Ein Forschungsteam unter Leitung von Professor Di Kaichang vom Aerospace Information Research Institute (AIR) der Chinesischen Akademie der Wissenschaften hat ein Entwicklungsmodell mit einfachen Kratern im Landegebiet der Mondsonde Chang’e 4 erstellt. Die Ergebnisse offenbaren den Entwicklungsprozess von Mondregolith und beziffern den Durchmischungseffekt von kleinen, einfachen Einschlagereignisse auf den Mondregolith. Die Studie wurde im Journal Icarus veröffentlicht.
Die chinesische Raumsonde Chang’e 4, gestartet am 8. Dezember 2018, führte am 3. Januar 2019 die erste weiche Landung im Von-Karmann-Krater im Aitken-Becken am Südpol auf der erdabgewandten Seite des Mondes durch.
Mondregolith ist eine Schicht aus feinem, losen Gestein auf der Oberfläche des Mondes und wird allgemein als das Hauptprodukt von Meteoriten- oder Mikrometeroriteneinschlägen, sowie von hochenergetischer Teilchenstrahlung angesehen. Mondregolioth entwickelt sich unter den Auswirkungen von Einschlagereignissen, und der Prozess ist entscheidend für die Erforschung der lunaren Stratigrafie, der lunaren Einschlaggeschichte und der Energieverteilung auf der Mondoberfläche.
Das Forschungsteam interpretierte die Einschlagkrater anhand hochauflösender Fernerkundungsbilder und erstellte eine Gruppe zufälliger Einschlagereignisse im Landegebiet mit der Neukum- Produktionsfunktion und der Chronologiefunktion für Mondkrater. Ausgehend von den aufgestellten Einschlagereignissen analysierte das Team den Entwicklungsprozess des lunaren Oberflächenmaterials unter dem Einfluss der Einschlaggestaltung.
Zuerst analysierten sie die ein einzelnes Einschlagereignis und berechneten die Superposition mehrerer Einschlagereignisse. Dann wurden die Einschlagereignisse nacheinander gemäß der Produktionsfunktion der lunaren Einschlagkrater erzeugt und die Berechnung erfolgte Schritt für Schritt. Letztendlich erhielt man die räumliche Verteilung der Dicke der Mondregolithschicht und die Fragmentgröße im Landegebiet von Chang’e 4 in unterschiedlichen Zeitepochen.
Die Studie spricht dafür, dass die Bildung des lunaren Regoliths durch größere Einschlagereignisse gestaltet wird, während die Durchmischung des lunaren Regoliths hauptsächlich von kleineren Einschlagereignissen verursacht wird.
Sie zeigt auch, dass der Mondregolith aufgrund der hohen Zahl von Einschlägen zu der Zeit hauptsächlich in der Frühzeit des Mondes entstand. Beispielsweise beträgt das absolute Modellalter des Landegebiets von Chang’e 4 etwa 3,5 Milliarden Jahre, wohingegen der Mondregolith größtenteils vor drei Milliarden Jahren entstand und sich danach langsam veränderte.
Basierend auf Messungen der Mondsonde Chang’e 4 vor Ort können Wissenschaftler die Dicke der Regolithschicht feststellen und die feinen Strukturen unter der Oberfläche und die Entwicklungsgeschichte ihres Landegebiets enthüllen.
Anhand des Modells geben Wissenschaftler ein mögliches Szenario für den Entstehungs- und Entwicklungsprozess des regionalen Mondregoliths, das eine Referenz für zukünftige Missionen zur Oberflächenerforschung und Probenentnahme bereitstellen wird.
(THK)
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