Die andere Seite des Mondes ist ein mysteriöser Ort, der von der Erde aus nie sichtbar ist. Das bemerkenswerteste Merkmal des Mondes ist seine Asymmetrie zwischen der Mondvorderseite und der Mondrückseite in Bezug auf Zusammensetzung, Krustendicke und Mare-Vulkanismus. Über den Ursprung der Mondasymmetrie sind sich die Wissenschaftler noch nicht einig, da es an Proben auf der anderen Seite mangelt, was eine der wichtigsten verbleibenden Fragen der Mondwissenschaft darstellt.
Die Chang’e-6-Mission, die am 3. Mai 2024 gestartet wurde und derzeit auf dem Weg zum Mond ist, ist die weltweit erste Mission zur Probenrückgabe auf der Mondrückseite. Ziel ist es, etwa 2 kg Mondboden aus der südlichen Mare-Ebene des Apollo-Beckens im Südpol-Aitken-Becken, dem größten bekannten Einschlagsgebiet im Sonnensystem, zur Erde zurückzubringen. Diese Proben bergen ein enormes wissenschaftliches Potenzial, das genutzt werden kann, um das Rätsel um die Dichotomie des Mondes zu lösen und sogar unser Wissen über unseren nächsten Nachbarn neu zu gestalten.
Wie in einem aktuellen Artikel gezeigt veröffentlicht In Briefe zur Erd- und PlanetenwissenschaftDr. Yuqi Qian, die Professoren Joseph Michalski und Guochun Zhao vom Department of Earth Sciences der University of Hong Kong (HKU) und ihre internationalen Mitarbeiter haben den Vulkanismus des Apollo-Beckens und seiner Umgebung umfassend untersucht und dabei das Geheimnisvolle und Vielseitige ans Licht gebracht Vulkanismus des Chang’e-6-Landeplatzes mit erheblichen Auswirkungen auf die Chang’e-6-Probenanalyse und den Ursprung der Monddichotomie.
Die Studie hat ergeben, dass es im Apollo-Becken umfangreiche vulkanische Aktivitäten gibt, die von der Nektarian-Zeit (vor etwa 4,05 Milliarden Jahren) bis zur Eratosthenischen Periode (vor etwa 1,79 Milliarden Jahren) andauern. Die vulkanische Aktivität in der Region wurde maßgeblich von der Krustendicke beeinflusst. Gänge in mitteldicker Kruste neigen dazu, unter dem Kraterboden zu stagnieren und sich seitlich auszubreiten, um einen Krater mit Schwellen- und Bodenrissen zu bilden.
Gänge unterhalb der Kruste, die durch das Apollo-Becken-Ereignis verdünnt wurden, reichten direkt an die Oberfläche und brachen aus, um ausgedehnte Lavaströme zu bilden, und Gänge in dicker Kruste bleiben stehen, bevor sie die Oberfläche erreichen und basaltische Gängeintrusionen bilden können. „Dieser grundlegende Befund deutet darauf hin, dass die Diskrepanz zwischen der Krustendicke zwischen der nahen und der fernen Seite die Hauptursache für den asymmetrischen Mondvulkanismus sein könnte“, sagte Dr. Qian. „Dies kann anhand der zurückgegebenen Chang’e-6-Proben getestet werden.“
In der südlichen Mare-Ebene im Apollo-Becken, wo Chang’e-6 landen wird, gab es mindestens zwei Ausbrüche. Der frühere Ausbruch brach vor etwa 3,34 Milliarden Jahren mit einer Zusammensetzung mit niedrigem Ti-Gehalt aus und bedeckte die gesamte topografisch niedrige Region zwischen dem Apollo-Gipfelring und dem Beckenrand. Der spätere Ausbruch ereignete sich vor etwa 3,07 Milliarden Jahren mit einer hohen Ti-Zusammensetzung in der Nähe des Chaffee S-Kraters und floss mit abnehmender Dicke nach Osten, bis er auf Protofaltenkämme traf.
Die Autoren vermuten, dass die Basalte mit hohem Ti-Gehalt im Westen die umfassendste wissenschaftliche Bedeutung haben. Die Probenahme würde Basalte mit hohem Ti-Gehalt, darunter liegende Basalte mit niedrigem Ti-Gehalt und exotische Nichtmare-Materialien ergeben, die durch Einschlagereignisse transportiert wurden. Professor Michalski betonte: „Verschiedene Probenquellen würden wichtige Erkenntnisse zur Lösung einer Reihe mondwissenschaftlicher Fragen liefern, die im Apollo-Becken verborgen sind.“
„Das Ergebnis unserer Forschung ist ein großartiger Beitrag zur Chang’e-6-Mondmission. Es legt einen geologischen Rahmen für das vollständige Verständnis der bald zurückgekehrten Chang’e-6-Proben fest und wird eine wichtige Referenz für die bevorstehende Probenanalyse sein.“ Chinesische Wissenschaftler“, sagte Professor Guochun Zhao, Lehrstuhlinhaber der HKU-Abteilung für Geowissenschaften und Mitautor des Papiers. „Es ist ein großer Schritt für die HKU, da die Universität Exzellenz in den Planetenwissenschaften und eine stärkere Beteiligung am nationalen Weltraumprogramm anstrebt.“
Die HKU ist die einzige Universität in Hongkong, die über Mondproben verfügt, die im Rahmen der Chang’e-5-Mission von der nahen Seite gewonnen wurden. Aufbauend auf der Grundlage dieser Arbeit wird das Geologenteam der HKU auch die Möglichkeit nutzen, auch Chang’e-6-Proben zu erwerben. Ziel dieser Initiative ist es, der HKU den Besitz von Mondproben zu ermöglichen, die sowohl die nahe als auch die ferne Seite repräsentieren, und so ein neues Fenster der wissenschaftlichen Erforschung der Untersuchung zweier Mondhalbkugeln zu eröffnen.
Mehr Informationen:
Yuqi Qian et al., Langanhaltender Fernvulkanismus im Apollo-Becken: Chang’e-6-Landeplatz, Briefe zur Erd- und Planetenwissenschaft (2024). DOI: 10.1016/j.epsl.2024.118737