Mondgestein enthüllt verborgene Mondgeschichte

Während NASA-Astronauten Landungen im Jahr 2027 anstreben, finden Geologen Überraschungen in kürzlich von der Rückseite geborgenen Proben

Von Nicola Jones 02.12.2025

Im Sommer 2024 landete erstmals eine Robotermission auf der Rückseite des Mondes. Die chinesische Landesonde Chang’e-6 platzierte eine Flagge, grub über 1,8 Kilogramm Gestein und Erde aus und brachte sie zurück zur Erde – eine Leistung, die weithin als technologische Meisterleistung gelobt wurde.

Diese Mission und die ihr vorausgehende robotische Chang’e-5-Mission im Jahr 2020 sind die ersten seit den 1970er Jahren, die Mondgestein zur Erde zurückbringen. Gemeinsam bauen sie auf den Erkenntnissen der Wissenschaftler aus den Apollo-Missionen auf und helfen, die Geheimnisse der Mondentstehung und seines heutigen Aussehens zu lüften. Zudem liefern sie Hinweise auf die Geschichte unseres Sonnensystems.

Doch es bleiben große Rätsel, etwa warum sich die Rückseite des Mondes – die Hälfte, die stets von der Erde abgewandt ist – so radikal von der Vorderseite unterscheidet. Und was steckt hinter der überraschenden Entdeckung, dass Mondvulkane möglicherweise viel später aktiv waren als bisher angenommen? „Je genauer wir den Mond beobachten, desto mehr entdecken wir – und desto bewusster wird uns, wie wenig wir wissen“, sagt Clive R. Neal, ein auf Mondforschung spezialisierter Geologe an der University of Notre Dame.

Da die NASA plant, im Jahr 2027 zum ersten Mal seit 1972 wieder Astronauten auf die Mondoberfläche zu schicken, sind Geologen gespannt, welche Gesteine ​​sie dort finden und welche wissenschaftlichen Geheimnisse diese Proben enthüllen könnten – und welche Ressourcen für eine zukünftige Mondbasis oder für erneuerbare Energien zu Hause auf der Erde abgebaut werden könnten.

Ursprungsgeschichte

Die Proben, die in den 1970er Jahren im Rahmen der Apollo-Missionen und der Luna-Missionen der Sowjetunion vom Mond mitgebracht wurden, haben einiges über seine Geschichte aufgedeckt. Da die Mondproben große Ähnlichkeiten mit irdischem Gestein aufwiesen, stützte dies die Annahme, dass der Mond vor etwa 4,5 Milliarden Jahren durch die Kollision eines marsgroßen Objekts namens Theia mit der Proto-Erde entstand .

Trümmer des Einschlags wurden in die Erdumlaufbahn geschleudert und formten schließlich den Mond. In seiner Frühzeit war der Mond vollständig geschmolzen. Als der Magmaozean über Hunderte von Millionen Jahren abkühlte, bildete der Mond eine Kruste und einen darunterliegenden Mantel. Riesige Lavabecken füllten die Einschlagkrater und bildeten die Mondtiefländer, die Maria (lateinisch für „Meere“), während sich darüber Hochländer und Vulkandome erhoben. Schließlich erlosch der Vulkanismus.

Ohne Plattentektonik oder Wettereinflüsse veränderten nur Meteoriten die kalte, tote Oberfläche des Mondes. Viele der Proben aus der Apollo-Zeit entstanden durch Hitze und Druck von Einschlägen vor etwa 3,9 Milliarden Jahren. Das deutet darauf hin, dass sie das Ergebnis einer kurzen Periode intensiver Einschläge durch Weltraumgestein sind, dem sogenannten „Späten Schweren Bombardement“.

Doch die Forschung seit den 1970er Jahren hat dieses Bild verfeinert oder verändert. Höher aufgelöste Orbitalbilder enthüllten beispielsweise zahlreiche große Einschlagkrater, die deutlich älter als 3,9 Milliarden Jahre zu sein scheinen. Auch Meteoritenfunde auf der Erde, die vermutlich bei großen Einschlägen aus verschiedenen Bereichen des Mondes geschleudert wurden, decken ein breites Altersspektrum ab.

