Neue Erkenntnisse zur Exosphäre des Mondes: Mikrometeoriten als Hauptquelle

WIEN / LONDON (IT BOLTWISE) – Die Erforschung der Exosphäre des Mondes hat kürzlich einen bedeutenden Fortschritt gemacht. Wissenschaftler der TU Wien haben in Zusammenarbeit mit der NASA neue Erkenntnisse über die Entstehung dieser dünnen Gasschicht gewonnen.

Die Exosphäre des Mondes, eine extrem dünne Gasschicht, stellt Wissenschaftler seit langem vor Rätsel. Anders als die Erde besitzt der Mond keine dichte Atmosphäre, sondern nur eine Ansammlung von Atomen und Molekülen, die ihn umgeben. Die Herkunft dieser Teilchen war bisher unklar, doch nun liefern neue Untersuchungen der TU Wien entscheidende Hinweise.

Ein Team um Prof. Friedrich Aumayr hat zwei Hauptprozesse identifiziert, die zur Bildung der Exosphäre beitragen könnten: der Einschlag von Mikrometeoriten und die Wechselwirkung der Mondoberfläche mit dem Sonnenwind. Letzterer besteht aus einem kontinuierlichen Strom von Protonen und anderen geladenen Teilchen, die auf die Mondoberfläche treffen und dort eine sogenannte Sputtererosion verursachen könnten.

Erstmals wurden an der TU Wien präzise Experimente mit Originalmaterial der Apollo-16-Mission durchgeführt. Mithilfe einer speziell entwickelten Quarz-Mikrowaage konnte die Masseabnahme des Mondgesteins durch Ionenbeschuss exakt gemessen werden. Parallel dazu führten die Forscher großskalige 3D-Simulationen durch, um die komplexe Geometrie und Porosität der Mondoberfläche zu berücksichtigen.

Die Ergebnisse zeigen, dass die Erosionsrate durch den Sonnenwind bisher massiv überschätzt wurde. Die Struktur des Regoliths, der lockeren Staubschicht auf der Mondoberfläche, spielt dabei eine entscheidende Rolle. Ionenteilchen dringen in winzige Hohlräume ein und verlieren ihre Energie durch mehrere Kollisionen, was die Effizienz des Sputterns deutlich senkt.

Diese neuen Erkenntnisse bestätigen eine kürzlich in Science Advances veröffentlichte Studie, die Mikrometeoriten als Hauptquelle der lunaren Exosphäre identifiziert hatte. Die Wiener Forscher liefern nun experimentell abgesicherte Daten, die diese Interpretation aus einem unabhängigen Blickwinkel stützen.

Die Bedeutung dieser Forschungsergebnisse ist nicht zu unterschätzen, insbesondere im Hinblick auf die bevorstehenden Artemis-Missionen der NASA und die ESA-JAXA-Mission BepiColombo zum Merkur. Ein tiefes Verständnis der Erosionsmechanismen ist für die Auswertung der dabei gewonnenen Daten unerlässlich.

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