Der Mond ist bekanntermaßen von zahlreichen Kratern bedeckt, Zeugnisse vergangener Einschläge von Meteoriten und unterirdischer Turbulenzen. Unter dieser zertrümmerten Mondoberfläche gibt es allerdings viele Hinweise auf frühere Lavaströme, die auf eine vergangene starke Akivität unterhalb der Oberfläche hinweisen. Bisher ist das Bild dieser Vergangenheit aber noch lückenhaft.

Die chinesischen Wissenschaftler der Mondmission Chang’e 4 lieferten bereits einige neue Erkenntnisse, etwa, dass die Oberfläche am Landeort der Sonde auf der erdabgewandten Mondseite mit einer dicken Schicht Staub bedeckt ist. 

Chang’e 4 war am 3. Januar 2019 erfolgreich im Von-Kármán-Krater am Mondsüdpol gelandet und hatte den Rover Yutu-2 (chin. Jadehase 2) mitgebracht. Mit dessen Radar konnten die Forschungsteams der chinesischen Raumfahrtbehörde CNSA bis zu 40 Meter tief unter die Mondoberfläche blicken.

Die jetzt veröffentlichen Daten geben Forschenden erstmals die Möglichkeit, tiefe Erkenntnisse aus der Chang’e 4 Mission zu gewinnen. Demnach ist die oberste Schicht rund zwölf Meter dick und besteht aus Regolith, also Mondsand und -staub, der so fein ist, dass er seinerzeit sogar in die Raumanzüge der Apollo-Astronauten rieselte. Die zweite dicke Staubschicht besteht aus einer 24 Meter tiefen Mischschicht aus gröberem Material, in dem Gesteinsbrocken eingebettet sind. Die dritte und dickste Schicht befindet sich im Tiefenbereich zwischen 24 und 40 Metern und ist aus mehreren Schichten aufgebaut, die abwechselnd aus groben und feinen Materialien bestehen. 

Aus Sicher der Forschenden waren diese Erkenntnisse noch nicht überraschend. Interessanter wurde es bei größeren Tiefen, die durch andere Instrumente erforscht wrden konnten. "Durch diese Untersuchung haben wir mehrere Schichten in den oberen 300 Metern entdeckt, die wahrscheinlich auf eine Reihe von Basaltausbrüchen hinweisen, die vor Milliarden von Jahren stattfanden", heißt es in der kürzlich veröffentlichten Studie. Das wiederum sei ein Beleg eine lange Vergangenheit von Vulkanismus auf dem Mond.

Das aktuelle Forschungsteam entdeckte diverse Schichten aus gehärteter Lava. Besonders in den tiefen Regionen wurden dickere Schichten gefunden, die jedoch zur Oberfläche hin dünner wurden. Die dicksten Schichten waren etwa 70 Meter breit, und die Lavaströme wurden in geringerer Tiefe in der Nähe des Landeplatzes auf etwa fünf Meter Breite ausgedünnt.

Das deutet auf eine "allmähliche Erschöpfung der internen thermischen Energie" hin, heißt es in der Studie. Diese thermische Energie trieb den Mond-Vulkanismus letztendlich an und die nach oben hin schmaler werdenden Schichten deuten auf "eine Abnahme des Ausmaßes der Eruptionen im Laufe der Zeit" hin.

Das Forschungsteam glaubt, mindestens drei oder vier große Lavaströme entdeckt zu haben. Einige davon liegen recht dicht beieinander und schließen eine dünne Schicht Mondboden zwischen dem gehärteten Gestein ein. 

Offen ist noch, wie die vulkanische Aktivität auf dem Mond abgelaufen sein könnte, Plattentektonik und Wasser gab und gibt es wahrscheinlich nicht. Bislang sind vor allem Ablagerungen aus Granit oder Batholith nachgewiesen worden. Letzteres entsteht, wenn die Lava abkühlt, ohne dabei aufzubrechen.