Mond
Dieser Artikel behandelt den Mond der Erde. Für Monde im Allgemeinen siehe Mond (Trabant). Für weitere Bedeutungen siehe Mond (Begriffsklärung).
Der Erdmond (lateinisch Luna), im Deutschen nur Mond genannt, ist der einzige natürliche und mit bloßem Auge sichtbare Begleiter der Erde. Auch wenn der Mond im Deutschen einen männlichen Artikel trägt (DER Mond), ist er in den meisten anderen Sprachen weiblicher Natur, zum Beispiel "La lune/luna".
Geschichte der Mondbeobachtung
Es liegt in der Natur des Menschen, sich über seine Umwelt Gedanken zu machen. Der Mond mit seinen selbst mit blossem Auge erkennbaren Details ist nach der Sonne mit Abstand das hellste Objekt des Himmels, zugleich kann man seinem einzigartigen Helligkeitswechsel zwischen Vollmond und Neumond sehr gut beobachten.
Mythologische Anfänge
Die älteste bekannte Darstellung des Mondes ist eine 5000 Jahre alte Mondkarte aus dem irischen Knowth, in allen archäologisch untersuchten Kulturen gibt es Hinweise auf die große Bedeutung des Mondes für die damaligen Menschen. Der Mond stellte meist eine zentrale Gottheit dar, als weibliche Göttin, z.B. bei den Thrakern Bendis, bei den Ägyptern Isis, bei den Griechen Selene, Diana und Hekate sowie bei den Römern Luna und Artemis, oder als Gott wie z.B. bei den Sumerern Nanna, in Ägypten Thot, in Japan Susanowo, bei den Azteken Tecciztecatl und bei den Germanen Mani. Ein häufig vorkommender Gedanke ist auch das Bild von den drei Gesichtern der Mondgöttin: um Neumond die verführerische Jungfrau voller Sexualität, um den Vollmond die fruchtbare Mutter und bei abnehmendem Mond das alte Weib oder Hexe mit der Kraft zu Heilen, z.B. bei den Griechen mit Diana, Selene und Hekate sowie bei den Kelten Blodeuwedd, Morrigan und Ceridwen.
Der Mond hat bis in die Neuzeit hinein seine Faszination nicht verloren und ist bis heute Gegenstand von Romanen und Fiktionen, von Jules Vernes "Reise zum Mond" über Jacques Offenbachs "Frau Luna" bis hin zum "modernen" Traum einer Besiedelung des Mondes.
Kalender
Neben der mythologischen Bewunderung und Verehrung nutzten unsere Vorfahren schon sehr früh den regelmäßigen und leicht überschaubaren Rhythmus des Mondes für die Beschreibung von Zeitspannen und als Basis eines Kalenders, noch heute basiert der mohammedanische Kalender auf dem Mondjahr mit 354 Tagen (12 synodische Monate). Mit dem Übergang zum Ackerbau wurde die Bedeutung des Jahresverlaufs für Aussaat und Ernte wichtiger. Um dies zu berücksichtigen, wurden nach dem metonschen Zyklus Schaltmonate eingefügt, die das Mondjahr mit dem Sonnenjahr innerhalb von 19 Jahren synchronisierte. Auf diesem lunisolaren Schema basieren z.B. der jüdische und der altgriechische Kalender. Von den alten Hochkulturen hatten einzig die Ägypter ein reines Sonnenjahr aus 12 Monaten á 30 Tagen, d.h. ohne strengen Bezug zum synodischen Monat von 29,5 Tagen, und 5 Schalttagen, vermutlich weil für die ägyptische Kultur die genaue Vorhersage der Nilüberschwemmungen, und damit der Verlauf des Sonnenjahres überlebensnotwendig war.
Entwicklung der Mondforschung
Das bei Vollmond erkennbare "Mondgesicht" entsteht durch dunkle Ebenen ("Meere", Mare) und hellere Hochebenen. Letztere sind von Kratern bedeckt, die aber nur im Fernrohr zu sehen sind. Die erste Skizze zeichnete 1609 Galilei, eine genauere Mondkarte 1651 Riccioli.
