NASA enthüllt Geheimnisse des Inneren des Mondes und des Asteroiden Vesta mit neuer Gravitationsanalyse

Die US-amerikanische Luft- und Raumfahrtbehörde NASA hat faszinierende neue Details über die innere Struktur unseres natürlichen Satelliten Mond und des riesigen Asteroiden Vesta enthüllt. Die am 14. Mai in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichten Ergebnisse basieren auf einer Neuanalyse von Schwerkraftdaten, die bei früheren Weltraummissionen gesammelt wurden, und demonstrieren die Leistungsfähigkeit dieser Technik bei der Erforschung entfernter Welten, ohne auf ihnen zu landen.

Im Rahmen der Mondstudie entwickelten Wissenschaftler ein neues Modell der Schwerkraft des Mondes, das die während seiner elliptischen Umlaufbahn um die Erde festgestellten geringfügigen Schwankungen berücksichtigt. Diese Schwankungen führen dazu, dass sich der Mond aufgrund der von unserem Planeten ausgeübten Gezeitenkraft leicht „biegt“, ein Vorgang, der als Gezeitenkrümmung bekannt ist. Die Analyse dieser Verformung ergab, dass sich die Vorderseite des Mondes (die Seite, die wir von der Erde aus immer sehen) stärker biegt als die Rückseite.

Die wahrscheinlichste Erklärung für diese Asymmetrie in der Flexibilität ist das Vorhandensein einer Region mit wärmerem Mantel und einer höheren Konzentration wärmeerzeugender radioaktiver Elemente tief auf der erdzugewandten Seite.

Diese Entdeckung liefert den bislang stärksten Beweis dafür, dass intensive und lang anhaltende vulkanische Aktivitäten vor etwa 2 bis 3 Milliarden Jahren für die Entstehung der riesigen Mond-„Meere“ (große, dunkle Basaltebenen) und die Ansammlung dieser radioaktiven Elemente im darunterliegenden Mantel auf dieser Mondseite verantwortlich waren.

Dieses tiefere Verständnis der Mondasymmetrie ist entscheidend für das Verständnis der geologischen Entwicklung unseres Satelliten. Parallel dazu wandte das NASA-Team einen ähnlichen Ansatz an, um den Asteroiden Vesta zu untersuchen, eines der größten Objekte im Asteroidengürtel.

Durch die Analyse der Rotationseigenschaften von Vesta, insbesondere des leichten „Wackelns“ während der Rotation, und durch die genaue Messung des Trägheitsmoments (eine Eigenschaft, die empfindlich auf die Verteilung der Masse im Inneren reagiert), gelangten die Forscher zu einem überraschenden Ergebnis.

Entgegen der Annahme, dass Vesta eine ausgeprägte, geschichtete innere Struktur wie eine Zwiebel (mit einem dichten Kern, einem Mantel und einer Kruste) besitzt, deuten die neuen Daten darauf hin, dass der Asteroid viel homogener ist als bisher angenommen.

Seine Masse scheint gleichmäßiger verteilt zu sein, mit einem sehr kleinen oder gar nicht vorhandenen Kern aus dichtem Material. Dieser Befund stellt traditionelle Differenzierungsmodelle für große Asteroiden in Frage und könnte eine andere Entstehungsgeschichte von Vesta nahelegen, die möglicherweise aus den Trümmern eines verheerenden Aufpralls zwischen frühen Planetenkörpern stammt.

Beide Untersuchungen unterstreichen die zunehmende Komplexität und Nützlichkeit von Schwerkraftmessungen von Raumfahrzeugen im Orbit aus. Diese Ferngravimetrietechnik entwickelt sich zu einem unverzichtbaren Instrument für die Erforschung des unsichtbaren Inneren von Planetenkörpern und bietet eine weniger kostspielige und risikoreichere Alternative zu Missionen, die Landungen und Bohrungen erfordern.

Diese Entdeckungen vertiefen nicht nur unser Verständnis der Entstehung und Entwicklung des Mondes und der Asteroiden, sondern liefern auch wertvolle Einblicke in die Prozesse, die unseren eigenen Planeten und das Sonnensystem als Ganzes geformt haben.