DER MOND IST äLTER ALS DIE WISSENSCHAFTLER DACHTEN

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Die umfassendste und am weitesten verbreitete Theorie über die Entstehung des Mondes wird als "Rieseneinschlagshypothese" bezeichnet. Diese Hypothese zeigt, dass etwa 150 Millionen Jahre nach der Entstehung des Sonnensystems ein etwa marsgroßer Planet namens Theia mit der Erde kollidierte. Obwohl die Zeitachse in der wissenschaftlichen Gemeinschaft heiß diskutiert wird, wissen wir, dass diese Kollision Theia und einen Teil der Erde zum Schmelzen brachte und dass geschmolzenes Gestein die Erde umkreiste, bis es zum Mond verschmolz.

Aber jetzt schlägt eine neue Studie, obwohl sie der Hypothese des Riesenaufpralls nicht widerspricht, eine andere Zeitachse und einen älteren Mond vor.

Neue Forschungen von Wissenschaftlern des Instituts für Geologie und Mineralogie der Universität zu Köln legen nahe, dass der Mond älter ist als die Hypothese des Riesenaufpralls. Ihre Forschung basiert auf chemischen Analysen von Apollo-Mondproben und zeigt, dass der Mond nur 50 Millionen Jahre nach dem Sonnensystem statt 150 Millionen Jahre gebildet wurde. Dies altert den Mond um 100 Millionen Jahre.

Dies ist eine wichtige Arbeit, da das Verständnis des Zeitalters des Mondes uns hilft, das Alter der Erde zu verstehen. Und diese Art der Untersuchung kann nur mit Mondgesteinen durchgeführt werden, da diese seit der Entstehung weitgehend unverändert sind. Irdische Gesteine sind seit Milliarden von Jahren geologischen Prozessen ausgesetzt und bieten nicht die gleiche makellose Formationsaufzeichnung wie Mondgesteine.

"Der Mond bietet somit eine einzigartige Gelegenheit, die planetare Evolution zu studieren."
Dr. Peter Sprung, Co-Autor, Universität zu Köln

Die Studie trägt den Titel „Frühe Mondbildung, abgeleitet aus der Hafnium-Wolfram-Systematik“ und ist in Nature Geoscience veröffentlicht.

Die Beweise stammen aus den Beziehungen zwischen zwei seltenen Elementen: Halfnium (Hf) und Wolfram (W; früher bekannt als Wolfram). Es konzentriert sich auf die Mengen der verschiedenen chemischen Elemente, die in Gesteinen unterschiedlichen Alters enthalten sind.

"Durch den Vergleich der relativen Mengen verschiedener Elemente in Gesteinen, die sich zu unterschiedlichen Zeiten gebildet haben, kann man lernen, wie jede Probe mit dem Mondinneren und der Verfestigung des Magma-Ozeans zusammenhängt", sagte Dr. Raul Fonseca von der Universität Köln. Zusammen mit seinem Kollegen und Mitautor der Studie Dr. Felipe Leitzke führen sie Laborexperimente durch, um die geologischen Prozesse im Inneren des Mondes zu untersuchen.

Nachdem Theia die Erde getroffen und eine wirbelnde Magmawolke erzeugt hatte, kühlte dieses Magma ab und formte den Mond. Nach der Kollision war der neugeborene Mond mit Magma bedeckt. Als das Magma abkühlte, bildete es verschiedene Arten von Steinen. Diese Gesteine enthalten Aufzeichnungen darüber, dass sich kühlende Wissenschaftler zu erholen versuchen. „Diese Gesteine haben Informationen über die Entstehung des Mondes aufgezeichnet und sind noch heute auf der Mondoberfläche zu finden“, sagt Dr. Maxwell Thiemens, ehemaliger Forscher der Universität zu Köln und Hauptautor der Studie.

Auf der Oberfläche des Mondes gibt es schwarze Regionen, die Stuten genannt werden, was auf Latein „Meere“ bedeutet. Es sind große Formationen aus basaltischem, magmatischem Gestein. Die Wissenschaftler hinter der Studie nutzten die Beziehung zwischen Uran, Halfnium und Wolfram, um das Schmelzen zu verstehen, das die Stuten des Mondes hervorbrachte. Aufgrund der Genauigkeit ihrer Messungen identifizierten sie unterschiedliche Trends zwischen den verschiedenen Gesteinsgruppen.

Halfnium und Wolfram liefern Wissenschaftlern eine natürliche Uhr, die im Gestein selbst enthalten ist, da das Hafnium-182-Isotop im Laufe der Zeit in Wolfram 182 zerfällt. Dieser Zerfall dauerte jedoch nicht ewig. es dauerte nur die ersten 70 Millionen Jahre des Lebens des Sonnensystems. Das Team verglich die Apollo-Proben mit ihren Laborexperimenten und stellte fest, dass der Mond bereits 50 Millionen Jahre nach der Entstehung des Sonnensystems zu erstarren begann.

„Diese Altersinformation bedeutet, dass vor diesem Zeitpunkt ein riesiger Aufprall eintreten musste, der eine heftig diskutierte Frage der wissenschaftlichen Gemeinschaft nach der Entstehung des Mondes beantwortet“, fügt Professor Dr. Carsten Münker vom UoC-Institut für Geologie und Mineralogie, leitender Autor, hinzu der Studie.

Dr. Peter Sprung, Mitautor der Studie, fügt hinzu: „Solche Beobachtungen sind auf der Erde nicht mehr möglich, da unser Planet im Laufe der Zeit geologisch aktiv war. Der Mond bietet somit eine einzigartige Gelegenheit, die planetare Evolution zu studieren. “

Es ist erstaunlich, dass die Steine, die vor fünfzig Jahren bei Apollo 11 gesammelt wurden, immer noch solche Beweise liefern. Die äußerst präzisen Messungen des Teams basieren auf induktiv gekoppelter Plasmamassenspektrometrie, was zu Apollos Zeiten nicht möglich war. Die Astronauten, die die Proben gesammelt haben, konnten dies nicht wissen, aber diese Felsen lehren uns immer noch nicht nur über den Mond, sondern auch über das Alter der Erde selbst.