All diese Untersuchungen legen nahe, dass der Asteroidenbeschuss nicht in einem einzigen dramatischen Höhepunkt erfolgte, sondern sich über einen längeren Zeitraum von vielleicht 4,2 bis 3,4 Milliarden Jahren erstreckte. In diesem Szenario stammen die auf 3,9 Milliarden Jahre datierten Apollo-Proben wahrscheinlich alle von einem einzigen gewaltigen Einschlag, der Gestein über ein sehr großes Gebiet verteilte, das zufällig auch die Landeplätze der Apollo-Ära umfasste.

Der Mond: tot oder lebendig

Der Vulkanismus auf dem Mond birgt größere Rätsel. „Das Kanonische, was ich in der Schule gelernt habe, war, dass der Mond seit Milliarden von Jahren geologisch tot ist“, sagt Samuel Lawrence, ein Planetenforscher am Johnson Space Center der NASA in Houston.

Lange Zeit galt die Theorie, dass ein kleiner Körper wie der Mond seine Wärme relativ schnell an den Weltraum abgeben sollte – und dass es auf einem kalten, erloschenen Mond keine ausgedehnte vulkanische Aktivität geben sollte. Proben aus der Apollo-Zeit deuteten darauf hin, dass dieser Vulkanismus größtenteils vor drei Milliarden Jahren oder früher zum Stillstand kam, was diese Theorie stützt. Doch die Forschung der letzten zwei Jahrzehnte hat diese Ansicht widerlegt.

Im Jahr 2014 vermuteten Lawrence und Kollegen, dass einige unregelmäßige Geländeabschnitte inmitten der dunklen Ebenen, die vom Lunar Reconnaissance Orbiter der NASA entdeckt wurden, das Ergebnis von Vulkanismus seien, der bis vor weniger als 100 Millionen Jahren anhielt . „Das ist völlig überraschend“, sagt der Kosmochemiker Qing-Zhu Yin von der University of California in Davis.

Die jüngsten Probenrückholmissionen lieferten weitere konkrete Beweise für jüngsten Vulkanismus. 2020 landete die robotische Mission Chang’e-5 im Oceanus Procellarum (Ozean der Stürme) – einem Ort, der unter anderem deshalb ausgewählt wurde, weil er angesichts der wenigen dort vorhandenen Krater geologisch jung aussah. Tatsächlich stellte sich heraus, dass das von dieser Mission mitgebrachte Vulkangestein zwei Milliarden Jahre alt war – das jüngste, das je vom Mond geborgen wurde. „Das war eine große Neuigkeit“, sagt der Planetengeowissenschaftler Jim Head von der Brown University, der an den Apollo-Missionen der NASA mitgearbeitet hatte.

Darüber hinaus identifizierten Forscher bei der Untersuchung Tausender Glasperlen in den Bodenproben von Chang’e-5 – die meisten davon stammen vermutlich durch Einschläge – drei davon vulkanischen Ursprungs – und nur 120 Millionen Jahre alt . Dieser Befund wurde erst letztes Jahr veröffentlicht und muss noch überprüft werden. Sollten diese jüngsten Daten jedoch Bestand haben, deuten sie darauf hin, dass der Mond auch heute noch in der Lage sein könnte, tiefes Magma zu produzieren , sagt Yin.

All dies deutet darauf hin, dass der Mond möglicherweise doch nicht so schnell abgekühlt ist, wie allgemein angenommen. Es ist auch möglich, dass ein Teil des jüngeren Vulkanismus durch radioaktive Elemente im Untergrund angetrieben wurde, die genügend Hitze zur Bildung von Magma erzeugen können und in bestimmten Bereichen des Mondes häufig vorkommen. Dies könnte beispielsweise die 120 Millionen Jahre alten vulkanischen Glasperlen erklären. Doch nicht der gesamte frühe Vulkanismus lässt sich auf diese Weise erklären: Das Vulkangestein von Chang’e-5 sowie einige 2,8 Milliarden Jahre alte Vulkangesteine, die Chang’e-6 von der Rückseite mitgebracht hatte, stammten aus Muttergestein, das nicht mit diesen Elementen angereichert war.

„Es wirft mehr Fragen auf, als es beantwortet“, sagt Neal. „Für Leute wie mich geht es um die Arbeitsplatzsicherheit – jetzt müssen wir uns neuen Fragen stellen.“

Monderkundung steht bevor

Die Lösung dieser Rätsel ist eine Herausforderung, da noch so große Teile des Mondes unerforscht sind: Zwar wurden inzwischen rund 385 Kilogramm Mondgestein und -erde zur Erde gebracht, doch stammte alles davon nur von einer Handvoll Fundorten.

