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Der Mond – treuer Begleiter der Erde#

Von Lilian Bruss

Allgemeines#

Die Entfernung vom Mond zu unserer Erde beträgt ca. 384.000 km. Unser Mond hat einen ungefähren Durchmesser von 3476 km, was in etwa dem 0,27fachen Erddurchmesser entspricht. Seine Masse gleicht 1/81 der Erdmasse, während die Gravitation mit 1,672 m/s2 ein Sechstel der Erdanziehungskraft erreicht.

Sowohl für eine Umkreisung der Erde als auch eine Drehung um seine eigene Achse braucht der Mond 27 Tage, sieben Stunden und 43 Minuten. Daraus ergibt sich ein Phänomen, das gebundene Rotation genannt wird. Würde die Erde eben solange brauchen, um sich um ihre eigene Achse zu drehen, würde es sich sogar um eine sogenannte doppelt gebundene Rotation handeln, was bei dem Pluto Mond Charon der Fall ist. Dieses Phänomen resultiert aus der Tatsache, dass sich Himmelsobjekte immer gegenseitig beeinflussen. So hat die Wirkung der irdischen Gravitation im Laufe der Zeit zu einer angepassten Rotations- und Umlaufzeit des Mondes geführt. Das erklärt auch, wieso wir immer nur eine Seite des Mondes sehen, denn die Mondrückseite ist im Laufe der Mondphasen nie der Erde zugewandt. Dennoch werden beide Hälften des Mondes im Laufe einer Umrundung gleich viel von der Sonne bestrahlt.

Im Englisch sprachigen Raum wird die Rückseite des Mondes auch „far side of the moon“ genannt und konnte erst 1959 mithilfe der sowjetischen Raumsonde Luna 3 fotografiert werden[1].

Entstehung#

Eine wissenschaftliche Entstehungsheorie konnte erst mithilfe von Gesteinsproben, die bei der Mondlandung genommen wurden, aufgestellt werden. Dabei kam nämlich heraus, dass die Gesteine denen der Erde ähneln. Diese Erkenntnis führte zu folgender Hypothese über die Entstehungsgeschichte unseres Mondes: Vor ungefähr 4,5 Milliarden Jahren wurde unsere potentielle Erde (damals noch ein glühend heißer Gesteinsbrocken) von einem marsähnlichem Himmelkörper getroffen. Die beiden Himmelsobjekte vereinigten sich, während aus dem abgeschlagenen Gesteinsmaterial, das beim Zusammenstoß der beiden Objekte weggeschleudert wurde, unser Mond wurde.
In der Entstehungszeit bestand der Mond noch aus flüssigem Magma, was jedoch mit der Zeit abkühlte[2].

Beschaffenheit#

Der Mond hat seine typische, mit Kratern übersäte Oberfläche zahlreichen Asteroideneinschlägen zu verdanken, die erst vor etwa 3,9 Milliarden Jahren ihr Ende fanden.

Wie schon erwähnt, besteht der Mond zu großen Teilen aus Magma, was dazu führte, dass aus manchen Einschlaglöchern der Asteroiden, da die Oberfläche aufbrach und der Kern des Mondes zu dieser Zeit noch flüssig war, Lava hervortrat. Neben zahlreichen Kratern treten also auch sogenannte Maria (Pl. von Mare, bezeichnet einen mit Lava gefüllten Krater) auf. Ihre Bezeichnung leitete sich von der Annahme ab, dass es sich bei diesen dunkler erscheinenden Flächen auf der Mondoberfläche um Wassermeere handelt. Diese Vermutung trug auch maßgeblich zur Benennung dieser Maria bei, welche alle nach Seen und Ozeanen benannt wurden. Diese wurden gepaart mit den verschiedensten menschlichen Emotionen, welche sowohl die Bewunderung für das Weltall als auch die Furcht, die davon ausgelöst wird, repräsentieren. Einige Namen sind zum Beispiel: Meer der Kälte, Humboldt-Meer, Meer des Regens, Meer der Gelassenheit, Meer der Ruhe, See der Güte, See der Qual, usw.

Die chemischen Elemente, die auf der Mondoberfläche vertreten sind, sind auch auf der Erde zu finden. Zu ihnen zählen unter anderem Siliziumdioxid, Aluminiumdioxid, Calciumoxid und Rost.

