Chinas Lander Chang’E-5 führt zum ersten Mal eine Vor-Ort-Erkennung von Wasser auf dem Mond durch

Künstlerische Illustration der chinesischen Mondsonde Chang’E 5 mit Probenrückgabe. Bildnachweis: CNSA/NASA

Ein gemeinsames Forschungsteam unter der Leitung von Profs. LIN Yangting und LIN Honglei vom Institut für Geologie und Geophysik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (IGGCAS) beobachteten Wassersignale in Reflexionsspektraldaten der Mondoberfläche, die von der Landefähre Chang’E-5 aufgenommen wurden, und lieferten die ersten Hinweise auf In-situ Nachweis von Wasser auf dem Mond.

Die Studie wurde veröffentlicht in Wissenschaftliche Fortschritte am 7. Januar 2022.

An der Studie waren auch Forscher des National Space Science Center of CAS, der University of Hawaii in Manoa, des Shanghai Institute of Technical Physics of CAS und der Nanjing University beteiligt.

Viele Orbitalbeobachtungen und Probenmessungen, die in den letzten zehn Jahren durchgeführt wurden, haben Beweise für die Anwesenheit von Wasser (als Hydroxyl und/oder H2O) auf dem Mond. Auf der Mondoberfläche wurden jedoch noch nie in-situ-Messungen durchgeführt.

Chang'E 5 Lander Wassermond

Kontextbilder und Wassergehalt am Landeplatz Chang’E-5. Bildnachweis: LIN Honglei

Die Raumsonde Chang’E-5 landete auf einem der jüngsten Mare-Basalte, der sich auf einem mittleren bis hohen Breitengrad auf dem Mond befindet, und gab 1.731 g Proben zurück. Vor der Probenahme und Rückführung des Mondbodens zur Erde führte das mineralogische Mondspektrometer (LMS) an Bord des Landers jedoch spektrale Reflexionsmessungen des Regoliths und eines Gesteins durch und bot damit die beispiellose Möglichkeit, Mondoberflächenwasser zu erkennen.

Wasser (OH/H2O) kann anhand von Spektralmerkmalen bei ~3 µm nachgewiesen werden. Oberhalb von 2 µm wird die thermische Emission von der heißen Mondoberfläche jedoch die spektralen Merkmale erheblich verändern und maskieren.

Daher verwendeten die Forscher ein thermisches Korrekturmodell, um die LMS-Spektren zu korrigieren. Nach dieser Korrektur wurden die unbestrittenen spektralen Absorptionen bei 2,85 µm am Landeplatz Chang’E-5 beobachtet.

Die quantitative Spektralanalyse zeigt, dass der Mondboden am Landeplatz weniger als 120 ppm Wasser enthält, was hauptsächlich auf die Implantation von Sonnenwind zurückzuführen ist. Dies stimmt mit der vorläufigen Analyse der zurückgegebenen Chang’E-5-Proben überein.

Im Gegensatz dazu zeigte ein ebenfalls analysiertes leichtes und blasiges Gestein eine viel stärkere Absorption bei 2,85 µm, was geschätzten ~180 ppm Wasser entspricht, was auf eine zusätzliche Wasserquelle aus dem Mondinneren schließen lässt.

Die Ergebnisse von kompositorischen und orbitalen Fernerkundungsanalysen zeigen, dass das Gestein möglicherweise aus einer älteren basaltischen Einheit ausgehoben und zum Landeplatz von Chang’E-5 geschleudert wurde. Daher deutet der niedrigere Wassergehalt des Bodens im Vergleich zum höheren Wassergehalt des Gesteinsfragments darauf hin, dass eine Entgasung des Mantelreservoirs unter der Landestelle Chang’E-5 stattgefunden hat.

Diese Entdeckung steht im Einklang mit den anhaltenden Vulkanausbrüchen in der Terrain-Region Procellarum KREEP (Kalium, Seltenerdelemente, Phosphor) und liefert auch einen wichtigen geologischen Kontext für die Analyse der zurückgegebenen Chang’E-5-Proben.

Referenz: „In-situ-Erkennung von Wasser auf dem Mond durch den Chang’E-5-Lander“ von Honglei Lin, Shuai Li, Rui Xu, Yang Liu, Xing Wu, Wei Yang, Yong Wei, Yangting Lin, Zhiping He, Hejiu Hui , Huaiyu He, Sen Hu, Chi Zhang, Chunlai Li, Gang Lv, Liyin Yuan, Yongliao Zou und Chi Wang, 7. Januar 2022, Wissenschaftliche Fortschritte.
DOI: 10.1126/sciadv.abl9174

Diese Arbeit wurde durch das Strategic Priority Research Program von CAS, das Key Research Program of Frontier Sciences von CAS, das Key Research Program von IGGCAS und die National Natural Science Foundation of China unterstützt.


Source: SciTechDaily by scitechdaily.com.

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