Mondgestein und die Moon Hoaxer

Moon Hoaxer sind ja dafür bekannt, dass sie zwar gerne und viel über angebliche Beweise in Videos und Fotos reden, aber sich kaum zu Dingen äußern, die auch die Mondlandungen produzierten. Dazu gehören natürlich vor allem die Gesteinsproben. (Anders als die Moon Hoaxer meinen, war nicht der Zweck der Mondlandung Bilder und Videos zu machen, sondern diese zu sammeln. So war die Mission von Apollo 12 ein voller Erfolg, obwohl bei ihr recht früh die Videokamera ausfiel).

Sprechen wir also mal über die Dinge, die Moon Hoaxer so gerne ignorieren. Heute mal über das Mondgestein. Moon Hoaxer gehen über dieses gerne hinweg: "Die NASA hat zig geochemische Labors, da können die das ganz einfach zusammenmixen". Diesen Ausspruch, denn ich mal in einer Dokumentation gehört habe, zeigt viel eher, dass der Betreffende keine Ahnung vom Sachverhalt hat. Zudem ist es keine sachliche Aussage, wie denn die NASA Altersbestimmungen oder die unterschiedliche chemische Zusammensetzung hätten türken können. Also fangen wir mal an. Das Mondgestein unterscheidet sich in 3 Dingen von Erdgestein:

• Es ist im Durchschnitt erheblich älter
• Es entstand unter anderen Bedingungen, und hat daher eine andere mineralische Zusammensetzung
• Es ist frei von Erosionsgesteinen, aber trägt dafür Spuren des Meteoritenbombardements

Damit dies verstanden werden kann, hier eine kurze Geschichte, wie man sich heute die Entstehung des Mondes vorstellt: Ursprünglich hatte die Erde keinen Mond. In ihrer frühen Entstehungszeit muss sie dann mit einem anderen Planeten (etwa von Marsgröße) kollidiert sein, der dann viel Material ins Weltall herausschlug. Aus diesem Material formte sich der Mond. Dies erklärt z.B. warum der Mond eine viel geringere Dichte als die Erde hat, obwohl er ja die Erde umkreist (die Dichte des Materials nimmt im Sonnensystem von innen nach außen ab: Wäre der Mond zusammen mit der Erde entstanden, so wäre seine Dichte deutlich höher): Da er aus dem früheren Erdmantel stammt enthält er weniger Eisen, dass damals schon zum Kern wanderte.

Der Mond kühlte dann wegen seiner kleinen Größe viel schneller ab und er hatte auch weniger radioaktive Elemente, welche von Innen heraus weitere Wärme produzierten. Die Mondoberfläche ist daher früher erstarrt, als die Erdoberfläche. Vor allem wird auf der Erde die Oberfläche durch Erosion und Plattentektonik laufend neu gestaltet. Der Meeresboden ist jünger als 200 Millionen Jahre und auch bei den Kontinentalplatten werden Gesteine durch Erosion abgetragen, Gebirge aufgefaltet und Ränder in den Erdmantel gezogen. Auf der Erde ist es schwierig, sehr altes Gestein zu finden. Vor allem aber ist es durch die Umgebungsbedingungen verändert. Es verändert sich Gestein durch Sedimente, Kalkablagerungen durch Algen bilden neues Gestein und das Wasser wird vom Gestein aufgenommen und bildet dann andere Mineralien.

Zuletzt sind Erde und Mond Meteoriten ausgesetzt. Bei der Erde gelangen die kleineren Brocken gar nicht erst zur Oberfläche und die größeren hinterlassen zwar Krater, die aber auch durch die Erosion abgetragen werden. Der Arizona Krater ist noch gut zu sehen. Er ist rund 13000 Jahre alt. Das Steinheimer Becken ist rund 15 Millionen Jahre alt und nur noch schwer als Krater zu identifizieren, die Einflüsse des Einschlags auf die Gesteine sind allerdings noch deutlich sichtbar. Der viel größere Chicxulub Krater, der vor 65 Millionen Jahren die Dinosaurier ausgelöscht haben soll, ist dagegen erst vor rund 15 Jahren durch Schwerkraftmessungen und Bohrungen identifiziert worden. Das zeigt, wie schnell unsere Erde Spuren wieder auslöscht. Auf dem Mond bleiben sie dagegen für immer erhalten, da es keine Erosion gibt.

