Krater auf dem Mond: Spur der Zerstörung

Das „Mare Orientale“ auf dem Mond ist ein großes Einschlagbecken mit gleich drei Ringgebirgen – aber keiner dieser Ringe entspricht dem ursprünglichen Krater. Das zeigt die Auswertung von Daten der Nasa-Mondsonden „Grail“, sowie die Simulation des Einschlags durch ein Forscherteam. Demnach erzeugte der Aufprall eines rund 64 Kilometer großen Asteroiden zunächst einen 390 Kilometer großen, 180 Kilometer tiefen Krater, der jedoch innerhalb von wenigen Minuten durch Bewegungen der Mondkruste wieder verschwand. Das berichten Planetenforscher im Fachmagazin „Science“.

„Große Einschläge wie jener, der das Mare Orientale formte, zählen zu den wichtigsten Einflüssen auf die Entwicklung der Planetenkrusten im jungen Sonnensystem“, erläutert Brandon Johnson vom Massachusetts Institute of Technology. „Dank der hervorragenden Daten von Grail verstehen wir jetzt besser, wie solche Strukturen entstehen und wir können die Erkenntnisse auf ähnliche Krater überall im Sonnensystem anwenden.“

Einschlaggeschwindigkeit: 15 Kilometer pro Sekunde

Die Doppelsonde Grail (Gravity Recovery and Interior Laboratory) hatte den Mond 2012 umkreist und sein Schwerefeld vermessen. So erhielten die Forscher einen Einblick in die Massenverteilung unter der Oberfläche. Die Messungen zeigen, dass bei dem Einschlag vor 3,8 Milliarden Jahren etwa drei Millionen Kubikkilometer Materie aus der Kruste ausgeworfen wurden. Etwa ein Drittel dieses Materials verteilte sich in der unmittelbaren Umgebung und führte hier zu einer Verdickung der Kruste. Der Rand des ursprünglichen Kraters lag, so zeigen die gemessenen Massenanomalien, etwa zwischen den beiden heutigen inneren Ringen.

Ausgehend von diesen Daten simulierten die Forscher den Einschlag am Computer. Ein Asteroid mit einem Durchmesser von 64 Kilometern und einer Einschlaggeschwindigkeit von 15 Kilometern pro Sekunde reproduziert die beobachteten Strukturen am besten, berichten Johnson und Kollegen. Der ursprüngliche Krater stürzte sofort wieder ein und warmes, weiches Material floss von außen nach. In der Folge kam es zu zwei weiteren großen Einbrüchen der Mondkruste, aus denen die beiden äußeren Ringe hervorgingen. Der innere Ring entstand durch den ursprünglichen Zentralberg des Einschlagkraters, der durch sein Eigengewicht zusammensackte und die ringförmige Struktur zurückließ. „Es war ein heftiges Ereignis“, so Johnson, „die gewaltigen Ringe bildeten sich innerhalb weniger Minuten nach dem Aufprall.“

Zum Vergleich: Der Asteroid, der vor 66 Millionen Jahren auf der Erde einschlug und mutmaßlich im Zusammenhang mit dem Aussterben der Dinosaurier und zahlreicher anderer Spezies steht, hatte einen Durchmesser von etwa zehn Kilometern.