Seismologie auf dem Mond

Mond Seismogramm des Nestes A001. Die gute Korrelation ist leicht erkennbar. Quelle: Till Sonnemann

Von den Astronauten der amerikanischen Missionen Apollo 12, 14, 15 und 16 wurde in den Jahren 1969 bis 1972 ein Netzwerk von Seismometern auf dem Mond installiert, welches seismische Ereignisse aufzeichnete, um neue Erkenntnisse über den inneren Aufbau des Mondes zu erhalten. Während ihrer Laufzeit von fast acht Jahren registrierten die Seismometer 12558 Ereignisse, die sich in mehrere Kategorien unterteilen ließen. Einfach zu klassifizieren waren die künstlich vom Menschen erzeugten Einschläge der Lunar Module, die beim Wiedereintritt in die Umlaufbahn abgeworfen worden waren. Zudem wurde eine große Anzahl Meteoriteneinschläge registriert. Echte Mondbeben, also Beben die auf dem Mond entstehen, wurden in drei verschiedene Kategorien unterteilt. Die geringsten Erschütterungen verursachten die thermalen Mondbeben, welche aufgrund von Temperaturschwankungen an der Oberfläche während Sonnenauf- und Untergängen hervorgerufen werden. Die zweite Kategorie, die der flachen Mondbeben, wurde hauptsächlich in Regionen unterhalb der Kruste gemessen und hat wahrscheinlich einen tektonischen Ursprung.
Die tiefen Mondbeben, die bei weitem größte Gruppe, entstehen in einer Tiefe von 700 bis 1200 km und stehen im Bezug zu den Gezeitenwirkungen zwischen Sonne, Erde und Mond die das Mondinnere verformen. Durch den von den Umlaufbahnen der Körper hervorgerufenenen periodischen Auftritts und ähnlichen Charakteristika der Wellenformen, konnten die Ereignisse Nestern, also bestimmten Regionen, in denen eine Anzahl von Ereignissen ihren Ursprung hatte, zugeordnet werden.

Die gemessenen Ereignisse wurden in den letzten Jahren aufgrund verbesserter Möglichkeiten der Datenverarbeitung von Yosio Nakamura, University of Texas, Galveston neu katalogisiert.

Lage des Nestes No 1. Quelle: Till Sonnemann, Martin Knapmeyer

Derzeit wird am DLR versucht, die Nester mit neuen Methoden zu lokalisieren. Die Hoffnung ist dabei, einige Nester, welche sich auf der erdfernen Seite des Mondes befinden, zu identifizieren, um aus deren Laufweg von ihrem Ursprung zu den Messstationen neue Erkenntnisse über das tiefste Innere des Mondes zu erhalten.

Zur Suche nach Kandidaten für erdferne Mondbebennester wird die gleiche Methode, LOCSMITH von Martin Knapmeyer, benutzt, die später zur Lokalisierung benutzt werden soll. Eine erste Darstellung der Ergebnisse finden Sie auf dem EGU-Poster von Hempel et al.

Während eines neuen Processings werden die jeweils zu einem Nest gehörenden Ereignisse von Fehlern befreit, der Rauschfaktor in den Seismogrammen durch einen Frequenzfilter vermindert und die resultierenden Daten gestapelt werden, um die Qualität der Ereignisse zu verbessern. Danach wurden die Einsatzzeiten der ankommenden Wellen auf den Seismogrammen abgelesen. Bis heute konnten mehrere Nester neu lokalisiert werden.

Kontakt: Dr. Martin Knapmeyer