von Helmke Hennig
Aristarchos von Samos um 310 v. Chr. wusste schon, dass sich der Mond um die Erde dreht und die Erde um die Sonne. Erst im siebzehnten Jahrhundert entdeckte Galileo Galilei das heliozentrische System wieder. Aber was haben wir in den letzten 400 Jahren dazu gelernt?
Mondlicht
Obwohl man von zu- und abnehmendem Mond spricht, verändert sich die Form des Mondes nicht, der bleibt immer eine gleich große Kugel. Es sieht aber für uns auf der Erde anders aus, denn wir sehen nur, wie das Sonnenlicht den Mond beleuchtet. Mondschein ist also nichts anderes als reflektiertes Sonnenlicht. Das variiert natürlich je nach dem Bahnumlauf des Mondes um die Erde und wie sich die Erde um die Sonne dreht. Mondschein ist aber verblüffend hell. Wenn die Weltraum Station Bilder von der Erde zeigt sind die Bilder von der Erde bei weitem trüber. Das liegt daran, dass der Mond klein ist und damit auch weniger Schwerkraft hat. Er kann keine Atmosphäre, Wolken oder Ozeane anziehen. Das reflektierte Sonnenlicht wird nicht wie auf der Erde absorbiert. Außerdem reflektiert das Gestein des Mondes genau so viel Licht wie das auf der Erde.
Mondphasen
Am besten kann man das mit einer Taschenlampe (Sonne) und einer Apfelsine (Mond) demonstrieren. Der Strahl der Taschenlampe soll auf uns aus einiger Entfernung treffen. Wenn wir die Apfelsine vor uns in den Lichtstrahl halten ist sie dunkel – Neumond, der Mond ist zwischen der Sonne und der Erde. Jetzt strecken wir den linken Arm mit der Apfelsine etwas nach links – Halbmond, nur die Hälfte der Apfelsine ist erleuchtet. Wenn wir jetzt die Apfelsine über unseren Kopf halten, fällt das Licht voll auf die Apfelsine – Vollmond, der Mond ist auf der anderen Seite der Erde. Wir müssen unsere Apfelsine höher halten, denn die Umlaufbahn des Mondes ist schräg. Wenn die Apfelsine nun in die rechte ausgestreckte Hand kommt, sehen wir wieder einen Halbmond, aber jetzt auf der anderen Seite der Erde. Der Zyklus kommt zum Ausgangspunkt wenn wir die Apfelsine wieder vor uns halten – Neumond. Der ganze Rundgang dauert fast 28 Tage.
Sonnen- und Mondfinsternisse
Wir wissen, dass sich der Mond um die Erde und die Erde um die Sonne dreht. Also sollten Mond und Erde regelmäßig das Sonnenlicht entweder teilweise oder total blockieren. So kommt es zur Sonnenfinsternis: der Mond schiebt sich zwischen Erde und Sonne, so dass der Schatten des Mondes auf die Erde fällt. Das ist natürlich nur bei Neumond möglich. Da das Verhältnis von Entfernung und Größe den Mond so groß wie die Sonne macht sieht es von der Erde aus, als ob die Sonne teilweise oder ganz verdeckt ist. Das gleiche Prinzip gilt bei einer Mondfinsternis, wenn sich die Erde zwischen Mond und Sonne schiebt, dann fällt der Schatten der Erde entweder teilweise oder total auf den Vollmond. Übrigens, deshalb wussten die alten Griechen, dass die Erde rund ist. Aber Neumond und Vollmond entstehen doch jeden Monat, warum sind dann Sonnen- und Mondfinsternisse so selten? Die Antwort liegt in der Entstehung des Mondes.
Entstehung des Mondes
Vor etwa 4,5 Milliarden Jahren wurde die sehr junge und viel kleinere Erde von einem Kleinplaneten (genannt Theia) in der Größe des heutigen Mars getroffen. Glücklicherweise war es kein Volltreffer! Bei dem seitlichen Zusammenprall wurde viel Materie, vorwiegend Erdkruste und Mantel des einschlagenden Kleinplaneten in eine Erdumlaufbahn geschleudert. Unter Schwerkraft ballte sich das Material dort zusammen und formte schließlich den Mond. Der Großteil des Kleinplaneten wurde von der werdenden Erde geschluckt. Das Ergebnis war, dass die Bahn des Mondes schräg genug ist, so dass sein Schatten beim monatlichen Rundgang um die Erde meistens die Erde verfehlt, also kann es keine monatlichen Sonnenfinsternisse geben. Da die Erdbahn um die Sonne eine Ellipse ist, ist das Zusammenkommen von Mondbahn und Erdbahn kompliziert und daher entstehen Sonnen- und Mondfinsternisse selten.