Tausende Detailzeichnungen von Bergen, Kratern und Wallebenen stammen von Johann Hieronymus Schröter (1778-1813), der auch viele Mondtäler und Rillen entdeckte. Den ersten Mondatlas gaben Beer & Mädler 1837 heraus, ihm folgte bald eine lange Reihe fotografischer Atlanten. Seit 1966 wird die Kartierung von Orbiter-Sonden aus Umlaufbahnen vorgenommen.
Problematisch war bis zu diesem Zeitpunkt die Höhenbestimmung von Kratern, Gebirgen und Ebenen. Sie erfolgte meist durch Analyse von Schattenlängen, wofür Josef Hopmann Spezialmethoden entwickelte. Die Krater (Durchmesser bis 300 km) wirken zwar steil, sind aber nur wenige Grad geneigt. Die höchsten Erhebungen erreichen etwa 10 km über dem mittleren Niveau.
Moderne Mondforschung
Einen bedeutenden Fortschritt in der Untersuchung des Mondes erbrachte das amerikanische Apollo-Programm und das sowjetische Luna-Programm, die bei neun Missionen zwischen 1969 und 1976 insgesamt 382,3 kg Mondgestein von der Mondvorderseite auf die Erde zurückbrachten.
| Datum | Mission | Mondgestein | Landestelle |
|---|---|---|---|
| 20. Juli 1969 | Apollo 11 | 21,6 kg | Mare Tranquillitatis |
| 19. November 1969 | Apollo 12 | 34,3 kg | Oceanus Procellarum |
| 20. September 1970 | Luna 16 | 100 g | Mare Fecunditatis |
| 31. Januar 1971 | Apollo 14 | 42,6 kg | Fra Mauro Hochland |
| 30. Juli 1971 | Apollo 15 | 77,3 kg | Hadley-Apenninen (Mare und Hochland) |
| 21. Februar 1972 | Luna 20 | 30 g | Apollonius Hochland |
| 21. April 1972 | Apollo 16 | 95,7 kg | Descartes |
| 11. Dezember 1972 | Apollo 17 | 110,5 kg | Taurus-Littrow (Mare und Hochland) |
| 18. August 1976 | Luna 24 | 170 g | Mare Crisium |
1982 wurde der erste Mondmeteorit in der Antarktis entdeckt und seitdem sind noch mehr als zwei Dutzend weitere Meteorite vom Mond entdeckt worden. Sie bilden eine komplementäre Informationsquelle zu den Mondmissionen: Obwohl nicht bekannt ist von welchem Ort auf dem Mond sie stammen, dürften sie doch aus statistischen Gründen repräsentativer für die Mondoberfläche sein als die Apollo- und Lunaproben, vermutlich sind auch welche von der Rückseite des Mondes dabei.
Selenologie
Die Selenologie beschäftigt sich mit dem Gesteinsaufbau des Mondes und Entstehung der Strukturen der Mondoberfläche, entsprechend beschäftigt sich die Selenographie mit der Kartierung der Mondoberfläche.
Mondentstehung
Hauptartikel: Entstehung des Mondes
Das heute weithin anerkannten Modell besagt, dass vor etwa 4,5 Milliarden Jahren ein Körper von der Größe des Mars seitlich auf die Erde einschlug. Dabei wurde viel Material, hauptsächlich aus der Erdkruste, in eine Umlaufbahn der Erde geworfen. Dort ballte sich das Material zusammen und formte schließlich den Mond.
Aufbau des Mondes
Unser Wissen über den Aufbau des Mondes beruht im Wesentlichen auf den Messungen von vier Seismometern, die von den Apollo-Missionen auf dem Mond zurückgelassen wurden, sowie den Kartierungen der Oberfläche sowie des Gravitationsfeldes des Mondes durch die Clementine-Sonde und die Lunar Prospector-Mission.
