Schweizer Forschung stützt Theorie eines früheren Magnetfelds des Mondes

Mindestens 10 Mikrotesla: So stark war das Magnetfeld des Mondes vor 4,2 Milliarden Jahren nach der Schätzung Schweizer Forschender mindestens. Eine von Forschenden der ETH Zürich und weiterer Schweizer Institutionen geleitete Studie stützt die Theorie, dass der junge Mond einen eigenen Geodynamo antrieb, einen Prozess, der demjenigen ähnelt, der das Erdmagnetfeld erzeugt.

Die Ergebnisse erschienen am 23. September 2026 in Science Advances. Das Team untersuchte Gravitations- und Magnetfeldmessungen von Sonden, die den Mond umkreisten, und konzentrierte sich dabei auf die Dewar-Region auf der erdabgewandten Seite. Die Messwerte deuten auf eine verborgene geologische Struktur hin, die dichter und stark magnetisiert ist.

Das Ergebnis ist bedeutsam, weil der Mond heute kein globales Magnetfeld hat. Forschende diskutieren seit Langem darüber, ob er jemals eines besass. Gesteinsproben der Apollo-Missionen lieferten widersprüchliche Hinweise. Die neue Analyse bringt eine andere Art von Belegen aus der Perspektive oberhalb der Oberfläche ein und verknüpft die magnetische Signatur mit der inneren Geschichte des Mondes.

Das Erdmagnetfeld schützt den Planeten vor geladenen Teilchen des Sonnenwinds. Das uralte Magnetfeld des Mondes war schwächer, doch seine geschätzte Stärke hätte den Mond in seiner frühen Geschichte zu einem ganz anderen Ort gemacht.

Das Erdmagnetfeld weist heute rund 50 Mikrotesla auf, während das uralte Magnetfeld des Mondes mindestens 10 Mikrotesla erreichte, wie die Studie zeigt. Damit betrug das frühere Magnetfeld des Mondes ungefähr ein Fünftel bis ein Drittel der heutigen Stärke des Erdmagnetfelds.

Als Mechanismus wird ein Geodynamo vorgeschlagen. Auf der Erde bewegt sich elektrisch leitfähiges flüssiges Eisen im äusseren Kern. Diese Bewegung erzeugt elektrische Ströme, die wiederum ein Magnetfeld hervorbringen, das weit über den Planeten hinausreicht. Der Vorgang ähnelt einem Fahrraddynamo, bei dem Bewegung in Elektrizität umgewandelt wird.

Die Schweizer Analyse stützt die Möglichkeit, dass auch Bewegungen im frühen Mond einen solchen Prozess aufrechterhielten. Sie klärt jedoch nicht alle Einzelheiten dieser Bewegung im Inneren. Der Kern des Mondes ist viel kleiner als derjenige der Erde, und den Forschenden zufolge ist weiterhin unklar, wie er ein Magnetfeld mit der geschätzten Stärke erzeugt haben könnte.

Diese Unsicherheit hält das Ergebnis im Rahmen der laufenden wissenschaftlichen Debatte. Die Studie stützt die Annahme eines uralten Dynamos, lässt aber Fragen zur Zusammensetzung, Temperatur und Bewegung des Kerns offen. Bessere Messungen des Mondinneren könnten zeigen, ob das Magnetfeld über Millionen Jahre Bestand hatte oder einem komplexeren Muster folgte.

Unter der Dewar-Region auf der erdabgewandten Seite des Mondes liegt eine rund 60 Kilometer breite und bis zu 9 Kilometer tiefe Struktur, wie aus dem anhand von Sondenmessungen entwickelten Modell hervorgeht. Die Formation scheint dichter als die umgebende Mondkruste und stark magnetisiert zu sein.

Die Forschenden kombinierten die Gravitations- und Magnetfelddaten mit geochemischen Informationen und topografischen Daten. Zusammengenommen deuten diese Hinweise darauf hin, dass die Struktur aus erstarrtem Magma eines unterirdischen Vulkankomplexes besteht. Ihr Eisengehalt könnte erklären, weshalb sie über geologische Zeiträume hinweg eine magnetische Signatur bewahrte.

Der Standort ist von Bedeutung. Die Dewar-Region liegt ausserhalb der zugänglichen Gebiete, in denen Forschende Mondmaterial direkt untersuchen können. Wegen der Lage unter der Oberfläche mussten sie den Untergrund anhand von Fernmessungen rekonstruieren, statt Proben vor Ort zu nehmen.