So. Damit sind die Unterschied erklärt. kommen wir nun zu den Unterschieden von Mondgestein und Erdgestein

Mondgestein ist im Mittel älter als Erdgestein

Auf der Erde muss man lange suchen um altes Gestein zu finden. Der Großteil ist nicht älter als 1 Milliarden Jahre. In Deutschland stammt das älteste Gestein z.B. aus dem Devon vor rund 400 Millionen Jahren. Dagegen hat man auf dem Mond Probleme Gestein zu finden, das jünger als 3 Milliarden Jahre ist, da zu diesem Zeitpunkt die Erstarrung der Kruste abgeschlossen war und nur noch Meteoriten hinzukamen. Wie bestimmt man nun das Alter von Gesteinen? Nun genau genommen bestimmt man nicht das absolute Alter (also die erste Bildung des Gesteins aus Atomen) sondern wann es zum letzten mal aufgeschmolzen wurde. Da auf der Erde dauernd Gestein in den Erdmantel gezogen wird, und dort wieder aufschmilzt ist das Erdgestein im Mittel recht jung. Die Altersbestimmung erfolgt über radioaktive Elemente, die mit einer bekannten Halbwertszeit zerfallen. Bei dem Alter um das es hier geht – Milliarden von Jahren – gibt es nur ein Element das dafür genutzt werden kann: Kalium-40. Dieses Isotop zerfällt mit einer Halbwertszeit von 1.25 Milliarden Jahren. Dabei entsteht zu 11 % das Isotop Argon 40. Kalium ist ein sehr weit verbreitetes Element. 2.4 % der Erdkruste besteht aus Kalium. Beim Mond ist es wegen des höheren Anteils von leichten Elementen sogar ein noch größerer Anteil: 9 %. Die Chancen es in einer Gesteinsprobe zu finden, sind also recht groß. Was ist nun das wichtige daran? Kalium ist als Alkalimetall Bestandteil von Mineralien wie z.B. Feldspat oder Glimmer. Argon dagegen ist ein Edelgas und geht keinerlei Verbindungen zu Gestein ein, sondern gast aus und sammelt sich in der Atmosphäre: Es ist z.B. in der Erdatmosphäre das dritthäufigste Element.

Zerfällt nun ein Kalium Atom in ein Argon Atom, dann ist das Argon Atom zwar fest im Gestein gebunden – weil es einfach nicht mehr aus der festen Kristallstruktur gebunden ist. Aber es hat keine chemische Verbindung mehr zu diesem Kristall. Erhitzt man das Gestein, so wird das Argon freigesetzt und die Uhr auf 0 gesetzt. Das macht klar, dass es nicht möglich ist das Alter eines Gesteins zu faken, indem man Argon-40 mit Gesteinsmehl erhitzt und hofft, das dann das Argon vom Gestein aufgenommen wird – das wird nicht passieren. Setzt man Druck ein um es ins Gestein zu pressen, so wird immer noch Argon vom Gestein getrennt sein. Es bilden sich dann Gasblasen aus Argon im Gestein: Es entsteht ein poröses, gasförmiges Gestein wie z.B. Bimsstein. Massives Gestein mit Argon-40 bekommt man so nicht hin und so ist es auch nicht möglich das Alter des Gesteins zu verfälschen.

