Compton-Belkovich-Thoriumanomalie

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Vulkanischer Hotspot auf dem Mond
Compton-Belkovich-Thoriumanomalie
Position der Compton-Belkovich-Thoriumanomalie auf dem Mond.
Position der Compton-Belkovich-Thoriumanomalie auf dem Mond.
Compton-Belkovich-Thoriumanomalie (Mond Nordpolregion)
Compton-Belkovich-Thoriumanomalie
Position 61° 6′ N, 99° 30′ OKoordinaten: 61° 6′ 0″ N, 99° 30′ 0″ O
Fläche 576 km²dep1
Geschichte
Benannt nach naheliegenden Kratern

Die Compton-Belkovich-Thoriumanomalie ist ein Hotspot (vulkanischer Komplex) auf der erdabgewandten Seite des Mondes. Sie wurde 1998 mit Hilfe des Lunar Prospectors entdeckt.[1] In dieser Region herrscht eine hohe Konzentration des schwach radioaktiven Elements Thorium.[2] Aufgrund der Gesteinsproben aus den Apollo-Missionen wurde bis dahin davon ausgegangen, dass der Vulkanismus auf dem Mond vor drei bis vier Milliarden Jahren seinen Höhepunkt erreicht hatte. Dabei deuten nun diese Ergebnisse auf deutlich jüngere vulkanische Aktivitäten vor ca. einer Milliarde Jahren auf der Mondrückseite hin.[3]

Beschreibung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Compton-Belkovich-Thoriumanomalie wurde 1998 von dem Gammastrahlen-Spektrometer an Bord des Lunar Prospectors aufgezeichnet und in der Folge als vulkanischer Hotpot erkannt.[2] Die errechnete Thoriumkonzentration erreicht 5,3 Mikrogramm pro Gramm, während das Basalt im umliegenden Hochland nur zwischen 0 und 2 µg/g enthält. Verglichen mit den Verhältnissen auf der Erde von 0,06 µg/g ist sie in der Compton-Belkovich-Anomalie sehr hoch.[4] Zudem hat sie einen sehr hohen Reflexionsgrad, wie eine bildgebende Studie ergab, die später mit Hilfe der Clementine Sonde durchgeführt wurde.[5] Hochauflösende Bilder vom Lunar Reconnaissance Orbiter ermöglichten 2011 eine genauere Analyse der Oberflächeneigenschaft der Compton-Belkovich-Thoriumanomalie.[6]

Lage[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Anomalie befindet sich zwischen dem Belkovich-Krater, der einen Durchmesser von 214 km hat, und dem Comptom-Krater (162 km Durchmesser)[4][6] Die Region an sich ist 32 km breit und 18 km lang[7] Im Mittelpunkt der Region liegt ein vulkanischer Komplex mit einer Ausdehnung von 25 km mal 35 km. Er befindet sich ca. 900 km von des nordöstlichen Procellarum-KREEP-Terrain, in dem ein hohes Vorkommen des Gesteinskomponente KREEP festgestellt wurde.[1][2]

Eigenschaften[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Im Mittelpunkt der erhöhten Region ist eine Senke, die von Steilhängen umgeben ist und ein Krater sein könnte. In nördlicher Richtung befindet sich ein Gebilde mit einem Durchmesser von 500 Metern, das „Kleine Kuppel“ genannt wird. Weiter nördlich ist eine langgestreckte Kuppel, die eine Nord-Süd-Ausrichtung aufweist und „Mittlere Kuppel“ genannt wird. Sie ist 2,5 km lang und 600 Meter breit. Sowohl die „Kleine Kuppel“ als auch die „Mittlere Kuppel“ haben Gesteinsbrocken auf dem Gipfel, die vulkanischen Ursprungs sein könnten. Am nördlichen Rand der Anomalie befindet sich die sogenannte „Große Kuppel“. Sie hat einen Durchmesser von 2,5 km und eine Delle am Gipfel.[1]

Ein Ausläufer des reflektierenden Substanz erstreckt sich in den Südosten von der Anhöhe von ca. 7 km. Es wird vermutet das es die Überreste eines Pyroklastischer Stromes sein könnten. Diese hochreflektierende Fläche passt zu einer Fläche, die einen Christiansen-Effekt mit kürzerer Wellenlänge zeigt – sie reflektiert stärker im Bereich von 7,1 bis 7,5 μm, was auf einen Hauptbestandteil von Quarz oder Alkalifeldspaten schließen lässt.[1]

Explosionsreste sind auch im östlichen Teil über 300 km verstreut und finden sich in einem Gebiet von 70,000 km².[8]

Vulkanischer Abhang[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Vulkanische Eigenschaften geben Informationen über die Zusammensetzung der Lava, die in der Compton-Belkovich-Thoriumanomalie. Im Durchschnitt haben die meisten Vulkane auf dem Mond Abhänge, die eine Neigung von weniger als 7 Grad haben. Diese Gegend hat dagegen einen Abhang mit bis zu 25 Grad. Dieses spricht dafür, dass die Region durch flüssige Lava gebildet wurde.[3]

Zusammensetzung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Anhand der Daten, die die Clementine-Sonde in einem Infrarotspektrum von 750 nm und 950 nm liefert, beträgt der Anteil von Eisenoxiden ca. 3 % der Masse.[9]

