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Der Mond wird nicht jünger
Mélanie Barboni und ihre Kolleginnen und Kollegen von den Universitäten in Los Angeles (UCLA) und Princeton haben Gesteinsproben untersucht, welche 1971 im Zuge der Apollo-14-Mission auf die Erde gebracht wurden. Sie fanden heraus, dass der Mond 40 bis 140 Millionen Jahre älter ist, als man bisher geglaubt hatte. Diese Ergebnisse liefern entscheidende Informationen für das Verständnis der frühen Entwicklung der Erde und unseres Sonnensystems.
Wie ist der Mond entstanden?
Die wahrscheinlichste Hypothese besagt, dass der Mond bei einer heftigen Kollision zwischen einer "Vor-Erde" (einem sogenannten Protoplaneten Erde) und einem Planeten namens Theia entstand. Man nimmt an, dass sich dieser Planet auf derselben Umlaufbahn wie die Proto-Erde befand und schliesslich mit dieser zusammengeprallt ist. Bei der Kollision entstanden Trümmer, die sich zum Mond zusammenballten. Dies geschah bei so grosser Hitze und so hohem Druck, dass der Mond flüssig war. Nach und nach verfestigte er sich, und das abkühlende Gestein differenzierte sich in Kruste und Mantel (wie auf der Erde).
Wie bestimmt man das Alter des Mondes?
Für die Datierung konnte Mélanie Barboni acht perfekte Zirkone untersuchen. Das sind Mineralien, die man auch "falsche Diamanten" nennt. Diese Zirkone bestehen hauptsächlich aus Silicium und Zirkonium und enthalten Spuren von anderen Elementen wie Blei oder Hafnium. Blei entsteht aus dem Zerfall von Uran, Hafnium aus Lutetium. Messungen des Verhältnisses von Uran und Blei verraten den Zeitpunkt, zu dem der Magma-Ozean sich abkühlte und den Mantel und die Kruste des Mondes bildete. Während dieses Prozesses entstanden nämlich die Zirkon-Kristalle. Das Verhältnis von Lutetium zu Hafnium verrät, wann sich das Magma bildete (dies geschah früher).
Was gibt's Neues?
Bei früheren Forschungsarbeiten hatte man Felstrümmer vom Mond untersucht, die ein Patchwork von Fragmenten unterschiedlicher Gesteine sind. Da der Mond ständig von Gesteinsbrocken aus dem All bombardiert wird, sind die Mondgesteine mit diesen Elementen durchsetzt. Die neue Methode, ermöglicht durch den Fortschritt der Technik, besteht darin, Zirkonminerale von mikroskopischer Grösse zu untersuchen anstelle eines ganzen Felsbrockens. Aufgrund ihrer Zusammensetzung weiss man, dass Zirkone repräsentativ sind für das Mondmagma und nicht von ausserhalb des Mondes kommen.
Die Forscherin Mélanie Barboni verstand, dass für die Berechnung des tatsächlichen Alters des Mondes seine Vorgeschichte einbezogen werden muss, also die Zeit, bevor er sich verfestigte. Diese Verfestigung geschah vor mindestens 4,51 Milliarden Jahren. Seit die Proben vor rund 45 Jahren auf die Erde gebracht wurden, haben sich die Analysetechniken verbessert. Der Hauptunterschied zu den vorangegangenen Untersuchungen ist jedoch, dass Mélanie Barbonie den Mut hatte, die Verantwortung für die Anwendung einer Methode zu übernehmen, bei der die Proben zerstört und diese einzigartigen, äusserst seltenen Mondstückchen vernichtet werden müssen.

Mehr über den wissenschaftlichen Werdegang der Westschweizerin Mélanie Barboni erfährst du in ihrem Interview.
Text: Redaktion SimplyScience.ch
Quellen: Populärwissenschaftlicher Artikel der University of California, Los Angeles (englisch), Interview RTS La Première CQFD (französisch), Originalpublikation (englisch) in Science Advances, Januar 2017