Der Mond hat eine 70 bis 150 km (auf der Mondrückseite) dicke Kruste, die von einer mehrere Meter dicken Regolithschicht bedeckt ist. Darunter liegt ein fester Mantel aus Basaltgesteinen, wobei es Anzeichen für eine Diskontinuität in 500 km Tiefe gibt, an der ein Wechsel der Gesteinszusammensetzung vorliegen könnte. Im Innern vermutet man einen eisenhaltigen Kern, der bei einer Temperatur von ca. 1600 °C einen Durchmesser zwischen 100 und 400 km hat.
Mondoberfläche
Die Oberfläche des Mondes ist trocken, staubig und eintönig grau. Den "Silberglanz" täuscht der Kontrast zum Nachthimmel vor. Die Mondoberfläche zeigt Kettengebirge, Gräben und Rillen, flache Dome und große Magma-Ebenen, jedoch keinerlei aktive Tektonik wie die Erde.
Mare
Die dunklen Tiefebenen der Mondvorderseite wurden früher als Meere angesehen und werden deshalb als Mare bezeichnet. Die Mare bestehen aus dunklen Basalten vulkanischen Ursprungs und weisen nur wenige Krater auf, ihr Alter wurde auf 3,1 bis 3,8 Milliarden Jahre datiert.
Terrae
Die Hochländer wurden früher als Kontinente angesehen und wurden deshalb als Terrae bezeichnet. Sie zeigen deutlich mehr Krater als die Mare und sind deshalb auch selenologisch älter, die untersuchten Gesteine wurden auf 3,8 bis 4,6 Milliarden Jahre datiert.
Krater
Die Krater entstanden großteils durch Asteroiden-Einschläge vor 3–4 Milliarden Jahren in der Frühzeit des Mondes. Vulkanische Krater dürften sehr selten sein, doch werden vereinzelte Gasaustritte vermutet.
Regolithe
Da der Mond keine nennenswerte Atmosphäre besitzt, schlagen ständig Mikrometeorite ein und pulverisieren die Gesteine der Oberfläche. Der durch diesen Prozess entstehende Mondstaub oder Regolith bedeckt fast die gesamte Oberfläche. Die Dicke dieser Schicht beträgt in den Mare 2 bis 8 m, in den Hochländern bis zu 15 m.
Rückseite des Mondes
Die Rückseite des Mondes unterscheidet sich deutlich von der Vorderseite, sie zeigt deutlich mehr Krater als die Vorderseite und besteht bis auf ein großes Becken am Südpol nur aus Hochländern. Dieses Südpol-Aitken-Becken ist ein 12 km tiefer Einschlagskrater mit einem Durchmesser von 2500 km. Untersuchungen der Clementine-Mission und des Lunar Prospector legen die Vermutung nahe, dass hier ein sehr großer Imaktkörper die Mondkruste durchstossen und möglicherweise Mantelgesteine freigelegt hat.
Es gibt noch keine Erklärung für die fundamentalen Unterschiede zwischen Vorder- und Rückseite des Mondes.
Gezeiten
Die durch die Gravitationswirkung der Erde erzeugten Gezeiten haben den Mond in 2-3 Milliarden Jahren so sehr verlangsamt, dass sich seine Rotationsgeschwindigkeit seiner Umlaufzeit angepasst hat (gebundene Rotation), d.h. bei einem Umlauf dreht er sich einmal um die eigene Achse. Daher ist von der Erde aus immer die selbe Seite zu sehen. Die Rückseite des Mondes konnte 1959 erstmals durch Raumsonden beobachtet werden.
Umgekehrt verursacht der Mond auch auf der Erde Gezeiten. Ebbe und Flut in den Meeren und im Erdmantel bremsen die Erdrotation und verlängern dadurch gegenwärtig die Tage um etwa 20 Mikrosekunden pro Jahr. Die Rotationsenergie der Erde wird dabei in Wärme umgewandelt. Der Drehimpuls wird auf den Mond übertragen, dessen Bahn sich dadurch um etwa 4 Zentimeter pro Jahr von der Erde entfernt. Dieser schon lange vermutete Effekt ist seit etwa 1995 durch Laser-Distanzmessungen abgesichert.
