der mond

                                  astronomisch

der mond

Der Mond ist der einzige natürliche Himmelskörper, der um die Erde kreist. Am Himmel sit er neben der Sonne das auffälligste Gestirn. Deshalb prägt er zusammen mit der Sonne die Kalender der Menschen. Im Laufe des Monats wechselt sein Anblick, da wir einmal mehr und dann wieder weniger seiner Tagseite sehen.

Der Mond ist eine atmosphärenlose Welt, die nur etwa ein viertel so groß ist wie die Erde. Im Fernrohr sieht man zwei verschiedene Gebiete: Die kraterreichen etwas helleren Hochländer und die meist runden, etwas dunkleren Tiefebenen (die "Maare"). Die dicht mit Einschlagskratern übersäten Hochländer sind so alt wie Mond und Erde selbst: etwa 4.5 Mia. Jahre. Die Maare sind eigentlich auch riesige Einschlagskrater. Sie wurden in der letzten Phase vulkanischer Aktivität des Mondes vor 3 bis 4 Milliarden Jahren von dünnflüssiger Lava (flüssiges Gestein) zugeschüttet. Seit etwa 3 Milliarden Jahren geschieht auf dem Mond, abgesehen von einzelnen Einschlägen, nichts gravierendes mehr. Seine Oberfläche bleibt also konserviert, und Milliarden Jahre alte Krater sind noch heute sichtbar. Auf der Erde wurden die ebenfalls reichlich entstandenen Einschlagskrater bis auf wenige Ausnahmen von unserem geologisch aktiven Planeten zerstört.

Der Mond ist der einzige Himmelskörper neben der Erde, den der Mensch jemals betreten hat. Am 20. Juli 1969 betrat der Kommandant von Apollo 11, Neil Armstrong, als erster Mensch den Mond. Im Zeitraum von 1969 bis 1973 waren insgesamt 6 Landeversuche der US-Amerikaner erfolgreich. Danach gab es keine weiteren Landeversuche mehr. China hat ein bemanntes Raumfahrtprogramm angekündigt, dessen Höhepunkt eine Mondlandung nach dem Jahr 2010 sein soll.

Die von den amerikanischen Astronauten mitgebrachten Gesteinsproben halfen, mehr über dem Mond zu erfahren. Von den Astronauten zurückgelassene Reflektoren werden noch heute dazu verwendet, die Distanz Erde – Mond (oder genauer Observatorium – Reflektor) auf Zentimeter genau zu bestimmen.

Nach heutiger mehrheitlich akzeptierter Vorstellung ist der Mond in der Frühzeit des Sonnensystems durch einen gewaltigen Einschlag auf der Erde entstanden. Die noch sehr junge Erde kollidierte vor ca. 4.5 Milliarden Jahren mit einem anderen Planeten der etwa halb so groß wie die Erde war. Ein Teil der Trümmer dieser Katastrophe bildete den Mond.

Frühe Bilder der Mondoberfläche entstanden schon gleich zu Beginn der Fernrohr-Astronomie, die 1609 von Galileo Galilei begründet wurde. Ungeachtet der unübersehbaren Unzulänglichkeiten dieser Beobachtungen haben sie die Entwicklung der zeitgenössischen Wissenschaft stark beeinflusst.

Der Mond ist nur rund 30 Erddurchmesser von uns entfernt - nahe genug, dass er ausreichend groß und hell am Nachthimmel erscheint. Wenn der Mond als Sichel oder Halbmond am Himmel steht, werfen die Erhebungen auf seiner Oberfläche lange Schatten und treten entsprechend plastisch hervor. Die Mondphasen entstehen, weil wir im Laufe eines Monats aus wechselnder Position auf die von der Sonne beleuchtete Hälfte des Mondes blicken.

Der Mond ist fast wie ein kleiner Planet. Seine gesamte Oberfläche entspricht etwa der Fläche Nordamerikas. Der Durchmesser des Mondes ist etwas größer als ein Viertel des Erddurchmessers, und seine Masse erreicht immerhin 1/81 der Erdmasse - für einen Mond ein ungewöhnliches Verhältnis. Ganymed, der größte Jupitermond, enthält gerade einmal ein Dreizehntausendstel der Jupitermasse.

