Wie das Magnetfeld des Monds ausgerichtet war

Cambridge (USA) - Anders als die Erde weist der Mond heute kein Magnetfeld auf. Doch das war in der Zeit bis vor rund zwei Milliarden Jahren ganz anders. Die Analysen von Mondgestein – gewonnen auf den Apollo-Missionen – zeigen sehr wohl eingeprägte Spuren eines früheren Mondmagnetfelds. Amerikanischen Forschern gelang es nun mit genaueren Untersuchungen sogar, eine wahrscheinliche Ausrichtung des lange vergangenen Magnetfelds zu ermitteln. Ihre Studie, die auch neue Hinweise auf den Mechanismus eines Monddynamos liefern könnte, veröffentlichten sie in der Fachzeitschrift „Nature Astronomy“.

Zwei Basaltbrocken – 75035 und 75055 – bilden die Grundlage für die Magnetfeldanalyse von Claire Nichols und ihren Kollegen vom Massachusetts Institute of Technology in Cambridge. Diese 10 bis 15 Zentimeter großen und gut ein Kilogramm schweren Gesteinsproben sind etwa 3,7 Milliarden Jahre alt. Sie zeigen in ihrem mineralischen Aufbau Spuren einer Magnetisierung von etwa 50 Mikrotesla. Daraus lässt sich auf ein Mondmagnetfeld von mehr als 24 Millitesla Stärke zurückschließen.

Allerdings versäumten es die Astronauten auf der Apollo-Mission 17 im Dezember 1972, die genaue Lage der Gesteinsproben am Camelot-Krater zu kartieren. So war es bisher nicht möglich, von der im Gestein eingeprägten Magnetisierung auf die Ausrichtung des Mondmagnetfelds zurückzuschließen. Doch Nichols und Kollegen konnten mit einer pfiffigen Idee diese Wissenslücke schließen: Sie betrachteten ganz genau zahlreiche Fotos von der Mondoberfläche, die die Astronauten geschossen haben. Durch den Vergleich des Gesteinsmaterials rund um die Fundstätte mit den Gesteinsproben konnten sie mit hoher Wahrscheinlichkeit auch die ursprüngliche Lage der Basaltbrocken bestimmen.

Beide Gesteinsproben lieferten so übereinstimmende Daten über die Ausrichtung des ehemaligen Magnetfelds des Mondes. Zum Zeitpunkt der Erstarrens des Basaltbrocken war das Magnetfeld um 34 Grad zur Nord-Süd-Achse gekippt, mit einer Unsicherheit von zehn Winkelgraden. Anschließend simulierten die Forscher noch verschiedene Varianten des Magnetfelds, dass für die ermittelte Magnetisierung verantwortlich gewesen sein könnte. Ihr Ergebnis: Ein schlichter Dipol mit magnetischem Nord- und Südpol ergab sich im Vergleich zu komplizierteren Quadrupol- und Hexapol-Varianten als wahrscheinlichste Möglichkeit.

So schlüssig die Ergebnisse dieser Studie sein mögen, werden erst zukünftige Monmissionen das Rätsel um das Mondmagnetfeld vollständig lösen können. Dann müssten die Astronauten jedoch penibel darauf achten, die Lage und Ausrichtung ihrer Gesteinsproben genauer zu bestimmen als ihre Vorgänger auf dem Mond vor 50 Jahren.