Die zunehmende Tageslänge kann geologisch anhand von Wachstumsringen in fossilen Korallen nachgewiesen werden. Man findet in diesen Sedimenten eine 'Spur' für jeden Tag, und eine jährliche Regelmäßigkeit, aus der sich die Anzahl der Tage im damaligen Jahr bestimmen lässt. In historischer Vergangenheit zeigt sich die Zunahme der Tageslänge anhand überlieferter Sonnenfinsternisse, die bei gleichbleibender Tageslänge an einem anderen Ort auf der Erde sichtbar gewesen wären.
Extrapoliert man diese Abbremsung in die Zukunft, wird auch die Erde einmal dem Mond immer die gleiche Seite zuwenden, wobei ein Tag auf der Erde dann 47 Mal so lang wäre wie heute. Damit unterliegt die Erde dem gleichen Effekt, der in der Vergangenheit schon zur gebundenen Rotation des Mondes geführt hat. Zu dem Zeitpunkt, an dem diese Korotation eintreten wird, wird das Wechselspiel der Gezeiten beendet sein. Die Flutberge verbleiben dann immer an einem Ort auf der Verbindungslinie Erde-Mond und es wird zu einer dauerhaften Verformung des Erdkörpers kommen, ähnlich dem des Mondes. Diese Überlegungen kann man allerdings als hypothetisch betrachten, da zum einen die Stabilität der Erdrotation nicht gewährleistet ist. Zum anderen wird sich durch den Übergang der Sonne zu einem weißen Zwerg auch das gesamte Sonnensystem verändert haben.
Mondphasen
Das Aussehen des Mondes variiert im Laufe seines Bahnumlaufs und durchläuft die Mondphasen:
- zunehmender Mond (abends sichtbar)
- Vollmond - die Erde steht zwischen der Sonne und dem Mond
- abnehmender Mond (morgens sichtbar)
- Neumond - der Mond steht zwischen der Sonne und der Erde
Mondtäuschung
Als Mondtäuschung bezeichnet man den Effekt, dass der untergehende Mond in Horizontnähe größer aussieht. Dies ist nicht, wie oft vermutet, eine Folge der Refraktion an den Luftschichten, sondern eine optische Täuschung, die von der Wahrnehmungspsychologie untersucht und erklärt wird.
Einflüsse des Mondes
Der Einfluss des Mondes auf die Menschen und andere Lebewesen auf der Erde ist sehr umstritten. Als gesichert gilt seine Funktion als Navigationsmittel für nachtaktive Insekten.
Eigentumsverhältnisse
Der Outer Space Treaty verbietet Staaten, einen Eigentumsanspruch auf Weltraumkörper wie den Mond zu erheben. Der Vertrag gilt zwar nur für Staaten, aber die 1979 entworfene und am 11. Juli 1984 in Kraft getretene Agreement Governing the Activities of States on the Moon and Other Celestial Bodies[1] der UN, (Artikel 11, Absatz 2 und 3) schließt jedwede solche Ansprüche eindeutig aus.
Der Amerikaner Dennis M. Hope meldete trotzdem 1980 beim Grundstücksamt von San Francisco seine Besitzansprüche auf den Mond an. Da niemand in der nach amerikanischem Recht ausgesetzten Frist von acht Jahren Einspruch erhob, behauptet Hope die Grundstücke über seine dafür gegründete Lunar Embassy legal vertreiben zu können. Aufgrund des Outer Space Treaty können jedoch keine Staaten Ansprüche anmelden, deshalb ist nach Ansicht aller Organisationen (UN, Internationale Astronomische Union) auch eine Ausweitung innerstaatlichen Rechts nicht erlaubt. Die Grundstücksverkäufe könnten sogar als Betrug gewertet werden, aber es gibt noch keine gerichtliche Klärung dieser Frage.
Siehe auch: Apollo-Projekt, Luna-Programm, Mondfinsternis, Mondlandung, Impaktkrater, Monat, Libration, Lichtverschmutzung
Weblinks
- www.mond.de - mit Lexikon und Bildern
- Beeinflusst uns der Mond?
- http://www.webinside.de/wissen/monde/mond.htm
- http://www.nineplanets.org/luna.html - englisch, mit umfangreicher Linkliste
| Sonnensystem |
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