Spuren Von Sauerstoff Auf Dem Mond Kommen Von Den Pflanzen Der Erde

2023 Autor: Peter Bradberry | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-05-21 22:30

Die Biosphäre der Erde hat die Mondoberfläche seit Milliarden von Jahren gebadet.

Der Mond kann Material tragen, das vom Leben der Erde stammt, als Pflanzen die Luft des Planeten zum ersten Mal mit Sauerstoff füllten. Dies geht aus Daten eines japanischen Mondorbiters hervor.

Ein Team unter der Leitung von Kentaro Terada von der Universität Osaka untersuchte Daten des Selenological and Engineering Explorer, besser bekannt als Kaguya. Die Forscher fanden heraus, dass eine bestimmte Art von Sauerstoffisotop im Mondboden vorhanden war, ein Isotop, das auf der Erde vorkommt.

Fast der gesamte Sauerstoff in der Erdatmosphäre der letzten zweieinhalb Milliarden Jahre stammte aus der Photosynthese. Das bedeutet, dass die Felsen des Mondes kleine Mengen Sauerstoff von Lebewesen auf der Erde aufgenommen haben. Der Mond sei mit den Abfallprodukten von Pflanzen "kontaminiert", sagten die Forscher. [Der Mond: 10 überraschende Fakten].

Die Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) startete Kaguya im Jahr 2007. Die Sonde beendete ihre Mission und stürzte 2009 in den Mond. Die Mission bestand darin, den Ursprung des Mondes, seine Oberfläche und die lokale Gravitationsumgebung zu untersuchen. Zwei Instrumente, der Ion Energy Analyzer (IEA) und der Ion Mass Analyzer (IMA), haben die vom Mond kommenden Ionen (geladenen Atome) und die Ionen in der Erdmagnetosphäre gemessen.

Der Mond verbringt einige Zeit in zwei verschiedenen Umgebungen. Während des größten Teils seiner Umlaufbahn um die Erde ist der natürliche Satellit dem Sonnenwind ausgesetzt und nimmt Ionen von diesem auf. Wenn der Mond nicht mehr in Sichtweite der Sonne ist, befindet er sich in der Region, in der sich das Erdmagnetfeld von der Sonne weg in den Weltraum erstreckt (dies wird als Magnetschwanz bezeichnet). Zu diesen Zeiten erreichen geladene Teilchen von der Erde und nur von der Erde den Mond.

Die Ionen verlassen die Erdatmosphäre, denn wenn Sonnenlicht oder gelegentliche kosmische Strahlen am Rand des Weltraums auf Sauerstoffatome (oder andere Gase) treffen, können diese Atome ein Elektron verlieren und sich aufladen. Das Erdmagnetfeld fängt die resultierenden Ionen ein und einige werden in den Weltraum geschleudert.

Terada sagte Space.com, dass der Beweis dafür, woher die Ionen kamen, das Isotop Sauerstoff-16 war. Die obere Erdatmosphäre und der Mond haben relativ wenig Sauerstoff-16, während der Sonnenwind mehr hat. Der Sauerstoffgehalt des Mondbodens besteht aus drei Komponenten: Eine ist reich an Sauerstoff-16, und das ist vom Sonnenwind. Ein anderer ist arm an Sauerstoff-16, und es war nicht klar, woher das kam, bis das Team die Daten betrachtete und diese Komponente mit den Ionen in der Erdatmosphäre verglich.

"Interessanterweise ist die Isotopenopposition der unbekannten [Sauerstoff-16] -armen Komponente des Mondbodens ziemlich identisch mit der der Ozonschicht", sagte Terada.

Das dritte Merkmal ist, dass die Ionen der Sonne stärker geladen sind. Neutrale Sauerstoffatome haben acht Protonen und acht Elektronen. Sauerstoffatome von der Erde verlieren normalerweise nur ein Elektron (und werden als O + bezeichnet). Diejenigen von der Sonne werden oft von mehr Elektronen befreit; Sie werden zum Beispiel O5 + sein, was bedeutet, dass das Atom fünf Elektronen verloren hat. Ein hochionisiertes solares Sauerstoffatom würde das Verhalten eines einfach ionisierten Atoms von der Erde wahrscheinlich nicht duplizieren, sagten die Forscher, da das Ion des Sonnenwinds einige der Elektronen zurückgewinnen müsste, die abgestreift wurden. Es ist unwahrscheinlich, dass sich die Elektronen und Atome zufällig treffen, um sich zu rekombinieren, sagten die Wissenschaftler.

Ein weiterer Beweis dafür, dass dieser Sauerstoff von der Erde kam, war, wie weit die Ionen in den Mondboden eindrangen, sagten die Wissenschaftler. Die Ionen von der Erde fielen in den gleichen Bereich wie die Sauerstoffionen, die das Team auf dem Mond gefunden hatte: etwa 1.000 Elektronenvolt. Diese von der Sonne stammenden Ionen trugen viel höhere Energien und drangen tiefer ein, heißt es in der Studie.

Die Forschung erscheint in der Ausgabe vom 30. Januar der Zeitschrift Nature Astronomy.

Fotos: Die Suche nach Wasser auf dem Mond

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