Der Mond hatte vor 4,2 Milliarden Jahren ein starkes Magnetfeld: Rückseite weist auf einen frühen Dynamo hin
Messungen von der Mondrückseite weisen darauf hin, dass der frühe Mond ein starkes Magnetfeld besessen haben könnte. Wissenschaftler haben nun rekonstruiert, wie der lunare Dynamo einst funktioniert haben könnte.
Der Mond hat heute kein globales Magnetfeld mehr. Jüngste Untersuchungen zeigen aber, dass er vor etwa 4,2 Milliarden Jahren eins gehabt haben könnte, etwas schwächer als das der Erde – und wesentlich stärker, als lange angenommen wurde. Die neuesten Studienergebnisse erlauben demnach die Annahme, dass im Inneren des Mondes einst ein Dynamo aktiv war.
Bisherige Untersuchungen von Mondgestein widersprachen sich dahingehend, dass einige Proben auf ein starkes Magnetfeld vor Milliarden Jahren hinwiesen, während andere keinerlei Spuren darauf enthielten. Die Forschenden der ETH Zürich (ETHZ) schlugen deshalb nun einen anderen Weg ein und verwendeten Schwerkraftmessungen der NASA-Sonden GRAIL sowie Magnetfelddaten aus den vergangenen Orbiter-Missionen Lunar Prospector und Kaguya.
Ein verborgener Vulkankomplex?
Im Mittelpunkt stand die Dewar-Region auf der Mondrückseite. „Die Dewar-Region ist ein Glücksfall: Dort fallen eine der stärksten Magnetfeldanomalien der Mondrückseite und eine deutliche Schwerefeldanomalie räumlich zusammen“, erklärt die Geophysikerin Dr. Anna Mittelholz vom Departement Erd- und Planetenwissenschaften der ETHZ.
Die gemeinsame Auswertung machte es möglich, auf die Struktur des Untergrunds schließen zu können. Demnach befindet sich unter Dewar ein rund 60 Kilometer breiter Gesteinskörper, der bis zu neun Kilometer tief reicht.
Das Gestein ist dichter und stärker magnetisiert als die umliegende Mondkruste. Zusammen mit geochemischen Messungen und der Topografie spricht dies dafür, dass es sich um erstarrtes Magma eines heute begrabenen Vulkankomplexes handelt.
Das Alter der Struktur beträgt etwa 4,2 Milliarden Jahre. Weil das Gestein beim Abkühlen magnetisiert wurde, lässt sich daraus auch die Stärke des damaligen Magnetfelds abschätzen.
„Wir haben herausgefunden, dass das Magnetfeld auf dem Mond damals sehr wahrscheinlich stärker als 10 Mikrotesla war. Auf der heutigen Erde beträgt die Magnetfeldstärke etwa 50 Mikrotesla“, sagt ETHZ-Doktorand Xi Yang.
Die Forschenden haben zudem keine Hinweise dafür gefunden, dass ein Asteroideneinschlag die Magnetisierung verursacht haben könnte. Die Dewar-Region liegt außerhalb jener Gebiete, in denen solche Ereignisse plausibel wären. „Deshalb können wir fast sicher sein, dass das Magnetfeld von einem länger andauerndem, im Kern erzeugten Dynamo stammen muss“, sagt Yang.
Damit stand nicht mehr die Existenz eines lunaren Dynamos im Mittelpunkt, sondern die Frage, wie dieser funktioniert haben könnte. Denn der Mond besitzt nur einen vergleichsweise kleinen Kern.
Mondwirbel und Magnetfeld
Die Studie stellt außerdem eine Verbindung zu den sogenannten Mondwirbeln oder Lunar Swirls her. Dabei handelt es sich um helle, geschwungene oder streifenartige Strukturen auf der Mondoberfläche, die mit magnetischen Anomalien begründet werden.
Eine mögliche Erklärung ist auch, dass ein horizontal ausgerichtetes Magnetfeld den Sonnenwind ablenkt. Dadurch könnte die Oberfläche an diesen Stellen weniger stark verwittern und heller bleiben. „Magnetische Feldlinien könnten Schutz vor Sonnenwinden bieten und Swirls zeigen Orte solcher Konstellationen auf“, fasst Mittelholz zusammen.
Für künftige Mondmissionen könnten sich die neuen Erkenntnisse ebenfalls als nützlich erweisen. Im Vorfeld könnten etwa die Magnetfeld- und Schwerkraftdaten dabei helfen, interessante Regionen für Messungen und Probenentnahmen auszuwählen.
„Die Methode könnte auch bei anderen Himmelskörpern eingesetzt werden, um allein anhand von Daten aus einer Umlaufbahn Informationen über einen planetaren Dynamo zu erhalten“, sagt Yang.
Artikelreferenz
Yang, X., Mittelholz, A., Broquet, A., & Moorkamp, M. (2026). Magmatic origin of the Dewar magnetic anomaly: Implications for an early lunar dynamo. Science Advances.