Die Mondlandung konnte nur für Proben in Äquatornähe sorgen und stieß dabei auf kein Wasser. Dennoch konnte inzwischen anhand von Untersuchungen des Mondlichts nachgewiesen werden, dass sich in den Polregionen gefrorenes Wasser in Kratern befindet, das durch Meteoriteneinschläge dorthin gelangt ist. Diese bestehen nämlich zu Teilen aus Wasser. Am Äquator kann kein Wasser vorhanden sein, weil die Oberflächentemperatur dort 130 °C beträgt. An den Polregionen herrschen wiederum sehr viel tiefere Temperaturen, einige Krater werden von den Sonnenstrahlen nie berührt und erreichen dabei Temperaturen von -160° C.

Anhand von Expeditionen durch Raumsonden und Satelliten ist bekannt, dass die „far side of the moon“ von einer sehr viel größeren Zahl an Kratern betroffen ist, als die Vorderseite. Dennoch gibt es keine Maria, was darauf zurückzuführen ist, dass auf dieser Mondhälfte die Kruste rund 80 km dicker ist als auf der Vorderseite des Mondes. Deshalb kam es auch nie zum Austritt von Lava[3].

Mondphasen#

Die Mondphasen bezeichnen die verschiedenen Lichtgestalten, die der Mond von unserer Perspektive aus innerhalb eines Monats annimmt. Dazu zählen die Phasen Neumond, erstes Viertel, zunehmender Halbmond, zweites Viertel, Vollmond, drittes Viertel, abnehmender Halbmond und letztes Viertel.

Der Mond rotiert um die Erde in Form einer Ellipse. Da es sich bei ihm um eine annähernde Kugel handelt, wird immer nur eine Hälfte von der Sonne beschienen. Im Falle eines Neumondes befindet sich der Mond genau zwischen Sonne und Erde. Dabei wird die der Sonne zugewandten Seite beleuchtet, aber die der Erde zugewandte Seite ist dunkel und nicht sichtbar. In den weiteren Mondphasen wird ein immer größerer Teil der von der Sonne beschienenen Kugelhälfte für uns sichtbar. Dank der schwachen Reflektion des Sonnenlichts ausgehend von der Erde ist sogar der dunkle Teil des Mondes während dieser zunehmenden Phase leicht erkennbar. Irgendwann ist dann die gesamte beleuchtete Fläche des Mondes für uns sichtbar – es ist Vollmond. Die Frage stellt sich, wie es möglich ist, dass bei der Vollmondkonstellation, die wie folgt aussieht: Sonne, Erde, Mond, die Erde nicht das Licht der Sonne vom Mond abschirmt. Das passiert deshalb nicht, weil sie nicht in derselben Ebene rotieren. Die Mondbahn ist geneigt und macht es somit möglich, dass die Sonne sowohl Erde als auch Mond zur selben Zeit beleuchtet und wir einen Vollmond sehen.

Es kommt aber dennoch vor, dass Sonne, Erde und Mond sich in einer Ebene befinden und die Erde einen Schatten auf den Mond wirf. Dann haben wir eine Mondfinsternis. Im Zuge der fortschreitenden Verdunklung des Mondes nimmt der Mond eine rötliche Färbung an und wird zum Blutmond. Das ist der Atmosphäre der Erde zu verdanken, welche das Licht der Sonnenstrahlen filtert und so dafür sorgt, dass der rötliche Anteil davon in geringen Mengen auf dem Mond auftrifft.

Aufgrund der elliptischen Umlaufbahn ist der Mond der Erde manchmal näher und manchmal weiter entfernt. Ein solcher erdnäherer Vollmond, welcher jedoch nicht außerordentlich viel größer als sonst erscheint, wird Supermond genannt. Der Begriff des Monats leitet sich vom Mond ab. Das erklärt auch, wieso die Menschen schon sehr früh wiederkehrende Mondphasen nutzten, um die Zeit einzuteilen. Dabei passt aber die Periode des Mondes nicht mit der Einteilung unserer Monate zusammen. Das bedeutet konkret, da eine Mondperiode etwas kürzer ist als eine Monatseinheit, dass das zwölffache der Zeitspanne, die der Mond für eine Umkreisung der Erde braucht, verglichen mit der Dauer unseres Jahres, eine Differenz von ungefähr 11 Tagen aufweist. Das Mondjahr endet also gut eineinhalb Wochen früher als es unsere Zeiteinteilung vorsieht.
Deshalb kommt es etwa alle 2,4 Jahre zu einem schwarzen beziehungsweise blauen Mond. Das ist lediglich die Bezeichnung für einen zweiten Vollmond (bezeichnet als blauer Mond) oder einen zweiten Neumond (bezeichnet als schwarzer Mond) innerhalb eines Monats und hat absolut gar nichts mit dessen Färbung zu tun. Dieser Zyklus ist jedoch nicht immer zutreffend, wie man am Beispiel für das Jahr 2018 sehen kann, in dem sowohl Jänner als auch August einen blauen Mond hatten, der Februar dafür gar keinen Vollmond. Solch ein Phänomen tritt nur alle 19 Jahre auf[4].

