Zum ersten Mal wurde auf dem Mond eine Lavaröhre gefunden

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Stand: 17.10.2024, 15:30 Uhr

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Der Mond. © Tom Goyvaerts/Imago

Löcher auf dem Mond waren bereits bekannt, doch unter einem dieser Löcher öffnet sich eine ganze Lavahöhle, zeigt eine neue Studie.

Manchmal ist ein Loch im Boden einfach nur ein Loch. In anderen Fällen ist es ein Portal zu einer unterirdischen Höhle, die sich über Kilometer in Breite und Länge erstreckt. Man weiß nicht wirklich, was sich darin befindet, es sei denn, man taucht in die Leere ein.

Lavahöhlen, die aus erkalteten Lavaströmen unter der Erde entstanden sind, finden sich in der Nähe von Schildvulkanen aus Basalt auf der ganzen Welt. Diese Lavaröhren sollten idealerweise überall im Universum in der Nähe von Basaltvulkanen zu finden sein, wie auf dem Mond oder dem Mars, aber diese Vorstellung war lange Zeit hypothetisch – bis jetzt.

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Laut einer aktuellen Studie wurde erstmals eine solche Lavaröhre auf dem Mond bestätigt. Diese Höhlen könnten zukünftigen menschlichen Besuchern Schutz bieten und sogar Anzeichen von mikrobiellem Leben beherbergen, sagen Wissenschaftler. Um mehr darüber zu erfahren, wie diese Merkmale auf dem Mond aussehen könnten, haben sie ähnliche Lavaröhren auf der Erde untersucht. „Alles, was wir über die Lavaröhre auf dem Mond gelernt haben und was wir darüber theoretisieren, stammt von dem, was wir hier auf der Erde gesehen haben“, sagte Jekan Thanga, ein Ingenieur an der University of Arizona, der nicht an der Studie beteiligt war.

Lavahöhle auf dem Mond: „Nicht nur ein Loch im Boden“

Aus der Vogelperspektive erscheint der Nachweis einer Lavaröhre nur als ein Loch auf der Oberfläche. Das Loch, das als Oberlicht bekannt ist, ist ein Bereich, in dem der Tunnel von oben eingestürzt ist und Zugang zum Rest der Höhle bietet. Im Inneren ist der Tunnel pechschwarz, weil basaltische Lavaströme dunkel sind, während bekanntere Karsthöhlen beispielsweise aus hellerem Kalkstein bestehen. Die Seiten des Tunnels sind glatt wie Glas, außer dort, wo durch Brüche Scherben entstanden sind. Der Boden ist wie Kopfsteinpflaster, weil das Gestein halb geschmolzen ist.

„Die Dunkelheit ist wirklich, wirklich dicht. Es ist im Grunde so, als würde man in Teer eintauchen“, sagte Riccardo Pozzobon, ein planetarischer Geologe an der Universität von Padua und Autor der jüngsten Forschungsergebnisse, die in der Zeitschrift Nature Astronomy veröffentlicht wurden. „Man konnte wirklich sehen, dass man sich an einem ganz besonderen Ort befand.“

Lavaröhren auf der Erde gibt es auf fast allen Kontinenten. Sie sind von den Kanarischen Inseln bis Island, von den Vereinigten Staaten bis China zu finden. Touristen können sogar im Lava Beds National Monument in Nordkalifornien spazieren gehen. Die Höhlen gibt es in allen Formen, Größen und Altersstufen. Kürzlich kristallisierte Höhlen gibt es auf Hawaii. Über tausend Jahre alte Höhlen gibt es in Orten wie Flagstaff, Arizona. Noch ältere Lavaröhren gibt es in New Mexico.

