Steter Teilchenregen

Studie: Sonnenwind erzeugt Wasser auf dem Mond

(Bild: APA/dpa/Frank Rumpenhorst)

Die Mondoberfläche ist nicht ganz so staubtrocken wie bis dato gedacht: In Bodenproben aus dem "Apollo"-Programm haben Forscher nun Spuren von Wasser gefunden. Der Hauch von Feuchtigkeit ist offensichtlich ein Produkt des Teilchenregens von der Sonne, wie ein Team um Yang Liu von der US-Universität von Tennessee in Knoxville berichtet.

Raumsonden hatten auf dem Mond bereits Hinweise auf Wasser entdeckt, im Mondboden selbst war es aber bislang noch nicht nachgewiesen worden. Die Forscher analysierten die Bodenproben 10084, 64501 und 70051 aus den sogenannten Maren und dem Hochland des Mondes, die mit den "Apollo"-Missionen 11, 16 und 17 der US-Raumfahrtbehörde NASA auf die Erde zurückgekehrt waren.

Wasser nicht von Kometen oder Asteroiden
Der Boden enthält zahlreiche verglaste Fragmente, sogenannte Agglutinate, die durch das Schmelzen des Bodens bei Meteoriteneinschlägen entstanden sind. In diesen gläsernen Fragmenten ist die chemische Zusammensetzung besonders gut eingefroren. Dort fanden die Forscher 200 bis 300 Teile Wasser pro einer Million Teile Boden (200 bis 300 ppm). Das Wasser tritt dabei sowohl in der molekularen Form als H2O auf als auch in Form des Hydroxyl-Radikals OH.

Dieses Mondwasser stammt offensichtlich nicht von Kometen oder wasserreichen Asteroiden, die als Quelle der irdischen Weltmeere gelten. Denn dem Mondboden fehlt sogenanntes Schweres Wasser, wie es sich in Promillebruchteilen in den Ozeanen der Erde findet. Schweres Wasser (D2O) besitzt statt der gewöhnlichen Wasserstoffatome ein oder zwei Deuteriumatome (D), die neben dem üblichen Proton auch ein Neutron im Atomkern haben.

Sonnenwind bläst Wasserstoff auf den Mond
Die Forscher schließen daraus, dass das Mondwasser vom Sonnenwind erzeugt wird. Die Sonne bläst pro Sekunde etwa eine Million Tonnen Material ins Weltall hinaus, hauptsächlich Wasserstoffatomkerne. Dieser Teilchenstrom, der an der Erde wegen ihres Magnetfelds zum großen Teil vorüberzieht, schlägt mit rasantem Tempo auf dem Mondboden ein. Dort dringt er in den Boden ein und formt Hydroxyl-Radikale sowie Wassermoleküle.

Die Sonne besitzt jedoch so gut wie kein Deuterium - es ist bei der Entstehung unseres Sterns mit gewöhnlichem Wasserstoff zu Helium verschmolzen. Das Fehlen des Schweren Wassers weist daher auf einen solaren Ursprung des Mondwassers, argumentieren die Wissenschaftler. Der Prozess stelle nicht nur für den Mond, sondern auch für andere Objekte im inneren Sonnensystem eine bisher unbekannte Quelle für Wasser dar, schreibt die Gruppe um Liu im britischen Fachblatt "Nature Geoscience".