Zu Gast auf dem Mond

Unser nächster Nachbar im All ist schön und geheimnisvoll. Aber wie sieht er von der Nähe aus und wie wirkt er auf unseren Planeten? Machen Sie mit uns einen kleinen Ausflug zum Mond.
Seine Entstehung verdankt unser Trabant einer gigantischen Katastrophe. Vor etwa 4,5 Milliarden Jahren kollidierte die noch junge Erde mit einem anderen Himmelskörper, der ungefähr die Größe des Planeten Mars gehabt haben muss. Es fehlte nicht viel und aus unserem Heimatplaneten wären mehrere kleine Asteroide entstanden. Riesige Gesteinsmassen verdampften oder wurden zertrümmert und flogen ins All. Der Planet Erde blieb bestehen, seine Wunden schlossen sich. Aber der fremde Wanderer aus den Tiefen des Weltalls wurde bei dem Zusammenprall zerstört und aus seinen Trümmern ballte sich ein neuer Himmelskörper zusammen: der Mond. Von der Schwerkraft der Erde eingefangen, wurde er zu einem ständigen Begleiter unseres Planeten.

Der Mond und die Wissenschaft

Wissenschaftliche Erkenntnisse über den Mond sind noch relativ jung. Zu den gesicherten Fakten gehört heute: 384.392 Kilometer trennen die Erde von ihrem Trabanten. Seit Apollo-Mondmissionen auf dem Mond Laserspiegel zur Entfernungsbestimmung hinterlassen haben, ist es möglich, die

Distanz genau zu bestimmen.
Der Durchmesser des Mondes beträgt nur etwa ein Viertel des Erddurchmessers, also 3.476 Kilometer und von der Masse ist die Erde ihrem Trabanten überlegen. Dadurch ist auch die Schwerkraft auf dem Mond deutlich geringer – sie beträgt nur ungefähr ein Sechstel der Erdschwerkraft. Ein Mensch auf dem Mond könnte also sechsmal höher springen als auf der Erde.
Seit der ersten Mondlandung weiß man auch ganz sicher, dass es auf unserem Trabanten keine Mondkälber und keine grünen Männchen gibt. Große Temperaturschwankungen, das Fehlen einer Atmosphäre und harte Strahlungen aus dem All lassen die Existenz von Lebensformen, wie wir sie kennen, unmöglich erscheinen. Auf dem Mond gibt es keine Atemluft, kein Wasser und keine Geräusche. Es herrscht Totenstille.

Ein Menschheitstraum erfüllt sich

Der erste Mensch, der sein Teleskop auf den Mond richtete und somit die Details an seiner Oberfläche wahrnahm, war Galileo Galilei (1564 – 1642). Er glaubte allerdings noch daran, dass die dunklen Flächen Meere und die hellen Flächen Land seien: „Jetzt wissen wir endlich, dass der Mond eine zweite Erde ist.“ Und Johannes Kepler soll gesagt haben: „Man schaffe Schiffe und Segel, die sich für die Himmelsluft eignen, dann werden sich auch Menschen finden, die das Wagnis unternehmen, dort hinaufzusegeln.“
Erst beinahe 400 Jahre später ging der lang gehegte Menschheitstraum in Erfüllung. Apollo 11 hob am 16. Juli 1969 von der Erde ab, an Bord die drei Männer, deren Namen in die Geschichte eingegangen sind: Neil Armstrong, Edwin Aldrin und Michael Collins. Die Reise zum Mond verlief ruhig und völlig komplikationslos, fast so, als hätte die Menschheit nie etwas anderes getan. Eine Fernsehkamera an der Außenseite der Fähre übertrug den his-torischen Moment zur Erde, als Armstrong den berühmten Ausspruch tat: „Dies ist ein kleiner Schritt für einen Mann, aber ein gewaltiger Sprung für die Menschheit.“ Aldrin hisste schließlich eine speziell präparierte US-Flagge, die im Vakuum „flattern“ konnte. Die ersten Menschen auf dem Mond ließen folgende Inschrift zurück: „Hier setzten Menschen vom Planeten Erde erstmals ihren Fuß auf den Mond. Juli 1969 AD. Wir kamen in Frieden für die ganze Menschheit.“
Die anderen Apollo-Missionen konnten von vornherein nicht so aufregend sein wie diese allererste, aber jede von ihnen zeigte ihr eigenes erstaunliches Ergebnis. Insgesamt flogen von Dezember 1968 bis Dezember 1972 24 Menschen zum Mond. Zwölf von ihnen landeten und wanderten auf seiner Oberfläche umher.

