Der Mond

Als natürlicher Satellit begleitet der Mond die Erde bereits seit über 4 Milliarden Jahren. Der Erdtrabant reflektiert das Sonnenlicht und ist damit bei weitem das größte und hellste Objekt am Nachthimmel. Entsprechend groß ist auch die Bedeutung des Mondes für nahezu alle Lebewesen auf der Erde.

Was ist das Besondere am Mond? Der Erdmond bzw. das System Erde-Mond haben viele Punkte, durch die sie sich von anderen Planeten und Monden unterscheiden. So ist die Erde der einzige Planet im Sonnensystem, welcher nur einen Trabanten besitzt.

Auch das Verhältnis der Größen von Erde und Mond ist ungewöhnlich: Andere Monde sind im Vergleich zum Planeten viel kleiner. Und auch die Dichte von Erde und Mond, sowie der Abstand vom Mond zur Erde sind außergewöhnlich, siehe hierzu das Kapitel: der Mond im Überblick.

Der Mond ist auch mit Abstand das massereichste Objekt in der näheren Umgebung der Erde. Daraus ergibt sich ein wichtiger Effekt auf die Wassermassen der Weltmeere. Zusammen mit der Erdrotation bewirkt der Mond durch seine Anziehungskraft die Gezeiten: Durch Ebbe und Flut schwankt die Höhe des Meeresspiegels jeden Tag um mehrere Meter. Eventuell hat dies dazu geführt, dass sich das Leben vom Wasser auf dem Land ausbreitete.

Die Mondphasen (Vollmond, Neumond) waren für viele Kulturen auf der Erde eine natürliche Methode zu Messung der Zeit. So war der Mondkalender ein wichtiger Faktor für die Entstehung der ersten Zivilisationen. Und auch heute noch ist das Wort Mond in vielen Sprachen dem Wort Monat sehr ähnlich.

Im Folgenden fassen wir die wichtigsten Informationen und Daten zum Mond zusammen. Wir diskutieren die Bedeutung des Mondes für das Leben auf der Erde insgesamt und die Menschen insbesondere. Wir schauen auf die wichtigsten Schritte in der Geschichte der Mondforschung, von den alten Ägyptern und Griechen über Kepler und Galilei bis hin zu den Mondmissionen und den neuesten Ergebnissen.

Der Mond im Überblick

Größe: Radius und Volumen

Mit einem Radius von 1.738 km (Durchmesser: 3.476 km) ist der Mond relativ groß. Der Mond ist damit größer als Pluto, welcher noch bis vor wenigen Jahren als Planet galt. Es gibt im Sonnensystem 290 Monde. Davon sind nur 4 Monde größer als der Erdmond: Ganymed (J), Titan (S), Callisto (J) und Io (J), welche jeweils Monde des Jupiter (J) oder Saturn (S) sind.

Vor allem im Vergleich zur Erde ist der Mond sehr groß, der Mondradius beträgt etwa 27 Prozent des Erdradius. Das Volumen des Mondes ergibt sich aus dem Radius zu  2,1958 × 10¹⁰ Kubikkilometer, was ungefähr 2 % des Erdvolumens (1,08321 × 10¹² Kubikkilometer) entspricht. Bei anderen Planeten sind die Monde relativ gesehen viel kleiner. Die folgende Abbildung zeigt Erde und Mond im gleichen Maßstab.

Masse und Dichte

Die Masse des Mondes beträgt ca. 7,342 · 10²² kg. Das ist ungefähr 1,2 Prozent der Masse der Erde (5,972 × 10²⁴ kg).
Auch die Dichte des Mondes ist mit 3,344 g/cm³ deutlich geringer als die Dichte der Erde (5,514 g/cm³). Dennoch hat der Mond von allen Monden im Sonnensystem die zweithöchste Dichte. Nur der Jupitermond Io hat mit 3,528 g/cm³ ein höheres Masse-zu Volumen-Verhältnis.

Abstand zur Erde

Der mittlere Abstand des Mondes zur Erde beträgt 384.400 km. Der maximale Abstand ist 405.500 km und der minimale Abstand 363.300 km. Der Mond umrundet die Erde also auf einer ellipsenförmigen Bahn, die fast kreisförmig ist: Die Exzentrizität der Umlaufbahn ist mit 0,0549 relativ niedrig.

