Mondmagnetismus

Wie der Mond magnetisiert wurde

Seit den Apollo-Missionen kennt man magnetisiertes Mondgestein, der Mond muss also in seiner Anfangszeit vor rund vier Milliarden Jahren ein Magnetfeld besessen haben. Doch wie kam es dazu und weshalb besteht es heute nicht mehr? Zwei Forschergruppen erkl�ren m�gliche Kr�fte hinter dem fr�hen Mondmagnetismus.

Als Harrison Schmitt im Dezember 1972 als zw�lfter und vorerst letzter Mensch den Mond betrat, interessierten ihn vor allem die Steine. Der Geologe brachte von dieser Apollo-17-Mission etwa 115 Kilogramm Mondmaterial zur�ck, mehr als jede vorangegangene Mondlandung. Manche dieser sowie auch Proben fr�herer Mondfl�ge waren magnetisiert, einen Brocken mit gr�nen und wei�en Kristallen datierte man auf ein Alter von 4,2 Milliarden Jahren. Wie der Magnetismus jedoch entstanden sein k�nnte, dar�ber streiten die Forscher bis heute. M�gliche Erkl�rungen liefern nun Wissenschaftlergruppen um Christina Dwyer beziehungsweise Michael Le Bars.

**Spuren von Apollo 17**

Die letzten Spuren, die Menschen auf dem Mond hinterlassen haben: Seit der Mission Apollo 17 hat kein Astronaut mehr die Oberfl�che betreten. Auff�llig sind besonders die parallelen Spuren des Mondautos, das am rechten Bildrand geparkt ist.

Bildzoom — **Spuren von Apollo 17**

Die letzten Spuren, die Menschen auf dem Mond hinterlassen haben: Seit der Mission Apollo 17 hat kein Astronaut mehr die Oberfl�che betreten. Auff�llig sind besonders die parallelen Spuren des Mondautos, das am rechten Bildrand geparkt ist.

Das Magnetfeld der Erde wird durch einen Dynamo-Effekt aufgebaut, der wiederum von konvektiven Str�mungen des fl�ssigen Erdkerns herr�hrt: Die Restw�rme aus der Erdentstehungszeit l�sst hier stetig warme Str�mungen nach oben steigen und k�hlere abfallen. �berlegungen, dass der gleiche Prozess im fr�her fl�ssigen Mondkern stattgefunden haben k�nnte, mussten bald verworfen werden. Denn der deutlich kleinere Mond k�hlte deutlich zu schnell ab und die Konvektion konnte daher ein Magnetfeld nicht lange genug aufrecht erhalten. So blieb bisher unklar, was einst die n�tige Energie f�r den Mond-Dynamo lieferte.

Christina Dwyer von der University of California in Santa Cruz und ihre Kollegen schlagen nun die Erde als Ursache vor, die sich damals noch deutlich n�her am Mond befand. Zun�chst gehen die Autoren von der Annahme aus, dass nach der Mondentstehung vor 4,6 Milliarden Jahren der Mondmantel auf dem fl�ssigen Mondkern hin und her gleiten konnte. Die Erde sorgte f�r eine Pr�zession des Mondes, also eine Drehung der Rotationsachse um ihre ungest�rte Lage, wie man es bei von einem kippenden Kreisel kennt. Die Pr�zession des Mondmantels und des Kerns unterschieden sich jedoch, was zu innerer Reibung f�hrte. Letztlich soll der Mantel den fl�ssigen Kern mechanisch angeregt haben, "wie wenn man eine Sch�ssel mit einem riesigen L�ffel umr�hrt", so erkl�rt es Dwyer.

**Lunares Magnetfeld**

Schematische Darstellung des vorgeschlagenen Dynamomechanismus im Mondinneren.

Dadurch, so schreiben die Autoren um Dwyer, k�nnte ein Magnetfeld entstanden sein, das mit mehr als einem Mikrotesla St�rke �ber eine Milliarde Jahre hinweg aufrecht erhalten wurde. Heute hat der Mond diese Art von Magnetfeld nicht mehr, was sich durch die zunehmende Entfernung des Mondes von der Erde erkl�ren l�sst. Vor vier Milliarden Jahren sei er noch nahe genug an der Erde gewesen, dass die Gezeitenkr�fte ausreichten, den Dynamo anzutreiben. Jedoch entfernt sich der Mond konstant von uns. Als er vor 2,7 Milliarden Jahren den Abstand von 48 Erdradien �berschritt, endete dieser Dynamo-Effekt; heute ist der Mond rund 60 Erdradien entfernt.

Etwas st�rkere Magnetfelder von mehreren Mikrotesla berechnen die Forscher um Michael Le Bars vom Institut f�r die Erforschung von Nichtgleichgewichts-Ph�nomenen (IRPHE) in Marseille. Sie gehen dabei von einzelnen Dynamo-Phasen aus, die von heftigen Meteoriteneinschl�gen angeregt wurden. Die Einschl�ge zeigen sich heute durch die beachtlichen Krater auf der Mondoberfl�che. Laut Le Bars und Kollegen sollen sie jedoch nicht nur Narben auf dem Erdtrabanten hinterlassen, sondern auch seine Rotation ver�ndert haben. Dadurch seien im fl�ssigen Mondkern Str�mungen in Gang gesetzt worden, die wiederum einen Dynamo-Effekt hervorbrachten. Die unterschiedlichen Theorien von Dwyer und Le Bars lassen sich wom�glich durch weitere Untersuchungen der urzeitlichen Mondsteine �berpr�fen. Schlie�lich brachten die Apollo-Missionen insgesamt fast 400 Kilo Probenmaterial zur Erde.

Laura Hennemann