„Man hat nicht das Gefühl, auf der Erde zu sein“

„Wenn man in einer Höhle ist, hat man nicht das Gefühl, auf der Erde zu sein. Es fühlt sich an, als wäre man an einem völlig anderen Ort“, sagte die Astrobiologin Magdalena Osburn, die etwa zehn Lavahöhlen besucht hat und nicht an der neuen Studie beteiligt war. „Ich finde es sehr magisch.“

In den letzten Jahrzehnten wurden auf dem Mond von einer Kamera auf dem Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) der Nasa mehr als 200 verdächtige Löcher – sogenannte Gruben – entdeckt. Mithilfe der Radardaten des Raumfahrzeugs, die es ihnen ermöglichen, unter die Oberfläche zu sehen, konnten die Forscher bestätigen, dass es sich bei einem dieser Löcher tatsächlich um eine Lavaröhre handelt. Das Team verwendete Laserscans und dreidimensionale Modelle von irdischen Lavahöhlen, um herauszufinden, wie die Mondhöhle aussehen könnte.

„Alles, was wir sehen, sind diese Löcher in der Oberfläche“, sagte Noah Petro, Nasa-Projektwissenschaftler von LRO, der nicht an der Studie beteiligt war. „Die Radardaten, die wir haben, messen tatsächlich die Eigenschaften der Oberfläche und der Meter darunter. Im Grunde bestätigt es, dass es sich nicht nur um ein Loch im Boden handelt.“

Vergleich von Lavaröhren auf der Erde und auf dem Mond

Die neu entdeckte Mondhöhle befindet sich im Mare Tranquillitatis (Meer der Ruhe), dem Landeplatz der Apollo-11-Mission. Sie ist mindestens 40 Meter breit und 30 bis 60 Meter lang, was für irdische Verhältnisse recht groß ist. Mondlava-Höhlen sind oft zwei bis drei Größenordnungen größer als die auf der Erde – groß genug, um eine Kleinstadt zu beherbergen –, weil sie durch die geringere Schwerkraft größer sind und sich weiter ausdehnen.

Wissenschaftler sagen, dass die Höhle ein guter Ort für Astronauten oder zukünftige Menschen sein könnte, um sich vor Strahlung, Mikrometeoriten, die sich mit einer Geschwindigkeit von 3 bis 4 Meilen pro Sekunde (ca. 20.000 km/h) bewegen, oder sogar vor Mondbeben zu schützen. Die Temperatur in den Höhlen – zumindest in den Höhlen auf der Erde – ist auch für Menschen ziemlich konstant.

Pozzobon, der nach eigenen Schätzungen etwa 20 Lavaröhren auf der ganzen Welt besucht hat, sagte, dass die neu entdeckte Mond-Lavahöhle aufgrund ihrer Größe der Corona-Lavaröhre auf der Insel Lanzarote auf den Kanarischen Inseln am ähnlichsten ist. Diese irdische Lavaröhre ist eine der größten Lavaröhren der Erde, was das Volumen betrifft, obwohl sie immer noch um eine Größenordnung kleiner ist als die auf dem Mond.

Neuer Ansatz zur Charakterisierung potenzieller Höhlen auf dem Mond

Dennoch konnte das Team die Analyse von Radardaten an größeren Lavaröhren mit der Corona-Lavahöhle und anderen bekannten Höhlen üben. Diese Studien ermöglichten es ihnen, einen neuen Ansatz zur Charakterisierung potenzieller Höhlen auf dem Mond zu entwickeln. Anhand von Daten früherer Besuche und der Analyse der Corona-Lavahöhle wurde in der neuen Studie festgestellt, dass sie in ihrer Morphologie und ihren Radarmesswerten der Mondhöhle „auffallend ähnlich“ ist.

„Man kann im Grunde die Informationen, die man [auf der Erde] hat, mit dem vergleichen, was man auf anderen Planeten beobachtet, und dann sehen, was die Unterschiede und was die Gemeinsamkeiten sind“, sagte Pozzobon. Da man Ähnlichkeiten mit den irdischen Höhlen kenne, könne man beispielsweise das Volumen eines Abschnitts der Mondlava-Röhre berechnen.