Der Mond dreht sich in der gleichen Zeit einmal um seine Achse, die er für einen Umlauf um die Erde benötigt. So wendet er uns immer die gleiche Seite zu, während die Rückseite für uns unsichtbar bleibt.

die entstehung des mondes

Die Mondforscher sind inzwischen ziemlich sicher, dass in der Frühzeit des Sonnensystems ein etwa marsgroßer Asteroid mit der Erde zusammenstieß, wobei große Mengen an Materie in eine Umlaufbahn um die Erde und darüber hinaus geschleudert wurden. Aus diesen Trümmern formte sich dann der Mond.

Während der ersten 500 Millionen Jahre entstand im Innern des Mondes eine klare Schichtung: Die Mondkruste besteht aus relativ leichtem Gesteinsmaterial; auf der erdzugewandten Seite ist sie etwa 65 Kilometer dick, auf der erdabgewandten Seite dagegen rund 130 Kilometer. Nach innen schließt sich ein silikatreicher Mantel an, der bis fast zum Zentrum reicht; dort könnte der Mond einen kleinen, eisenreichen Kern besitzen.

Asteroideneinschläge ließen dann vor rund 4 Milliarden Jahren die Hauptmerkmale des Mondreliefs entstehen. Große Krater entstanden, die teilweise mit Lava aufgefüllt wurden. Rund 200 Millionen Jahre später stiegen große Mengen an Lava aus dem Mondinnern auf und füllten die riesigen Becken, die von den Einschlägen besonders großer Asteroiden zurückgeblieben waren. Nach etwa 500 Millionen Jahren versiegte der Strom aus dem Mondinnern mit einem letzten Erguss dickflüssiger Lava, und während der letzten drei Milliarden Jahre kamen nur noch neue Einschlagkrater hinzu.

aufbau des mondes

Man kann beim Aufbau des Mondes mehrere Schichten unterscheiden: Außen befindet sich eine ca. 60 km dicke, starre Kruste, danach folgt bis in die Tiefe von 1000 km ein starrer Mantel aus schwerem Silikatgestein, dagegen der Kern des Mondes teilweise flüssig.

Die Mondoberfläche ist von äußeren Einflüssen wie aufschlagende Meteoriten, kosmische Strahlung und Sonnenwind stark geprägt.

Wenn man den Mond von der Erde aus beobachtet, kann man helle und dunkle Flächen auf der Oberfläche unterscheiden. Früher nahm man an, daß es sich bei den dunklen Stellen um Meere (Mare) und bei den hellen Stellen um Kontinente (Terrae) handelt, auf diese Weise erhielten die Mondgebiete ihre Namen.
Die hellen und dunklen Töne sind v.a. auf die unterschiedliche chemische Zusammensetzung des Festlandgesteins und des Mare-Gesteins (überwiegend Basalt) zurückzuführen.



Hier ist eine Übersichtskarte der erdzugewandten Mondseite.

Man kann die Mondmeere, einige große Krater und Berggruppen erkennen.

Bei den Kratern ist von kleinen Vertiefungen bis zu mächtigen Ringgebirgen und Wallebenen mit Durchmessern von 100 - 300 km alles zu finden. Insgesamt lassen sich über 300000 Krater auf der erdzugewandten Mondseite finden, die größer als 1 km sind. Entstanden sind nahezu alle Mondkrater durch Einschläge von Meteoriten und kleinen Asteroiden.

Die Meere hingegen sind Ebenen, die nur stellenweise durch niedrige Rücken und erstarrte Lavaströme gewellt sind.

Auf der Mondoberfläche finden wir verschiedene Landschaftsformen. Die Hochländer sind von Kratern übersät. Die so genannte Maria, erscheinen relativ glatt; der Namebedeutet  im Lateinischen "Meere". In den Mondmeeren ist vorwiegend Basaltgestein zu finden, in den Hochlandregionen dagegen überwiegen die Anorthosite. In nahezu allen Fällen handelt es sich um erstarrtes Eruptivgestein, das sich aus abgekühlter Lava gebildet hat. Überall findet man Brecchien, Trümmergestein verschiedenster Sorten, das durch Druckeinwirkung zusammengepresst wurde.