Der Mann im Mond

Seit Galileo Galilei sein Teleskop zum Himmel richtete, haben die Sterngucker eine „Daueraffäre“ mit dem Mond – und zum Vollmond ist die Liebe ganz besonders groß. Nie ist unser direkter Himmelsnachbar bezaubernder, als wenn er rund und hell ist. Es liegt etwas Berückendes und fast Magisches im Anblick der riesigen Kugel, die scheinbar zwischen den Wolken schwebt. Und der Vollmond bietet uns außerdem seine eigenen Sehenswürdigkeiten, die sogar mit bloßem Auge zu erkennen sind.
Ohne Fernrohr betrachtet, bildet das Muster aus dunklen Flecken ein Gesicht: den „Mann im Mond“. Das sind die schroffen Hochländer, die „Terrae“ und die dunklen „Meere“ aus erstarrter Lava, die so genannten „Maria“. Sie bekamen ihren Namen von dem italienischen Forscher John Babtist Riccioli (1598 – 1671). Er ging nämlich auch von der Annahme aus, es könne sich um Flüssigkeitsansammlungen (Mare – Meer) wie auf der Erde handeln.
Ein Fernglas enthüllt uns noch mehr Details des Mondgesichtes. Man kann genau die „Meere“ erkennen und sehen, dass alle ungefähr kreisrund sind. Der Mond musste nämlich vor etwa drei Milliarden Jahren ein höllisches Bombardement von Asteroiden und Kometen über sich ergehen lassen, die seine Oberfläche mit Kratern spickte, die teilweise bis zu Hunderten von Kilometern groß sind und ungefähr 16 Prozent des Himmelskörpers bedecken. Mit der Zeit drang durch die Brüche geschmolzenes Gestein nach oben und überschwemmte die großen Becken mit einem dicken Überzug. Man kann sich die Maria wie einen riesigen Suppenteller vorstellen, der mit erstarrter Lava gefüllt ist.
Das alles kennt man heute genau, denn in den Jahren 1966, 1994 und 1999 wurde der Mond von amerikanischen Mondsonden exakt kartografiert.

Das helle Licht des Vollmonds

Bei Vollmond gibt es eine Menge Details zu erkennen, die interessante Geschichten erzählen. Zu den erstaunlichsten Phänomenen, die sich auf der sonnenüberfluteten Landschaft finden, gehören helle, sternförmige Muster, die von einigen Kratern ausgehen. Diese „Strahlen“ sind Streifen aus Gestein und Staub, die einst bei Meteoreinschlägen über weite Entfernungen hinwegspritzten. Es gibt große und kleine Strahlenkrater, die bei Vollmond als helle Flecken erkennbar sind, und die dunkle Maria wie Sterne an einem Himmel aus Stein sprenkeln. Das helle Licht des Vollmonds zeigt uns noch eine ungewöhnliche Eigenschaft seiner Oberfläche, die von einer dicken Schicht aus feinkörnigem Staub bedeckt ist. Wissenschaftler haben herausgefunden, dass der oberste Teil der Staubschicht im mikroskopischen Bereich eine spezielle Struktur besitzt. Dadurch wird das Licht am stärksten direkt in die Richtung zurückgeworfen, aus der es kommt. Wenn wir also den Vollmond sehen, dann steht die Sonne, die ihn bescheint, direkt hinter uns, und ein großer Teil des Lichts strahlt in unsere Richtung – so wie ein Stoppschild den Strahl der Autoscheinwerfer reflektiert. Der Effekt: Die beleuchtete Fläche des Vollmonds ist nur doppelt so groß wie die des Halbmondes, sie erscheint uns jedoch zehnmal heller.