Die Corona-Lavaröhre sei auch ähnlich wie die auf dem Mond vermuteten entstanden, so die Hypothese des Teams. Lavaröhren auf der Erde entstehen am häufigsten, wenn basaltische Lava aus einem Vulkan fließt und die Außenseite schneller abkühlt als die Innenseite, was zu einer verhärteten Hülle und einer Höhle führt. Das Team geht jedoch davon aus, dass die Corona-Lavaröhre – wahrscheinlich ähnlich wie die auf dem Mond – durch einen tiefen Aufblähungsprozess entstanden ist, der keine Ausbuchtungen oder topografischen Effekte auf der Oberfläche erzeugt.

Was sich in den Höhlen befindet

In Lavaröhren auf der Erde haben Wissenschaftler mikrobielles Leben gefunden, das wie ein glitzernder, gelblicher Film an den Wänden erscheint. Dieses mikrobielle Leben, so Osburn, kann von Kohlendioxid leben. Einige sind wahrscheinlich in der Lage, Spurengase wie Methan und Kohlenmonoxid in der Atmosphäre zu verwerten, was bedeutet, dass sie in sauerstoffarmen Umgebungen leben können.

Aus diesem Grund sind Lavaröhren auf Inseln wie den Kanarischen Inseln oder den Azoren laut Osburn oft ein guter Ort, um Höhlen zu untersuchen, die es auf dem Mond geben könnte. Die Kanarischen Inseln sind trockener und vielleicht karger. Wenn Sie eine Lavaröhre mit einem Wald suchen, sollten Sie nach Australien reisen. Wenn Sie eine kalte Umgebung mit Eisströmen suchen, sollten Sie das Lava Beds National Monument besuchen.

Cueva de los Verdes, eine Lavaröhre auf der Insel Lanzarote (Symbolbild). © Nano Calvo/Imago

„Wenn man nach einem Analog für eine bestimmte außerirdische Umgebung sucht, ist es eine Art Spiel, bei dem man einige Merkmale zuordnet“, sagte Osburn, Astrobiologin an der Northwestern University. “Man versucht, Aspekte zu begrenzen, die die Dinge erdähnlicher machen.“

Es sei auch nicht unmöglich, potenzielle Hinweise auf Leben oder Biosignaturen in diesen Lavaröhren auf dem Mond auszuschließen, sagte sie. Die Höhlen könnten auch Wassereis enthalten, das sich möglicherweise in permanent schattigen Gebieten auf dem Mond befindet. Wissenschaftler sagen, dass es zweifellos noch mehr Lavaröhren auf dem Mond gibt, aber das ist nicht die nächste dringende Frage. Stattdessen wollen sie sie erforschen.

Auf der Erde schicken Wissenschaftler Drohnen und Kameras in die Höhlen, aber einige Forschungsgruppen entwerfen und testen auch Rover. Thanga, der das Space and Terrestrial Robotic Exploration Laboratory an der University of Arizona leitet, baut mit seinen Studenten einen Rover, der den Eingang zur Grube hinunterhüpfen oder klettern kann. Was sich in der Grube befindet, wird niemand mit Sicherheit wissen, ohne einen Ausflug in den Abgrund zu unternehmen.

Zur Autorin

Kasha Patel schreibt die wöchentliche Kolumne „Hidden Planet“, die sich mit wissenschaftlichen Themen rund um die Erde befasst, von unserem inneren Kern bis hin zu Weltraumstürmen, die auf unseren Planeten gerichtet sind. Sie berichtet auch über Wetter-, Klima- und Umweltnachrichten.

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Dieser Artikel war zuerst am 6. September 2024 in englischer Sprache bei der „Washingtonpost.com“ erschienen – im Zuge einer Kooperation steht er nun in Übersetzung auch den Lesern der IPPEN.MEDIA-Portale zur Verfügung.