Gezeiten und tatsächliche Einflüsse des Mondes auf die Menschheit#

Heute wie damals werden dem Mond die unterschiedlichsten Einflüsse auf die Gesellschaft zugeschrieben: Schlafstörungen, Geburtenrate, Holzqualität, Herzinfarktrisiko, Verbrechensrate, epileptische Anfälle, Selbstmorde und viele mehr. Sämtliche dieser Vermutungen konnten wissenschaftliche widerlegt werden, d.h. es besteht keinerlei Zusammenhang zum Mond. Sogar das Heulen von Wölfen an Vollmond ist ein Gerücht, denn die Wölfe benutzen ihre Kommunikationsweise das ganze Monat über unabhängig vom Mondstand.

Tatsächliche Auswirkungen bekommen wir nur durch das Licht und die Gravitation des Mondes zu spüren. Bei Vollmond können Astronomen aufgrund der Lichtverhältnisse die Mondoberfläche besser erforschen.
Die Gravitation des Mondes beeinflusst große Wassermengen auf der Erde. Das verursacht die Gezeiten (Tiden) bzw. Ebbe und Flut. Während der Mond die Erde umkreist verformt seine Gravitation leicht die Oberfläche der Erde. Auch die Sonne hat einen Einfluss auf die Gezeiten. Tritt eine Konstellation wie folgt auf: Sonne, Mond und Erde, welche sich alle in einer Linie befinden, so ist die Intensität der Gezeiten aufgrund der verstärkten Gravitation noch höher als üblich. In manchen Küstenregionen erreicht die Differenz ca. 20 m[5].

Mythen und Legenden über den Mond#

Unter den unterschiedlichsten Völkern haben sich im Laufe der Zeit verschiedenste Entstehungsgeschichten über den Mond entwickelt. In Bolivien zum Beispiel dachte man, dass der Mond einst die Strahlungskraft der Sonne hatte und sein heutiges, graues Erscheinungsbild durch Kohle verursacht wurde. Ein weiteres Beispiel ist ein Entstehungsmythos aus Argentinien, welcher besagt, dass ein Jaguar mit seinen Krallen die Oberfläche des Mondes zerfurcht und so zu seiner unebenen Beschaffenheit beigetragen hat.

Auch bei der Namensgebung, wie bei Himmelskörpern üblich, sind sehr viele Varianten vorhanden. Hier ein Beispiel bezüglich der Benennung von verschiedenen Vollmondphasen im Laufe des Jahres durch einen nordamerikanischen Ureinwohnerstamm (Algonquin). Die Namen sind meist passend zur Jahres- und Erntezeit gewählt:
Jänner: Wolfsmond Februar: Schneemond März: Wurmmond April: Rosaroter Mond Mai: Blumenmond Juni: Erdbeermond Juli: Bockmond August: Störmond September: Maismond Oktober: Jägermond November: Bibermond Dezember: Kalter Mond[6]

Kuriositäten über den Mond#

Wenn es um die Frage geht, was eigentlich der höchste Berg am Mond ist, muss man sich zuerst einmal die Frage stellen, wie das überhaupt messbar ist. Dabei ist nicht die Technik gemeint, sondern der Bezugspunkt, von dem aus die Höhe festgestellt werden kann. Auf der Erde haben wir die Seehöhe, aber auf dem Mond gibt es kein Meer.
Deshalb wurde der durchschnittliche Radius des Mondes berechnet, sodass ein annäherndes Modell einer Kugel modelliert werden konnte. Diese Sphäre ist nun der Ausgangspunkt beim Messen von Höhen auf dem Mond.
Die gleiche Methode wurde auch bei den Planeten Venus und Merkur verwendet, wohingegen am Mars anhand einiger Höhenmessungen ein Ellipsoid modelliert wurde.
Weiters sind Höhenmessungen selbst auf der Erde nicht überall miteinander zu vergleichen. Da Meere auf verschiedenen Höhen liegen, wurde ein einheitliches Messsystem in jedem Land festgelegt. In Österreich ist als Bezugspunkt der Messpegel der Adria von 1875 festgelegt. Da diese aber von Land zu Land verschieden sind, kommt es dennoch zu Abweichungen, die fallweise im Beispiel von Ungarn und Österreich ca. 68 cm betragen[7]. Die Schwerkraft auf dem Mond beträgt ungefähr ein Sechstel der Schwerkraft auf der Erde. Das bringt auch einen Vorteil in Seiten Raumfahrt, da die aufzubringende Kraft, um eine Rakete zu starten somit sehr viel geringer ist als auf der Erde. Ein weiterer Nebeneffekt der geringeren Gravitation, ist ein gewaltiger Unterschied bei erbrachten Leistungen. Würde man zum Beispiel mit derselben Kraft wie auf der Erde vom Boden wegspringen (die durchschnittliche Höhe beträgt dabei einen halben Meter, wobei man ca. 1 Sekunde lang in der Luft ist), so könnte man am Mond ungefähr drei Meter hoch springen und würde in etwa 4 Sekunden in der Luft stehen[8].