Der Mond ist eine trockene, atmosphärelose und tote Welt. Sämtliche Gas- und Wasservorräte, die früher einmal vorhanden gewesen sein mögen, sind längst in den Weltraum entwichen. Die Anziehungskraft des Mondes beträgt lediglich ein Sechstel der irdischen Anziehungskraft.

Anders als die Erde ist unser Mond geologisch nicht mehr aktiv. Da es auf dem Mond weder Plattentektonik noch Erosion durch Wind und Wasser gibt, verrät uns die Mondoberfläche einiges über die ersten Milliarden Jahre des Sonnensystems. Veränderungen auf der Mondoberfläche laufen so langsam ab, dass die Fußabdrücke der Astronauten noch einige Millionen Jahre zu erkennen sein dürften.

Von 1969 bis 1976 wurden von sechs erfolgreichen  und drei sowjetischen unbemannten und 382 kg Gestein von der Mondvorderseite zur Erde gebracht.

Stellung des Mondes bei verschiedenen Mondphasen. 

1: Neumond, 2,4 zunehmender Mond, 3, erstes Viertel (Halbmond),

 5 Vollmond, 6,8 abnehmender Mond, 7 letztes Viertel (Halbmond).

 Oben und unten ist jeweils der dazugehörige Anblick von der Erde (Nordhalbkugel) dargestellt. Neumond (1) ist außer bei einer Sonnenfinsternis nicht sichtbar. Die Sonne scheint von links

Neumond (1) unsichtbar, Mond am Taghimmel

Der Mond steht von uns aus gesehen in Richtung zur Sonne. Deshalb sehen wir seine Nachtseite, und er geht mit der Sonne auf und unter. Die Nacht bleibt mondlos. Weil uns die Nachtseite des Mondes zugewandt ist, können wir den Mond nicht sehen. Befindet er sich aber genau zwischen Sonne und der Erde, kann er für Beobachter auf der Erde die Sonne abdecken. Dies nennt man eine Sonnenfinsternis.

Zunehmende Mondsichel (2) ab Vormittag bis am Abend sichtbar

Nach Neumond entfernt sich der Mond Richtung Osten (links für Beobachter auf der Nordhalbkugel) von der Sonne. Er geht deshalb nach der Sonne unter und die Mondsichel wird in der Abenddämmerung sichtbar. Wir sehen daher erst nur wenig der Tagseite des Mondes, dies ist die Mondsichel. Doch auch die in der Mondnacht liegenden Gebiete sind nicht komplett unsichtbar. Das von der Erde reflektierte Sonnenlicht beleuchtet diese Gebiete, so dass der Rest des Mondes in einem schwachen grau-grünlichen Licht schimmert.

Zunehmender Halbmond / Erstes Viertel (3) Ab Mittag bis Mitternacht sichtbar

Man sieht nun von der Erde aus die Hälfte der Tagseite des Mondes. Die Tag-Nachtgrenze verläuft mitten durch die der Erde zugewandte Mondseite. Der Mond geht etwa zu Mittag auf und in etwa um Mitternacht unter. Bei klarer Witterung kann man den Mond bereits in den Nachmittagsstunden erkennen - er steht dann rund 90° von der Sonne entfernt. Zu Sonnenuntergang steht der Mond etwa Richtung Süden. Nur die zweite Nachthälfte bleibt mondlos.

Zunehmender Mond (4) ab Nachmittag und bis nach Mitternacht sichtbar

Der Mond befindet sich nun von der Sonne aus betrachtet weiter entfernt als die Erde. Die Helligkeit des Mondes steigt für uns beträchtlich an und erhellt abseits von künstlich beleuchteten Gebieten die Abendstunden bis nach Mitternacht.

Vollmond (5) ganze Nacht sichtbar

Der Vollmond steht der Sonne gegenüber am Himmel, er befindet sich von der Sonne aus gesehen hinter der Erde. Die gesamte der Erde zugewandte Mondhälfte ist nun im Sonnenlicht. Bei Sonnenuntergang geht der Mond gleichzeitig auf und geht erst wieder bei Sonnenaufgang unter. Steht der Mond besonders nahe an der Verbindungslinie Sonne-Erde, so kann er vom Schatten der Erde verfinstert werden: Es findet dann eine Mondfinsternis statt. Die ist dann von allen Orten aus sichtbar, wo der Mond am Himmel steht, bzw. die Sonne untergegangen oder noch nicht aufgegangen ist.

