Der Mond

Der Mond
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Translated by A.Romanova

Der Mond ist der einzige natürliche Satellit der Erde:

Bahn: 384.400 km von der Erde
Diameter: 3476 km
Masse: 7.35e22 Kg

Genannt Luna durch die Römer, Selene und Artemis durch die Griechen, und viele andere Namen in anderen Mythologien.

Der Mond ist natürlich seit der Vorgeschichte bekannt gewesen. Es ist der zweite hellste Gegenstand im Himmel nach der Sonne. Als der Mond umkreist die Erde einmal pro Monat, der Winkel zwischen der Erde, dem Mond und den Sonne-Änderungen; wir sehen dieses als der Zyklus des Monds Phasen. Die Zeit zwischen aufeinander folgenden neuen Monden ist 29.5 Tage (709 Stunden), ein bisschen verschieden von der Monds Umlaufzeit (gemessen gegen die Sterne), da die Erde sich eine bedeutende Entfernung in seiner Bahn um die Sonne in dieser Zeit bewegt.

Wegen seiner Größe und Zusammensetzung wird der Mond manchmal als ein terrestrisches “Planet” zusammen mit Quecksilber, Venus, Erde und Mars klassifiziert.

Der Mond wurde zuerst durch das sowjetische Raumfahrzeug Luna 2 im Jahre 1959 besucht. Das ist der einzige außerirdische Körper von Menschen besucht wurden. Die erste Landung war am 20. Juli 1969 (erinnern Sie sich, wo Sie waren?); das letzte war im Dezember 1972. Der Mond ist auch der einzige Körper, von dem Proben in die Erde zurückgegeben worden sind. Im Sommer 1994 wurde der Mond sehr umfassend abgebildet durch die kleine Raumfahrzeug Klementine und wieder 1999 vom Mondprospektor.

Die Gravitationskräfte zwischen der Erde und der Mond bewirken einige interessante Effekten. Das offensichtlichste sind die Gezeiten. Die Gravitationsanziehungskraft des Monds ist stärker auf der Seite der Erde am nächsten zum Mond- und schwächer auf der Gegenseite. Da die Erde, und besonders die Ozeane, nicht vollkommen starr sind, wird sie entlang der Linie zum Mond ausgestreckt. Von unserer Perspektive auf der Erde-Oberfläche sehen wir zwei kleine Beulen, ein in der Richtung auf den Mond und ein direkt gegenüber. Die Wirkung ist im Ozeanwasser viel stärker als in der festen Kruste, so sind die Wasserbeulen höher. Und weil die Erde sich viel schneller als die Mondbewegungen in seiner Bahn dreht, bewegen sich die Beulen herum die Erde etwa einmal per Tag,  zwei Hochwasser pro Tag gebend. (Das ist ein außerordentlich vereinfachtes Modell; wirkliche Gezeiten, besonders in der Nähe von den Küsten, sind viel mehr kompliziert.)

Aber die Erde ist auch nicht völlig flüssig. Die Erdrotation trägt die Erdbeulen ein bisschen vor dem Punkt direkt unter dem Mond. Das bedeutet, dass die Kraft zwischen der Erde und dem Mond nicht genau entlang der Linie zwischen ihren Zentren ist, die ein Drehmoment auf der Erde und eine Beschleunigungskraft auf dem Mond erzeugend. Das verursacht eine Nettoübertragung der Rotationsenergie von der Erde bis zum Mond, der Erdrotation durch ungefähr 1.5 Millisekunden/Jahrhundertn verlangsamend, und den Mond in eine höhere Bahn durch ungefähr 3.8 Zentimeter pro Jahr erhebend. (Die entgegengesetzte Wirkung geschieht mit Satelliten mit ungewöhnlichen Bahnen wie Phobos und Triton).

Die asymmetrische Natur dieser Gravitationswechselwirkung ist auch für die Tatsache verantwortlich, dass der Mond sich gleichzeitig dreht, d. h. es wird in der Phase mit seiner Bahn geschlossen, so dass dieselbe Seite immer zur Erde liegt. Gerade als die Erdrotation wird jetzt durch den Monds Einfluss verlangsamt, so in der entfernten Vergangenheit wurde die Mondrotation durch die Handlung der Erde verlangsamt, aber in diesem Fall war die Wirkung viel stärker. Als die Folge-Rate des Monds verlangsamt wurde, um seine Umlaufzeit zu vergleichen (also die Ausbeulung wird sich immer mit der Erde konfrontiert), gab es nicht mehr ein Drehmoment außer Zentrum auf dem Mond, und eine stabile Situation wurde erreicht. Dasselbe Ding ist mit den meisten anderen Satelliten im Sonnensystem geschehen. Schließlich wird die Erdrotation verlangsamt, um die Periode des Monds auch zu vergleichen, wie der Fall des Pluto und Charon ist.

Eigentlich scheint der Mond ein bisschen zu wackeln (wegen seiner ein bisschen nichtkreisförmigen Bahn), so dass einige Grade der weiten Seite von Zeit zu Zeit gesehen werden können, aber die Mehrheit der anderen Seite(nach links)  war völlig unbekannt, bis das sowjetische Raumfahrzeug Luna 3 es im Jahre 1959 fotografierte. (Bemerken Sie: Es gibt keine “dunkle Seite” des Monds; alle Teile des Monds bekommen Sonnenlicht halbtags (abgesehen von einigen tiefen Kratern in der Nähe von den Polen). Einige Gebrauch des Begriffes “dunkle Seite” in der Vergangenheit konnte sich auf die weite Seite als “dunkel” im Sinne “unbekannt” bezogen haben (z.B. “das dunkelste Afrika”), aber sogar ist die Bedeutung heute nicht mehr gültig!)