Besiedlung des Mondes#

Was die künftige Kolonialisierung des Mondes angeht, sind natürlich einige Aspekte zu beachten: Das erste Problem wird durch die extremen Temperaturen verursacht, die am Mond Tag und Nacht herrschen. Außerdem ist der Mond einer für uns gefährlichen Strahlung ausgesetzt, welche nicht länger als sechs bis acht Stunden, ohne bleibende Schäden davonzutragen, auszuhalten ist. Das sind zwei Gründe, warum eine Besiedlung zumindest zwei bis fünf Meter unter der Mondoberfläche stattfinden muss.

Einen Vorteil stellen jedoch die Wasserressourcen in Form von Eis in den Polregionen dar, aus denen neben Wasser auch Treibstoff und Sauerstoff erzeugt werden kann und damit sogar Pflanzen angebaut werden können[9].


Literaturverzeichnis#

  • Das große Buch des Allgemeinwissens. Ein unentbehrliches Nachschlagewerk für die ganze Familie. Verlag Das Beste Stuttgart, 1991
  • Freistetter, Florian: Wie misst man die Höhe von Bergen auf dem Mars (oder anderen Himmelskörpern ohne Meeresspiegel)?, 2016 http://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2016/03/21/wie-misst-man-die-hoehe-von-bergen-auf-dem-mars-oder-anderen-himmelskoerpern-ohne-meeresspiegel/ (letzter Zugriff: 29.08.2019)
  • Gruber, Werner: Flirten mit den Sternen. Was Sie schon immer über das Universum wissen wollten, aber nie zu fragen wagten. Ecowin Verlag, 1. Auflage, 2019
  • Gruber, Werner: Zeitschrift: 50 Jahre Mondlandung. Krone-Verlag GmbH & Co KG, Juli 2019
  • Lorenzen, Dirk: Blauer Mond am Himmel, 2018 https://www.deutschlandfunk.de/leichte-verwirrung-um-eine-definition-blauer-mond-am-himmel.732.de.html?dram:article_id=414341 (letzter Zugriff: 29.08.2019)
  • Oseid, Kelsey: Was wir in den Sternen sehen. Landwirtschaftsverlag GmbH, 2018
  • Schmitt, Uwe: Wie das Leben auf dem Mond aussehen wir, 2010 https://www.welt.de/wissenschaft/weltraum/article10893835/Wie-das-Leben-auf-dem-Mond-aussehen-wird.html (letzter Zugriff: 29.08.2019)
  • Springer, Axel: Forscher bestätigen Vermutung von Wassereis am Mond, 2018. https://www.welt.de/wissenschaft/article181266532/Vermutung-bestaetigt-Es-gibt-Wasser-auf-dem-Mond.html (letzter Zugriff: 29.08.2019)
  • Ulrich, Viola: So hoch würdest du auf anderen Planeten springen, 2017 https://www.welt.de/kmpkt/article161144588/So-hoch-wuerdest-du-auf-anderen-Planeten-springen.html (letzter Zugriff: 29.08.2019)

[1] Gruber, 2019, S. 62-64 und Oseid, 2018, S. 100 und Das große Buch des Allgemeinwissens, 1991, S.10

[2] Gruber, 2019, S. 90 (Zeitschrift)

[3] Gruber, 2019, S. 90-93 (Zeitschrift) und Gruber, 2019, S. 64 (Buch) und Oseid, 2018, S. 102 und Springer, 2018

[4] Gruber, 2019, S. 66 – 71 (Buch) und Oseid, 2018, S. 94, 95, 104, 105 und Lorenzen, 2018

[5] Oseid, 2018, S. 99 und Gruber, 2019, S. 88-90 (Zeitschrift)

[6] Oseid, 2018, S. 94, 95, 104, 105 und Gruber, 2019, S. 90 (Zeitschrift)

[7] Freistetter, 2016

[8] Ulrich, 2017 und Große Buch des Allgemeinwissens, 1991, S.10

[9] Schmitt, 2010