Abnehmender Mond (6) ab vor Mitternacht bis Vormittag sichtbar

Nach Vollmond verspäten sich die Mondaufgänge, so dass zunächst die ersten Nachtstunden mondlos bleiben, während man den abnehmenden Mond bei klarer Witterung auch noch nach Sonnenaufgang am Morgenhimmel ausmachen kann.

Abnehmender Mond / Letztes Viertel (7) ab Mitternacht bis Mittag sichtbar

Der abnehmende Halbmond geht etwa um Mitternacht auf und bleibt bis zum Mittag über dem Horizont. Der Mond steht dann gleich weit von der Sonne entfernt wie die Sonne. Der Mond bildet bei Halbmond einen rechten Winkel zwischen Sonne und Erde, so dass wir direkt auf der Terminatorebene des Monds liegen: Der Mond scheint durch eine Gerade zweigeteilt, in eine beleuchtete und eine (unsichtbare) Nachtseite.

Abnehmende Mondsichel (8) morgens und bis nach Mittag sichtbar

Fehlen nur noch ein paar Tage bis Neumond, so geht der Mond erst in den frühen Morgenstunden auf und ist als Sichel in der Morgendämmerung zu sehen. Fast die ganze Nacht bleibt dann mondlos. Etwa zwei Tage nach dem abnehmenden Halbmond scheint die gesamte Mondscheibe aschgrau sichtbar: tatsächlich beleuchtet die vom Mond aus gesehen nun fast volle Erde die Mondoberfläche stark. Dieses Licht wird wieder zu uns zurückreflektiert

Der Mond löst durch seine Nähe zur Erde ein periodisches Auf und Ab der Ozeane aus. Das Wasser unter dem Mond wird von seiner Anziehungskraft am stärksten beeinflusst und wölbt sich zu einem Flutberg auf. Täglich gibt es zwei dieser Flutberge, die im Abstand von rund 12,5 Stunden aufeinanderfolgen; dazwischen treten die Niedrigwasser auf.

Erde und Mond kreisen um einen gemeinsamen Schwerpunkt, welcher rund 1000 km unter der Erdoberfläche -also innerhalb der Erde- liegt. Die Anziehung zwischen Erde und Mond wird durch Fliehkräfte, die bei der Rotation entstehen, ausgeglichen. Auf der mondzugewandten Seite der Erde ist der Mond der Erde näher. Damit ist die Anziehungskraft größer als Fliehkraft in der entgegengesetzten Richtung, da die Fliehkraft in allen Punkten der Erde gleich groß ist. Diese Kräfte ziehen sozusagen das Wasser von der Erde weg, so daß ein "Wasserberg" entsteht. Daß auch auf der der genau entgegengesetzten Seite der Erde gleichzeitig ein ebenso hoher "Wasserberg" auftritt, ist dadurch zu erklären, daß hier (auf der mondabgewandten Seite der Erde) die Anziehung des Mondes, der von dieser Seite weiter entfernt ist, geringer ist als die Fliehkraft. Diese nichtausgeglichene Fliehkraft zieht daher von der Erde weg- auch hier entsteht Flut. Beide Flutberge sind etwa gleich hoch, ca. 1/2 Meter.
Auch die Sonne erzeugt solche Flutberge, welche aber nur ein Drittel der Höhe der Flutberge erreichen, die vom Mond ausgelöst werden.

Da sich die Erde unter den beiden Flutbergen dreht, dauert es an einem Ort der Erde ca. einen halben Tag, daß zwei Fluten aufeinander folgen.

Springflut:
Wenn Sonne und Mond auf einer Linie liegen (bei Voll- und Neumond), verstärkt sich die Massenanziehung der beiden auf die Wassermassen der Erde. Dies hat zur Folge, daß die Fluten höher als normal sind.

Nippflut:
Wenn Sonne und Mond einen rechten Winkel bilden (jeweils bei Halbmond), hebt die Anziehungskraft der Sonne einen Teil der Anziehungskraft des Mondes auf.
Die Fluten sind dadurch geringer als normal.