Mond-Dynamo lief länger als gedacht

Anegschnittener Stein in einer Messapparatur
Mondprobe 10020,234

Cambridge (USA) – Der Mond besaß deutlich länger ein globales Magnetfeld als bislang vermutet. Noch vor 3,7 Milliarden Jahren – 800 Millionen Jahre nach seiner Entstehung – hatte der Erdtrabant ein ähnlich starkes Magnetfeld wie die Erde heute, so ein amerikanisches Forscherteam. Das zeige die Untersuchung von Mondgestein, das 1969 von den Astronauten der Apollo 11-Mission zur Erde gebracht worden war. Vermutlich sei der Mond-Dynamo durch die Schwerkraft der nahen Erde in Schwung gehalten worden, berichten die Wissenschaftler im Fachblatt „Science“.

Die Ergebnisse „sind ein Hinweis auf einen grundlegend neuen Weg, Magnetfelder in einem Himmelskörper zu produzieren, auf eine neue Energiequelle“, erklärt Benjamin Weiss vom Massachusetts Institute of Technology, der Leiter des Teams. Normalerweise führt die Abkühlung eines Himmelskörpers zu Bewegungen im flüssigen, aus leitfähigem Material bestehenden Kern und induziert so elektrische Ströme, die wiederum das Magnetfeld produzieren. Modellrechnungen zeigen jedoch, dass ein auf Abkühlung basierender Dynamo-Effekt maximal 300 Millionen Jahre andauern könnte. Dann wäre der Erdtrabant im Inneren völlig erkaltet und damit auch das Magnetfeld erloschen.

Der von Weiss und seinen Kollegen untersuchte Gesteinsbrocken wurde vor 3,7 Milliarden Jahren durch den Einschlag eines Meteoriten an die Oberfläche des Mondes befördert und ist dort über einen Zeitraum von rund zwei Wochen abgekühlt. Dabei hat sich das damals herrschende Magnetfeld in das Gestein eingeprägt. Die Untersuchungen der Forscher zeigen weiterhin, dass das Gestein seither nicht noch einmal erhitzt wurde, so dass sich das aufgezeichnete Magnetfeld erhalten hat. „Es war 3,7 Milliarden Jahre in der Tiefkühltruhe, praktisch ungestört“, so Weiss.

Bleibt die Frage, was den Dynamo im Inneren des Mondes so lange angetrieben hat. Die Erde besitzt immer noch ein Magnetfeld, weil der Zerfall radioaktiver Elemente das Erdinnere aufheizt und so die Bewegungen im Erdkern aufrecht erhält. Eine solche Energiequelle steht jedoch im Inneren des Mondes aufgrund seiner anderen chemischen Zusammensetzung nicht zur Verfügung. Als Erklärung bietet sich die Schwerkraft der Erde an: Vor 3,7 Milliarden Jahren stand der Mond der Erde noch erheblich näher als heute. Starke Gezeitenkräfte könnten deshalb das Innere des Mondes kräftig „durchgeknetet“ und so die für den Dynamo-Effekt nötige Bewegung in Gang gehalten haben.