Der Abstand des Mondes zur Erde nimmt mit jedem Jahr um etwa 3,8 cm zu. Damit verringert sich gleichzeitig die Eigenrotation der Erde, sodass der Drehimpuls des Systems Erde-Mond konstant bleibt. Der Abstand des Mondes zur Erde ist also ein wichtiger Faktor für die Länge von Tag und Nacht auf der Erde.

Temperatur

Die Temperatur auf der Oberfläche des Mondes ist im Vergleich zur Erde sehr variabel und schwankt zwischen etwa 130 ° Celsius auf der Tagseite und −160 ° Celsius auf der Nachtseite. Im Mittel liegt die Temperatur zwischen diesen beiden Extremen bei ungefähr −55 °C.

Die Erforschung des Erdmondes

Aufgrund der Nähe zur Erde ist der Mond relativ gut erforscht. Dennoch gibt es einige wichtige Fragen, auf welche die Wissenschaft bisher keine Antwort weiß. Dazu gehört zum Beispiel die Frage, wie der Mond entstanden ist. Auch das Alter des Mondes kann nur relativ ungenau bestimmt werden.

Im Folgenden geben wir einen Überblick der wichtigsten Forscher, Entdeckungen und Raumfahrtmissionen, die zur Erforschung des Mondes und damit zum aktuellen Wissen über den Erdsatelliten beigetragen haben.

Die wichtigsten Missionen zum Mond

Der Erdmond ist der einzige Himmelskörper, auf dem Menschen bereits gelandet sind. Und auch für die Zukunft der Raumfahrt wird der Mond wohl eine sehr besondere Rolle spielen. So sind für die nächsten Jahre und Jahrzehnte mehre Missionen zum Mond geplant. Dazu gehört unter anderem auch die Errichtung einer Mondbasis auf der Oberfläche sowie einer Mondstation im Orbit.

Welches waren die wichtigsten Stationen in der Erkundung des Mondes durch Raumfahrtmissionen?
Hier geben wir einen kurzen Überblick der wichtigsten Missionen zum Mond in chronologischer Reihenfolge:

• Die ersten erfolgreichen Flüge von Raumsonden zum Mond gelangen 1959: Luna 1 (UdSSR) und Pioneer 4 (USA) folgen im Januar und März 1959 in einem Abstand von 6.000 km bzw. 60.000 km am Mond vorbei.
• Die erste Landung auf dem Mond erfolgte im September 1959 durch Luna 2.
• Luna 3 gelangen die ersten Aufnahmen vom Mond aus einer Entfernung von 6.200 km im Oktober 1959.

Wie ist der Mond entstanden?

Es gibt verschiedene Theorien zur Entstehung des Erdmonds.
Von diesen gilt für viele Astronomen die Kollisionstheorie als am wahrscheinlichsten. Danach ist vor etwa 4,5 Milliarden Jahren ein Objekt, welches in etwa die Masse des Mars hatte, mit der Erde zusammengestoßen. Dieses Objekt wird auch oft als Protoplanet Theia bezeichnet. Die tatsächliche Existenz dieses Protoplaneten ist aber nicht bewiesen.

Die Wucht der angenommenen Kollision von Erde und Theia führte dazu, dass sich ein großer Teil der Erdmasse von der Erde löste. Diese Masse entfernte sich von der Erde, besaß aber nicht genügend Energie, um die Gravitationskraft der Erde zu überwinden.

Diese ursprüngliche Masse der Erde sowie der große Teil des Protoplaneten Theia sammelte sich in der Umlaufbahn um die Erde und vereinigte sich zu einem neuen Objekt, dem Erdmond. Nach vielen Millionen Jahren hat sich für die Bahn des Mondes dann ein relativ stabiler und fast kreisförmiger Orbit ergeben, auf welchem sich der Erdtrabant noch heute bewegt.

Quellen
https://de.wikipedia.org/wiki/Mond
https://de.wikipedia.org/wiki/Entstehung_des_Mondes
https://www.nasa.gov/moon
https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/moonfact.html