Die Rückseite des Erdtrabanten

Der Erdtrabant zeigt uns jedoch immer nur dieselbe Seite. Denn die Anziehungskraft der Erde hält den Mond so fest, dass er der Erddrehung folgt. Die Kehrseite des Mondes hatte niemand gesehen, bis sie von der russischen Raumsonde Luna 3 fotografiert wurde. Das geschah im Oktober 1959. Diese Bilder waren zwar grobkörnig, doch sie enthüllten, dass sich die von der Erde abgewandte Seite von der bereits bekannten Hälfte stark unterscheidet. Denn dort gibt es fast keine Meere. Die Wissenschaft nimmt an, dass die Kruste auf der Rückseite dicker ist als die auf der Vorderseite. Obwohl mittlerweile der Mond mehrmals umflogen wurde, sind die Astronauten dabei immer wieder aus dem Sonnenlicht ins Dunkel des Mondes geflogen. So wirft Jahrzehnte später die Rückseite des Mondes immer noch einige Rätsel auf.

Ein weiteres Faktum, das den Mond betrifft: Wissenschaftler haben festgestellt, dass sich unser Trabant jedes Jahr 3,8 Zentimeter von der Erde entfernt und in einer Milliarde Jahren wird er in einer etwa doppelt so großen Umlaufbahn seinen Mutterplaneten umkreisen.

Herr über Ebbe und Flut

Innerhalb von 24 Stunden erleben die Küstenbewohner zweimal Ebbe und Flut. Der Grund dafür ist das physikalische Phänomen der Schwerkraft, auch Gravitation genannt. Die Anziehungskraft des Mondes staut das Meerwasser dort am höchsten auf, wo sie am stärksten ist, dann herrscht Flut. Zugleich entsteht auf der dem Mond abgewandten Erdseite, wegen der dort stärkeren Fliehkräfte durch die Drehung Erde-Mond um einen gemeinsamen Schwerpunkt, ein zweiter Wasserberg. Somit haben wir zweimal am Tag Ebbe und Flut. Ohne Zweifel, der Mond übt eine starke Wirkung auf die Erde aus. Seine Anziehungskraft auf das Wasser in unseren Meeren ist eine messbare Größe und vor allem eine Energie, die zum Teil sehr stark wahrgenommen werden kann: an einigen Küsten hebt und senkt sich der Meeresspiegel um viele Meter, Millionen Tonnen von Wasser werden bewegt. Zwar ist auch die Sonne an Ebbe und Flut beteiligt, aber wegen ihrer Entfernung hat sie einen wesentlich geringeren Einfluss als der Mond.

Ohne den Erdtrabanten würde sich das Wasser der Meere nicht vermischen, und die Entstehung des Lebens auf der Erde wäre wahrscheinlich nicht möglich gewesen.

Die große Himmelsuhr

Neben den wissenschaftlichen Fakten über unseren Erdtrabanten, existiert ein weiteres Wissen über den Mond. Ein Wissen, das von unseren Vorvätern stammt und von Generation zu Generation weitergegeben wurde.

Jahrtausendelang war der Mond, der einst dem Monat seinen Namen gab, für die Menschen der natürliche Zeitregler. Vollmond, Neumond, die zunehmenden und abnehmenden Mondphasen waren die Zeiger einer großen Himmelsuhr, die den Rhythmus des täglichen Lebens bestimmte.