Der Mond hat keine Atmosphäre. Aber die Beweise von Klementine wiesen darauf hin, dass es Wassereis in einigen tiefen Kratern in der Nähe vom Südpol des Monds geben kann, die dauerhaft beschattet werden. Das ist jetzt durch Daten vom Mondprospektor verstärkt worden. Es gibt auch anscheinend Eis am Nordpol.

Die Mondkruste ist durchschnittlich 68 km dick und variiert  im Wesentlichen von 0 unter Mare Crisium zu 107 km nördlich vom Krater Korolev auf anderer Mondseite. Unter der Kruste gibt es ein Mantel und wahrscheinlich ein kleiner Kern (ungefähr 340 km Radius und 2 % der Mondmasse). Verschieden von der Erde, jedoch ist das Mondinterieur nicht mehr aktiv. Neugierig wird der Mond-Massenmittelpunkt von seinem geometrischen Zentrum durch ungefähr 2 km in der Richtung zur Erde ausgeglichen. Außerdem ist die Kruste auf der nahen Seite dünner.

Es gibt zwei primäre Typen des Terrains auf dem Mond: der schwer Krater und sehr alte Hochländer und der relativ glatte und jüngere maria. Die maria (die ungefähr 16 % der Oberfläche des Monds umfassen) sind riesige Einfluss-Krater, die später durch die geschmolzene Lava überschwemmt wurden. Der größte Teil der Oberfläche wird mit Regolith bedeckt, einer Mischung von feinem Staub und felsigen Trümmer durch Meteoreinflüsse beschädigt. Aus einem unbekannten Grund werden sich maria auf die nahe Seite konzentriert.

Die meisten Krater auf der nahen Seite werden für berühmte Figur in der Geschichte der Wissenschaft wie Tycho, Copernicus, und Ptolemäus genannt. Eigenschaften auf der rechten Seite haben modernere Verweisungen wie Apollo, Gagarin und Korolev (mit einer ausgesprochen russischen Neigung, seitdem die ersten Bildern durch Luna 3 erhalten wurden). Zusätzlich zu den vertrauten Eigenschaften auf der linken Seite hat der Mond auch die riesigen Krater nach Süden Pol-Aitken auf der rechten Seite, die 2250 km im Durchmesser und 12 km tief ist, Das Bilden davon die größte Einfluss-Waschschüssel im Sonnensystem und Orientale auf dem Westglied machen (wie aus  der Erde gesehen; im Zentrum des Bildes auf linker Seite), der ein herrliches Beispiel eines Mehrringkraters ist.

Insgesamt 382 Kg von Felsen-Proben wurden in die Erde vom Apollo und den Luna Programmen zurückgegeben. Diese stellen die meisten unserer ausführlichen Kenntnisse des Monds zur Verfügung. Sie sind darin besonders wertvoll, als sie können datiert werden. Sogar heute, mehr als 30 Jahre nach der letzten Mondlandung, studieren Wissenschaftler noch diese wertvollen Proben.

Die meisten Felsen auf der Oberfläche des Monds scheinen zwischen 4.6 und 3 Milliarden Jahre alt zu sein. Das ist ein zufälliges Match mit den ältesten Landfelsen, die selten mehr als 3 Milliarden Jahre alt sind. So stellt der Mond Beweise über die frühere Geschichte des Sonnensystems zur Verfügung, das nicht auf der Erde verfügbar ist.

Vor der Studie der Proben von Apollo gab es keine Einigkeit über den Ursprung des Monds. Es gab drei Haupttheorien: Co-Zunahme, der bahauptete, dass der Mond und die Erde zur gleichen Zeit vom Sonnennebelfleck gebildet wurden; Fission, der behauptete, dass sich der Mond von der Erde abgespalten wurde; und Festnahme, der meinte, dass der Mond woanders gebildet wurde, und wurde später durch die Erde festgenommen. Keiner von diesen arbeitet sehr gut. Aber die neue und die ausführliche Information von den Mondfelsen führte zur Einfluss-Theorie: dass die Erde mit einem sehr großen Gegenstand (so groß wie Mars oder mehr) kollidierte, und dass sich der Mond aus vertriebenen Material formte. Es gibt noch auszuarbeitende Details, aber die Einfluss-Theorie wird jetzt weit akzeptiert.

Der Mond hat kein globales magnetisches Feld. Aber einige der seinen Oberflächenfelsen stellen remanenten Magnetismus aus, der anzeigt, dass es ein globales magnetisches Feld früh in der Geschichte des Monds gegeben haben kann.

Ohne Atmosphäre und kein magnetisches Feld wird die Oberfläche des Monds direkt zum Sonnenwind ausgestellt. Über seines 4 Milliarden Jahres der Lebenszeit sind viele Ionen aus Sonnenwind im Regolith des Monds eingebettet geworden. So die Proben des Regoliths wurden von Apollo-Missionen wiedergegeben, die in wertvollen Studien über Sonnenwind beweist wurden.

Mehr über den Mond

Offene Probleme

  • Warum werden sich die maria  auf die linke Seite konzentriert?
  • Warum ist das Massenmittelpunkt des Monds aus Zentrum? Wegen des Gezeitenschlosses mit der Erde?
  • Jetzt wo wir Wasser auf dem Mond gefunden haben, was werden wir damit tun?
  • Nur zwölf Männer sind jemals auf der Oberfläche des Monds spazieren gegangen. Wer wird 13. sein? Wer wird die erste Frau sein?