Das Team prüfte auch eine konkurrierende Erklärung: Die Magnetisierung könnte durch den Einschlag eines massiven Meteoriten entstanden sein. Die Forschenden schlossen diese Möglichkeit aus. Die verbleibende Interpretation verbindet die magnetischen Gesteine mit der vulkanischen Entwicklung und der inneren Entwicklung des Mondes und stärkt damit die Annahme eines Magnetfelds, das tief im frühen Mond entstand.

Das Modell bleibt eine Interpretation indirekter Messungen. Künftige Missionen könnten seine geologische Struktur überprüfen und feststellen, ob es auf der erdabgewandten Seite weitere ähnlich magnetisierte Formationen gibt.

Die Apollo-Proben lieferten widersprüchliche Hinweise, weshalb der Entscheid des Schweizer Teams, Messungen aus der Mondumlaufbahn zu untersuchen, einen wichtigen methodischen Wandel markiert. Statt einzelne Gesteine als vollständiges Zeugnis der Mondvergangenheit zu betrachten, modellierten die Forschenden den Untergrund einer grossen Region anhand von Gravitations- und Magnetfelddaten.

Dieser Ansatz passt zum breiteren Schweizer Interesse an der Erforschung des Mondinneren. Forschende der ETH Zürich entwickeln ausserdem Pläne, Glasfaserkabel auf dem Mond einzusetzen, um Mondbeben zu messen und dessen unterirdische Struktur sichtbar zu machen. Seismische Beobachtungen könnten die Modelle für Kruste, Mantel und Kern unabhängig überprüfen.

Die Studie zum Magnetfeld geht deshalb über eine einzelne geologische Formation hinaus. Sie bietet Forschenden eine Möglichkeit, die Geschichte der Mondoberfläche mit der Dynamik des Inneren zu verknüpfen, darunter den uralten Vulkanismus und die Abkühlung des Kerns. Zudem zeigt sie, wie Daten von Sonden in der Umlaufbahn Fragen beantworten können, die sich allein anhand von Proben nicht klären lassen.

Für die ETH Zürich und die Schweizer Weltraumforschung stärken die Ergebnisse die Argumente für Missionen, die Kartierungen aus der Umlaufbahn, seismische Instrumente und später auch neue Probenrückführungen miteinander verbinden. Jede Methode würde eine andere Schicht der Mondgeschichte untersuchen und dazu beitragen, zu klären, weshalb sein Dynamo schliesslich verschwand.

Die magnetische Geschichte des Mondes könnte die nächste Generation der Mondforschung prägen, auch wenn das Magnetfeld schon vor langer Zeit verschwand. Ein bestätigter Geodynamo würde den Forschenden ein klareres Bild davon vermitteln, wie der Mond entstand, abkühlte und sich nach seiner turbulenten Frühzeit veränderte.

Die Entdeckung ist auch für die künftige Erforschung des Mondes von Bedeutung. Die Kartierung uralter magnetisierter Gesteine kann helfen, geologische Ziele für Landegeräte und die Entnahme von Proben zu bestimmen. Seismische Instrumente, Gravitationsmessungen und Magnetsensoren könnten gemeinsam eingesetzt werden, um die unter der Dewar-Region vermutete Struktur zu überprüfen und auf der gesamten erdabgewandten Seite nach ähnlichen Formationen zu suchen.

Die Schweiz hat keinen Weltraumbahnhof, doch ihre Universitäten und Forschungsinstitute bringen spezialisiertes Fachwissen in den Bereichen Planetenforschung, Instrumentierung und Datenanalyse ein. Die Arbeit der ETH Zürich an Glasfasern für den Mond zeigt, wie sich Schweizer Forschende für Missionen positionieren, die präzise Messungen statt allein grosser Hardware erfordern.

Die Studie beendet die Debatte über den Mondkern nicht. Sie schafft eine solidere Beweisgrundlage: ein uraltes Magnetfeld von mindestens 10 Mikrotesla, eine magnetisierte Struktur unter der Oberfläche und keinen Grund, einen gewaltigen Einschlag als Erklärung heranzuziehen. Die nächsten Messungen werden zeigen, in welchem Ausmass sich der Mond einst wie ein kleiner, aktiver Planet verhielt.