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Der Mondradius ist wohl um rund 45 Meter geschrumpft
Auch der Mond verändert seine Größe, obwohl seine Oberfläche seit Milliarden Jahren weitgehend erstarrt ist. Eine Kartierung von mehr als 10.000 jungen Verwerfungen deutet nun darauf hin, dass sein Radius in den vergangenen 400 bis 800 Millionen Jahren um etwa 45 Meter abgenommen hat. Die Bruchzonen könnten zudem Hinweise auf mögliche heutige Mondbeben liefern.
Washington (U.S.A.). Wenn sich das Innere eines Himmelskörpers abkühlt, zieht es sich allmählich zusammen. Die starre Mondkruste kann diese Verkleinerung nicht überall gleichmäßig ausgleichen. Stattdessen wird sie zusammengedrückt und bricht stellenweise, wobei sich Gesteinsblöcke entlang sogenannter Überschiebungen übereinanderschieben.
An der Oberfläche entstehen dadurch bogenförmige Steilstufen und langgezogene Rücken. Anders als auf der Erde ist die äußere Gesteinshülle des Mondes nicht in zahlreiche gegeneinander bewegliche Platten unterteilt. Daher sind diese Bruchzonen über große Teile seines Globus verteilt und nicht an wenige Plattengrenzen gebunden.
Frühere Raumsondenaufnahmen hatten bereits Tausende solcher Strukturen sichtbar gemacht. Wie viel der Mond seit ihrer Entstehung tatsächlich an Größe verloren hat, ließ sich daraus bisher nur unzureichend abschätzen. Forscher des National Air and Space Museum (NASM) um Thomas R. Watters haben nun das Ausmaß dieser späten Schrumpfung neu berechnet.
Für ihre Analyse verwendeten die Wissenschaftler vor allem Bilder der Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC), die seit 2009 die Mondoberfläche erfasst. Sie untersuchten sowohl die hellen Hochländer als auch die dunklen, von erstarrter Lava geprägten Ebenen, die sogenannten Maria.
Dabei erfasste das Team mehr als 8.900 bogenförmige Steilstufen und über 2.000 kleinere Rücken in den Maria. Beide Strukturtypen werden mit Überschiebungen in Verbindung gebracht, bei denen die Mondkruste durch Druck verkürzt wird. Die neue Kartierung erweitert damit die Grundlage, um die Folgen dieser Verformung für den gesamten Mond abzuschätzen.
„Die Zahl dieser jungen Verwerfungen, die auf Bildern der LROC sichtbar wurden, ist weit größer, als ich jemals erwartet hätte“, erklärt Thomas R. Watters.
Um aus den Oberflächenformen auf die Schrumpfung zu schließen, berücksichtigten die Forscher die Länge und den Versatz ausgewählter Störungen. Ihre Berechnungen beziehen auch ein, in welchem Winkel die Bruchflächen unter die Oberfläche abtauchen. Daraus schätzten sie die Verkürzung der Mondkruste und schließlich die entsprechende Abnahme des Mondradius.
Laut der Analyse hat der Radius des Mondes innerhalb der vergangenen etwa 400 bis 800 Millionen Jahre um rund 45 Meter abgenommen. Diese Zahl ist eine aus geologischen Strukturen abgeleitete Schätzung, keine direkt über Jahrmillionen beobachtete Größenänderung. Sie beschreibt zudem nur den untersuchten jüngeren Abschnitt der langen Mondgeschichte.
Unter der Annahme einer gleichbleibenden Schrumpfungsrate entspräche der Rückgang etwa sechs bis elf Zentimetern pro Million Jahre. Pro Jahr wären das nur ungefähr ein Zehntel Mikrometer. Die Geschwindigkeit ist somit eine rechnerische Durchschnittsgröße und kein Nachweis, dass der Mond aktuell in genau diesem Tempo kleiner wird.