Abkühlung des Mondes
Beim Zusammenprall von Erde und Kleinplaneten war der Mond noch flüssiges Magma. Während der langsamen Abkühlung der Mondkruste verursachte die Fliehkraft, dass der Mond dann eine dickere Äquatorwulst an der von uns nicht sichtbaren Seite bekam. Das hatte zur Folge, dass sich die Mondbahn um die Erde synchronisierte und wir heute immer nur eine Seite des Mondes sehen können. Erst mit der Raumfahrt wurde es möglich, die dunkele Seite des Mondes zu sehen. Durch die äquatoriale Beule wurde der Mondumlauf auch langsam auf einen Monat gebremst. Gleichzeitig entstanden die vielen Krater auf dem Mond. Diese Krater entstanden, als kurz nach der Entstehung des Mondes und der Erde beide Jahrtausende lang mit Asteroiden bombardiert wurden. Das weiß man anhand der winzigen chemischen Unterschiede zwischen Mond- und Erdgesteinsproben. So wie die Erde ist auch der Mond noch aktiv mit Mondbeben. Die sind aber nicht so dramatisch wie auf der Erde – beim Mondbeben wackelt er nur wie ein Wackelpudding.
Auswirkungen der Mondformung
Durch den Zusammenprall wurde auch die neue Erde zum Schlingern gebracht, so dass die Erdachse ungefähr 23° 26′ abweicht. Wir erfahren das Schlingern als den nördlichen Wendekreis des Krebses und südlich als den Wendekreis des Steinbocks. Das sind die nördlichen und südlichen Höhepunkte, die die Sonne erreicht, ehe sie wieder scheinbar in die entgegen gesetzte Richtung läuft. Dadurch entstehen die außerordentlichen wichtigen Wechsel der Jahreszeiten, ohne die die Erde ganz anders aussehen würde. Von gleicher Bedeutung ist, dass durch die Anziehungskraft des Mondes die Gezeiten verursacht werden. Wobei die Höhe des Wassers von der Ausrichtung von Erde, Mond und Sonne abhängt. Bei Neumond ist das Wasser höher, weil Mond und Sonne an einem Strang ziehen. Die Anzahl der Gezeiten (keine, eine oder zwei) hängt aber von der Beschaffenheit der Ozeane und Küste ab.
Auf dem Mond
Bis heute haben nur 12 Personen* den Mond besucht und sind auf seiner Oberfläche herumgehüpft. Denn der Mond ist klein, ein Viertel des Durchmessers der Erde, mit nur 1/6 Anziehungsvermögen. Wenn man also auf der Erde 60kg wiegt, zeigt die Waage auf dem Mond nur 10kg. Deshalb ist das Gehen auf der Mond-Oberfläche so schwierig. Die Raumfahrer habe das mit Langlauf-Skifahren verglichen. Wenn sie auch nur wie Kängurus herumhüpfen können, sind sie alle doch so stark wie Obelix in einem Asterix Abenteuer**, und können riesige Steine aufheben. Was noch beeindruckender ist: Berechnungen ergeben, dass wir auf Grund der geringen Schwerkraft selbst mit unseren kleinen Füssen dort auf Wasser gehen könnten ohne einzusinken! Und natürlich auch sagenhaft Golf spielen.
Der Mond in der Kultur
Es ist anzunehmen, dass der Mond schon Millionen Jahre lang eine wichtig Rolle im Leben der Menschen gespielt hat. In der Antike war der Mond oft eine zentrale Gottheit, beides in weiblicher Gestalt (bei Thrakern, Ägyptern, Griechen, und Römern); und in männlicher Form (bei Sumerern, Ägyptern, Japanern, Azteken, und den Germanen). Einige dieser Gottheiten sind entstanden, weil die verschiedenen Kulturen Figuren in den hellen und dunklen Flecken des Mondes sahen: Frauen, Frauengesicht, Mann im Mond, Hase, Büffel. In den englisch sprechenden Ländern versichert Mr.Wallace in der TV-Serie Wallace & Gromit** uns heute, dass der Mond aus Käse ist.
Die Regelmäßigkeit des Mondumlaufs wird auch als Kalender benutzt: so entstanden die Mondjahre in altgriechische, islamischen und jüdischen Kalendern.
Der Mond erscheint auch sehr zahlreich in der Literatur, Kunst, Filmen, Opern, Schlagern und ist nach Christian Morgenstern*** eindeutig deutsch.
Also ohne unseren Nachbarn, den Mond, wäre unsere Erde ganz anders.
Anmerkungen:
*Mit Apollo 17 in 1972 waren die Mondfahrten zu Ende. Es sind tausende Gesteinsproben geholt worden, aber viel ist da nicht raus gekommen. So wie der Schlager aus den fünfzigern Jahren sagt:
‚Nun weiß die Wissenschaft
im Grunde ganz gewissenhaft
dass sich die Fahrt zum Mond
nicht lohnt.‘
** Ich sollte vielleicht nicht so viel Zeit mit meinen Enkeln verbringen:
** Wallace & Gromit. Animationsfilm Wallace & Gromit – Alles Käse (1989; Originaltitel: Wallace & Gromit: A Grand Day Out)
***Warum der Mond deutsch ist:
Quellen
deutsch
http://www.reddit.com/r/explainlikeimfive/comments/2xc3xg/eli5_if_the_moon_goes_around_the_earth_every_28/
Bild 2:
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:AxialTiltObliquity.png
I, Dennis Nilsson [CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)]
