Astronomie Der Mond bleibt ein Rätsel

Bei einer Kollision wie dieser könnte der Mond entstanden sein

(Foto: NASA/JPL-Caltech)
  • Selbst für Experten ist es nicht einfach, alle Besonderheiten des Mondes zu erklären, der Erdtrabant gilt unter Experten als "furchtbar speziell".
  • Eine Theorie besagt, dass der Mond aus der noch jungen Erde herausgeschleudert wurde, wie ein Tropfen. Oder entstand er doch durch einen gigantischen Meteoriteneinschlag?
  • Vielleicht können neue Gesteinsproben vom Mond diese Fragen endlich klären.
Von Joachim Laukenmann

Er sei "emotional ein wenig erschöpft", erklärte Spacex-Gründer Elon Musk nach dem erfolgreichen Start einer Falcon-9-Rakete. Sie brachte kürzlich die Raumkapsel Crew Dragon samt der Puppe Ripley auf den Weg zur Internationalen Raumstation ISS. Man sei dem Ziel näher gekommen, wieder "amerikanische Astronauten mit amerikanischen Raketen" ins All zu fliegen, kommentierte Jim Brindestine, Chef der US-Weltraumbehörde Nasa, den Erfolg.

Auch wenn es hierbei zunächst einmal darum geht, die ISS unabhängiger von Russland versorgen zu können, haben Musk und Brindestine letztlich nicht die alternde Raumstation, sondern den Mond im Visier. Und wie schon bei den Apollo-Missionen vor 50 Jahren steht die Wissenschaft nicht im Zentrum dieser Weltraummissionen. Aber sie dürfte erneut profitieren.

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Das wissenschaftliche Hauptziel der Apollo-Missionen war damals, anhand der chemischen Zusammensetzung des Mondgesteins die Entstehung des Erdtrabanten zu erklären. Daher brachten die Astronauten insgesamt 382 Kilogramm Mondproben zurück zur Erde. Entsprechend können auch künftige Mondmissionen dazu beitragen, die zentrale Frage zu klären: Wie genau ist der Mond entstanden?

Der Mond ist sehr speziell

Noch heute sei das "ein spannendes Forschungsgebiet", sagt Matthias Meier, Geologe und Kurator des Naturhistorischen Museums St. Gallen, der sich intensiv mit dieser Thematik befasst. Auch für Willy Benz vom Institut für Weltraumforschung und Planetologie der Universität Bern und Präsident des Rats der Europäischen Südsternwarte (ESO) gibt es einige wissenschaftliche Gründe, weshalb der Mond noch heute interessant ist. "Der Mond ist furchtbar speziell", sagt Benz. "Es ist nicht so einfach, dessen Besonderheiten zu erklären."

Die auffälligste Eigenart des Mondes ist dessen beachtliche Masse: Alle anderen Monde von Planeten im Sonnensystem sind im Vergleich zu ihrem Mutterplaneten viel weniger massiv. Warum ist das so? Die zweite Besonderheit des irdischen Mondes: Er besitzt einen äußerst kleinen Eisenkern. Bei fast allen anderen erdähnlichen Planeten steckt ein Drittel der Masse im Kern aus Eisen. Was ist mit dem Eisenkern des Mondes passiert, falls dieser je einen hatte?

Drittens sind Mond und Erdmantel chemisch sehr ähnlich: Dort finden sich nahezu identische Verhältnisse gewisser Isotope - das sind Varianten einzelner Elemente wie Sauerstoff, Wolfram und Titan. Man sagt: Mond und Erde sind isotopische Zwillinge. Diese und weitere Besonderheiten von Mond und Erde muss eine Theorie der Mondentstehung erklären.

Kein Teil des Erdmantels

Eine der ersten Hypothesen war, dass sich die heiße junge Erde (Protoerde) so schnell um die eigene Achse drehte, dass sich ein Tropfen ablöste, aus dem sich der Mond bildete. Das würde erklären, weshalb beide Körper isotopische Zwillinge sind und der Mond keinen Eisenkern besitzt. Um die Rotationsenergie oder genauer: den Drehimpuls des Erde-Mond-Systems zu erklären, hätte sich die Protoerde allerdings enorm schnell drehen müssen. "Das ist nicht plausibel", sagt Benz. "Die Abspaltungshypothese kann den heutigen Drehimpuls des Erde-Mond-Systems nicht richtig erklären."

Zudem hat man in den letzten Jahren minimale isotopische Unterschiede zwischen Erde und Mond entdeckt. "Dies gibt uns einen Hinweis darauf, dass der Mond nicht einfach ein irgendwie abgespaltenes Stück des Erdmantels ist", sagt Meier.