Über Zeitalter hinweg hat sich das Wissen über den Mond, die Mondphasen und ihren Einfluss auf die Erde und die Menschen erhalten. Es werden ihm Wirkungen auf Pflanzen und Tiere, auf den inneren Frieden und den Schlaf der Menschen nachgesagt. Feiertage werden in Europa und Asien seit Alters her an den Mondphasen orientiert und Bauern richten seit langer Zeit die Landarbeit – Saat, Ernte, das Fällen von Bäumen und die Aufzucht von Tieren – am Mond aus. Auch bezogen auf das Wetter gibt es Vorhersagen des Mondkalenders, die zum Teil die modernen Computer-Meteorologen an Exaktheit übertreffen. Mit dem Beginn des Industriezeitalters und dem Einsetzen der Technisierung warfen die Menschen kaum mehr einen fragenden Blick in den Himmel. Erst im letzten Drittel des 20. Jahrhunderts trug ein neues Bewusstsein zur „Wiedergeburt“ des Mondes als Ratgeber bei. Viele, die neue Wege suchten, entdeckten die Wirkung des Mondes auf das tägliche Leben wieder. Aber es sind nicht nur die Hobbygärtner und Biobauern, die den Einfluss des Mondes erkennen: Die New Yorker Feuerwehr bestätigte anhand jahrelanger Aufzeichnungen die deutliche Zunahme von Brandstiftern rund um den Vollmond. An der Universität von Padua bestätigten Untersuchungen die Wirkung des Mondes auf das Wachstum der Pflanzen. Man geht davon aus, dass der Mond das elektromagnetische Feld der Erde beeinflusst. Nimmt der Mond zu und nähert sich der Vollmondphase, steigt die Elektrizität in lebenden Wesen. Pflanzen, Tiere und Menschen stehen also buchstäblich unter Strom. Pflanzen reagieren darauf mit einem Wachstumsschub, Menschen oft mit Nervosität, Schlaflosigkeit und Unruhe.

Der Mond: wichtig oder überflüssig?

Wo wären wir ohne Mond?

Der Mond ist nicht nur schön anzusehen, sondern auch lebensnotwendig. Ohne seine stabilisierende Masse würde die Rotationsachse der Erde unter dem Einfluss der andern Planeten derart chaotisch schwanken, dass Leben in der heutigen Form wohl nicht entstanden wäre – bereits die jetzt existierenden, minimalen Schwankungen der Achsenrichtung um ein bis zwei Grad können mächtige Eiszeiten auslösen! Der Mond verursacht bekanntlich auch die Gezeiten. Als die Weltmeere entstanden und auf die Schwerkraft des Mondes mit Ebbe und Flut reagierten, bremsten die riesigen bewegten Wassermassen die Rotationsgeschwindigkeit der Erde allmählich ab. So wurden die Tage immer länger – heute sind es 24 Stunden. Ohne die Masse des Mondes wäre ein Tag gerade einmal acht Stunden lang!

Auch heute verlangsamen die Gezeitenkräfte noch die Rotationsgeschwindigkeit der Erde in einer Million Jahre um 16 Sekunden: In fünf Milliarden Jahren wird der Tag daher 48 Stunden haben! Umgekehrt verlangsamen die Gezeiten auch die Umlaufgeschwindigkeit des Mondes und vergrößern seinen Abstand zur Erde pro Jahr um knapp vier Zentimeter! Im Laufe der Zeit wird der Mond also von der Erde aus immer kleiner erscheinen.

Mond + Teleskope

Werden Sie nicht mondblind!

Der Vollmond ist durchs Teleskop sehr hell. Um Ihre Augen zu schonen, sollten Sie einen lichtreduzierenden Filter verwenden. Er wird an das offene Ende eines Okulartubus geschraubt. „Mondfilter“ werden extra zu diesem Zweck angeboten. Sollten Sie ein Fernglas verwenden, können Sie in jedem Fotogeschäft Filter neutraler Dichte oder Polfilter besorgen und Sie vor den Objektiven befestigen. Sie können Ihr Fernrohr auch abblenden. Schneiden Sie dazu ein Blatt aus dünnem Pappkarton oder aus Aluminiumfolie so zurecht, dass es über die Öffnung des Tubus passt. Schneiden Sie ein Loch in diesen Deckel, damit Sie hindurchschauen können. Experimentieren Sie ein wenig, um die beste Größe zu finden. Ohne die Vergrößerung zu ändern, reduziert die Blende eine Menge Licht – allerdings verringert sich dabei die Auflösung, so dass Sie weniger Details wahrnehmen können.