Mondgestein entstand unter anderen Bedingungen

Blenden wir erst mal von der Erde das gesamte Sedimentgestein aus – also Gestein das durch Erosion gebildet wurde wie Sand, Tone etc. und auch biogenes Gestein wie Kalkgesteine, die durch Algen gebildet werden, dann bleiben noch die Gesteine übrig, die im Erdmandel und bei vulkanischen Eruptionen gebildet wurden. Es gibt mehrere Unterschiede zwischen irdischen Gesteinen und dem Mond. Das erste ist, dass der Mond viel weniger schwere Elemente enthält und daher die Zusammensetzung eine andere ist. Schwere Elemente sind inzwischen weitgehend zum Erdkern gesunken, an der Oberfläche gibt es vor allem Silikate. Der zweite Punkt ist, dass der Erdmantel bis heute flüssig ist. Dies bewirkt eine Aufschmelzung der Gesteine und sie haben eine homogene Zusammensetzung. Auf dem Mond ist dem nicht so. Es finden sich viele Gesteine die wie ein Konglomerat aus verschiedenen Gesteinen bestehen. Dazu kommen Meteoriteneinschläge welche das Gestein in kürzester Zeit aufschmelzen und abkühlen. Dabei entstehen Gesteine, die nicht unter anderen Bedingungen entstehen können. Diese sind auf der Erde auch durch Labore nicht erzeugbar, weil die Bedingungen nicht nachvollziehbar sind. Dieses Bild zeigt eine Breccia, ein typisches Gestein wie es entsteht wenn Gesteine schnell erhitzt und abgekühlt werden ohne die Gelegenheit zu haben sich zu durchmischen.

Weiterhin ist Mondgestein weitgehend wasserfrei: Der Mond enthält kein Wasser. Dagegen enthalten auch Gesteine aus dem Erdmantel Waser, wenn auch dann oft als molekular gebundenes Wasser. Einige Gesteine sind sicher in einer Hochdruckpresse aus den Grundelementen synthetisierbar, aber selbst die besten Pressen können nicht die Bedingungen nachstellen, die in hoher Tiefe herrschen oder bei einem Meteoriteneinschlag vorliegen. Wir kennen dies auch von anderen Produkten: Diamanten können heute synthetisch mit hohem Druck erzeugt werden, doch man erhält dabei nicht dieselben wie natürliche Diamanten: Sie sind niemals farblos und haben immer ein bestimmtes unter dem Mikroskop erkennbares Bruchmuster in der Kristallstruktur.

Mondgestein enthält zahlreiche Spuren von Meteoriteneinschlägen. Nicht nur großen, sondern auch kleinen. Jeder dieser hinterlässt Spuren. Er erhitzt das lokale Gestein, es kühlt rapide ab, es findet eine unvollständige Durchmischung von Meteoritengestein und Krustengestein statt und dabei entstehen instabile Gesteinsarten wie z.B. Glas. Mondgestein enthält fast immer winzige Glaskügelchen die durch den Einschlag von kleinen und Mikrometeoriten entstanden. Diese sind aufgrund der extremen Entstehungsbedingungen nicht nachstellbar.

Es gibt Vergleichsmaterial

Ein Einwand der nun kommen könnte wäre, dass man ja nur das Mondgestein von den Amis kennt, und sie irgendwelche Proben als Mondgestein ausgeben könnten. Zuerst einmal: Über das Alter des größten Teils der Mondkruste herrscht heute Klarheit. Das Alter muss also stimmen. Die Zusammensetzung ist auch aus mehreren Quellen bekannt. Zum einen gibt es Spektralanalysen durch Apollo selbst, aber auch durch Galileo, Clementine und Kaguya, Diese liefern Daten über das Vorkommen bestimmter Mineralien in der Mondkruste.  Zuletzt gibt es Vergleichsproben. Zum einen natürlich von den Russen die mit 3 Sonden etwa ein Pfund Mondgestein zur Erde brachten. Das ist zwar nur ein Tausendstel der Menge der Amerikaner, aber für physikalisch-chemische Untersuchungen reichen winzigste Mengen. Massenspektrometer zählen einzelne Atome!

Zuletzt gibt es auch Meteoriten vom Mond: Wenn ein Einschlag Gestein ins All wirft, dann kann es auch die Mondfluchtgeschwindigkeit erreichen, ins Erdgravitationsfeld gelangen und hier als Meteorit gefunden werden. Ganz schlaue Moon Hoaxer könnten auf die Idee kommen, dass die NASA dann einfach diese Meteoriten als Mondgestein ausgeben könnte: Dumm nur, dass der erste davon 1979 gefunden und erst 1981 als Mondmeteorite erkannt wurde.

Zusammenfassung

Wer etwa von Geologie versteht, kommt nicht auf die Idee, dass das Mondgestein getürkt sein könnte. Aber bestehen Moon Hoaxer etwas von Geologie?