteurin ist, und von @ldattaro auf Twitter zu EarthSky. Sie hat 2009 an der University of Delaware Englisch und Musik studiert und sieht in der Wissenschaft eine Möglichkeit, die Menschheit für ein höheres Gut zu vereinen, abgesehen davon, dass sie einfach das Coolste ist, worüber man lesen und schreiben kann. Sie lebt derzeit in Baltimore.