Natürlich können Sie es auch auf „cool“ machen und eine Sonnenbrille aufsetzen. Am besten beobachten Sie den Vollmond, wenn er schon hoch am Himmel steht. Wenn sich nämlich die Mondscheibe noch nah am Horizont befindet, blicken Sie eine lange Strecke durch die Atmosphäre und die Details werden nicht so scharf erscheinen wie später, wenn der Mond voll aufgegangen ist.

Mond astronomisch

Das Wechselspiel zwischen Erde und Mond

Die Erde hat einen Durchmesser von rund 12.700 km und wird vom Mond, der einen Durchmesser von etwa 3.500 km hat, in einer durchschnittlichen Entfernung von 384.000 km umkreist. Diese Distanz wird oft unterschätzt: Hätte die Erde die Größe eines Fußballs, so wäre der Mond maßstabgetreu etwas größer als ein Tennisball – und würde die Erde in einer Entfernung von mehr als 9 m umkreisen!

Der Abstand des Mondes beträgt allerdings durchschnittlich nur 384.000 km. Da die Mondbahn nicht kreisförmig, sondern elliptisch ist, variiert die Entfernung um mehr als 5 Prozent: Während der kleinste Abstand (Perigäum) 356.410 km beträgt, liegt die größte Entfernung (Apogäum) bei 406.740 km. Dabei ist die Bahn des Mondes um die Erde gegen die Bahn der Erde um die Sonne um etwa 5,1° geneigt. Das unterscheidet ihn von allen anderen Monden, die entweder um den Äquator ihres Planeten kreisen oder sehr starke Bahnneigungen aufweisen. Die Mondbahn weist aber noch weitere Besonderheiten auf: Zunächst einmal wandert der Mond nicht um den Erdmittelpunkt, sondern um das so genannte Baryzentrum – das ist der gemeinsame Schwerpunkt des Systems aus Erde und Mond. Da die Erdmasse das 81-fache der Mondmasse beträgt, liegt dieser nicht zwischen den Himmelskörpern, sondern 1600 km tief im Erdinneren. Das bewirkt aber auch, dass die Erde keine exakte Rotation ausführt, sondern leicht „taumelt“.

In ähnlicher Weise taumelt auch der Mond um die Erde, da diese keine Kugel ist, sondern an den Polen um jeweils 21 km abgeflacht ist. Dies bringt den Mond dazu, sich auf seiner Umlaufbahn wie bei einem Kreisel zu verschwenken (Präzession). Durch diesen rund 19 Jahre dauernden Verschwenkungsrhythmus kann der Vollmond in mancher Winternacht sehr hoch stehen und ein Jahrzehnt später im Sommer kaum über den Horizont hinauskommen.

Zitate:

Johannes Kepler (1571 – 1630): „Man schaffe Schiffe und Segel, die sich für die Himmelsluft eignen, dann werden sich auch Menschen finden, die das Wagnis unternehmen, dort hinaufzusegeln.“

Neil Armstrong, als er im Juli 1969 als erster Mensch den Mond betrat: „Dies ist ein kleiner Schritt für einen Mann, aber ein gewaltiger Sprung für die Menschheit.“ Dabei hat er sich aber versprochen, denn sein genauer Wortlaut war: „That‘s one small step for men, one giant leap for mankind.“ „man“ und „mankind“ stehen beide für „Menschheit“, es fehlt jedoch das „a“ bei „man“.


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10. Mai 2017