Chang’e-6 erweiterte dieses Bild, indem es die ersten Proben von der Mondrückseite mitbrachte. Diese stammen aus dem Südpol-Aitken-Becken, dem größten, tiefsten und ältesten Einschlagkrater des Satelliten. Forscher wollen diese Proben nutzen, um herauszufinden, warum sich die Mondrückseite so stark von der Mondvorderseite unterscheidet. Offen bleibt die Frage, warum die Mondrückseite im Vergleich zur Mondvorderseite eine dickere Kruste aufweist und nahezu frei von Überresten urzeitlicher Lavaozeane ist.

Die für 2027 geplante Artemis-III-Mission der NASA (das könnte sich jedoch noch ändern ) zielt darauf ab, weiteres Neuland zu betreten, indem Astronauten in der Nähe des Südpols des Mondes landen – an einer Stelle, die die typische Geologie des Mondes besser widerspiegelt als die Apollo-Standorte – und eine Fülle von 150 bis 180 Pfund an Proben mit nach Hause bringen.

Diese Website soll neue geologische Erkenntnisse sowie weitere Informationen über das Mondwasser liefern. 2018 bestätigten Wissenschaftler durch die Analyse orbitaler Kartierungsdaten, dass es an den Polen Wassereis gibt – in welcher Form, ist jedoch noch unklar. „Ist es Frost auf der Oberfläche? Sind es vereinzelte Flecken unter der Oberfläche? Ist es von Mineralkörnern absorbiert? Ist es wie Zement in den Regolith eingebrannt?“, sagt Juliane Gross von der NASA, die an der Entwicklung der Pläne zur Sammlung und Kuratierung von Mondproben für das Artemis-Wissenschaftsteam mitwirkt. „Wir wissen es nicht.“

Die Erkenntnisse der Artemis-Astronauten könnten laufende Projekte Chinas und der USA zur Errichtung permanenter Mondbasen unterstützen, die vom Wasser des Südpols profitieren könnten. „Das ist atembar, trinkbar – Raketentreibstoff “, sagt Lawrence.

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Mondsteinbruch

Neben Wassereis haben auch andere potenziell abbaubare Ressourcen auf dem Mond Aufmerksamkeit erregt, insbesondere Helium-3 . Dieses stabile Heliumisotop kommt auf dem Mond weitaus häufiger vor als auf der Erde und könnte ein idealer Brennstoff für die Kernfusion sein (sofern Physiker diesen Prozess zum Laufen bringen). Kommerzielle Unternehmen, die auf dem Mond Bergbau betreiben wollen, schießen wie Pilze aus dem Boden, darunter das in Seattle ansässige Unternehmen Interlune . Es plant, in den 2030er Jahren Helium-3 zur Erde zu bringen, gefolgt von anderen Ressourcen wie Seltenen Erden, die für Technologien wie Batterien benötigt werden. Doch wann der Mondbergbau Realität wird – angesichts der Logistik, der Wirtschaftlichkeit und der rechtlichen Bedenken – ist laut Lawrence eine offene Frage.

Während manche Menschen die Vorstellung, auf dem unberührten Mond Bergbau zu betreiben, abstoßend finden, könnte der Bergbau auf der Erde Nebenvorteile bieten, sagt Neal. Bei polaren Temperaturen um -230 °C müsste der Mondbergbau ohne Flüssigkeiten erfolgen. Die Entwicklung der notwendigen Technologien für einen flüssigkeitsfreien Bergbau könnte Umweltbedenken hinsichtlich Abwässern und Rückstandsflüssigkeiten aus dem Bergbau auf der Erde lindern. „Stellen Sie sich vor, wie wir den Bergbau auf diesem Planeten revolutionieren könnten“, sagt er.

Doch zunächst müssen Forscher mehr über den Mond, seine Geschichte, seine Geologie und die Möglichkeiten der Rohstoffgewinnung herausfinden – und das erfordert eine Erkundung aus nächster Nähe, die mit Sicherheit noch weitere Überraschungen bereithält. „Sobald man am Boden ist, fragt man sich: Oh … was ist das denn?“, sagt Gross. Sie hofft, dass die Astronauten eine große Ausbeute mit nach Hause bringen können. „Je mehr sie zurückbringen, desto mehr können wir tun.“

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