Formation[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Analyse der Gesteinsproben aus dem Apollo-Programm hat eine vulkanische Aktivität in der Zeit von vor drei bis vier Milliarden Jahren nachgewiesen, wobei diese Proben ausschließlich von der erdzugewandten Seite des Mondes stammen. Dagegen scheint auf der Mondrückseite Vulkanismus noch vor einer Milliarde Jahren vorgekommen zu sein.[5] Die gleichmäßige Oberfläche im Bereich der Anomalie spricht dafür, dass sie in einem deutlich jüngeren Ausbruch geformt wurde.[10]

Als die Lava abkühlte, fand ein Kristallisationsprozess statt, in dem sich Silikatstrukturen gebildet habe. Inkompatible Elemente wie Thorium haben sich dabei im verbliebenen flüssigen Gestein angereichert.[5][11] Die Eruption, die mit der Thoriumanomalie verbunden ist, könnte die Erhebungen im West und die niedrige, weite Ebene im Osten erschaffen haben.[12] Die spätesten Lava-Eruptionen haben vermutlich die Kuppeln mit den steileren Abhängen und zudem kleine Wülste an Stellen geformt, wo sie kaum die Oberfläche erreicht haben, hinterlassen.[1][5][7][3]

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. a b c d e B. L. Jolliff, T. N. Tran, S. J. Lawrence, M. S. Robinson: Compton-Belkovich: Nonmare, Silicic Volcanism on the Moon’s Far Side. In: 42nd Lunar and Planetary Science Conference. 2011 (usra.edu [PDF; abgerufen am 14. Mai 2012]).
  2. a b c D. J. Lawrence, R. C. Elphic, W. C. Feldman, O. Gasnault, I. Genetay, S. Maurice, T. H. Prettyman: Small-Area Thorium Enhancements on the Lunar Surface. In: Harvard University (Hrsg.): 33rd Annual Lunar and Planetary Science Conference. März 2002, bibcode:2002LPI....33.1970L.
  3. a b c B. L. Jolliff, S. A. Wiseman, S. J. Lawrence, T. N. Tran: Scientific Return from Systematic Imaging of the Constellation Exploration Sites: Compton–Belkovich Example. In: Harvard University (Hrsg.): 41st Lunar and Planetary Science Conference. März 2010, bibcode:2010LPI....41.2412J.
  4. a b D. J. Lawrence, R. C. Elphic, W. C. Feldman, T. H. Prettyman, O. Gasnault, S. Maurice: Small-area thorium features on the lunar surface. In: Journal of Geophysical Research. 108, 2003, S. 5102. bibcode:2003JGRE..108.5102L. doi:10.1029/2003JE002050.
  5. a b c d Bradley L. Jolliff, Sandra A. Wiseman, Samuel J. Lawrence, Thanh N. Tran, Mark S. Robinson, Hiroyuki Sato, B. Ray Hawke, Frank Scholten, Jürgen Oberst, Harald Hiesinger, Carolyn H. van der Bogert, Benjamin T. Greenhagen, Timothy D. Glotch and David A. Paige: Non-mare silicic volcanism on the lunar farside at Compton–Belkovich. In: Nature Geoscience. 4, Nr. 8, 24. Juli 2010, S. 566. doi:10.1038/ngeo1212.
  6. a b Rare Volcanoes Discovered On Far Side of the Moon. In: Space.com, 25. Juli 2011. Abgerufen am 10. Mai 2012. 
  7. a b Einzigartiger vulkanischer Komplex auf der erdabgewandten Seite des Mondes. In: WUSTL (Education – Edu) – News. 24. Juli 2011. Abgerufen am 7. März 2012.
  8. Durham University: Extent of Moon’s giant volcanic eruption is revealed. PhysOrg. 18. März 2015. Abgerufen am 19. März 2015.
  9. J. J.Gillis, B. L. Jolliff, D. J. Lawrence, S. L. Lawson, T. H. Prettyman: The Compton-Belkovich Region of the Moon: Remotely Sensed Observations and Lunar Sample Association. In: 33rd Lunar and Planetary Science. 2002 (usra.edu [PDF; abgerufen am 14. Mai 2012]).
  10. D. J. Lawrence, W. C. Feldman, B. L. Barraclough, A. B. Binder, R. C. Elphic, S. Maurice, M. C. Miller, T. H. Prettyman: Thorium abundances on the lunar surface. In: Journal of Geophysical Research. 105, Nr. E8, 2000, S. 20, 307–320, 331. bibcode:2000JGR...10520307L. doi:10.1029/1999JE001177.
  11. Paul H. Warren: Compositional structure within the lunar crust as constrained by Lunar Prospector thorium data. In: Geophysical Research Letters. 28, Nr. 13, 2001, S. 2565–2568. bibcode:2001GeoRL..28.2565W. doi:10.1029/2000GL012739.
  12. Bradley L. Jolliff, Sandra A. Wiseman, Samuel J. Lawrence, Thanh N. Tran, Mark S. Robinson: Non-mare silicic volcanism on the lunar farside at Compton–Belkovich. In: Nature Geoscience. Band 4, Nr. 8, S. 566–571, doi:10.1038/ngeo1212.