Mond

Der Mond (lateinisch Luna) ist der einzige natürliche Satellit der Erde. Seit den Entdeckungen von Trabanten bei anderen Planeten des Sonnensystems – im übertragenen Sinn zumeist als Monde bezeichnet – wird er zur Vermeidung von Verwechslungen auch Erdmond genannt.

Aufgrund seiner verhältnismäßigen Nähe ist er der einzige fremde Himmelskörper, der bisher von Menschen betreten wurde, und damit auch der am besten erforschte. Trotzdem birgt er noch viele Geheimnisse, etwa zu seiner Entstehung und zu manchen Geländeformen. Die spätere Entwicklung ist jedoch weitgehend geklärt.

Sein astronomisches Zeichen ☾ ist die abnehmende, von der irdischen Nordhalbkugel aus betrachtete Mondsichel.

Inhaltsverzeichnis [Verbergen]
1 Umlauf und Rotation
1.1 Scheinbare Bewegung
1.2 Umlaufbahn
1.2.1 Bahnperiode
1.2.2 Mondphasen
1.2.3 Finsternisse
1.2.3.1 Mondfinsternis
1.2.3.2 Sonnenfinsternis
1.2.3.3 Sarosperiode
1.2.4 Vergrößerung der Umlaufbahn
1.3 Rotation
2 Selenologie und Selenografie
2.1 Eigenschaften und Entwicklung
2.2 Gestalt
2.3 Innerer Aufbau
2.3.1 Mondbeben
2.3.2 Mascons
2.4 Oberfläche
2.4.1 Regolith
2.4.2 Maria
2.4.3 Terrae
2.4.4 Krater
2.4.5 Rillen
2.4.6 Erdabgewandte Seite
2.5 Wasser
2.6 Atmosphäre
2.7 Oberflächentemperatur
3 Masse
4 Sonstiges
4.1 Einflüsse auf die Erde
4.2 Einfluss auf Lebewesen
4.3 Mondregenbogen
4.4 Mondhof und -halo
4.5 Mondtäuschung
4.6 Eigentumsverhältnisse
4.7 Mögliche koorbitale Objekte
5 Geschichte der Mondbeobachtung
5.1 Mythologische Anfänge
5.2 Kalender
5.3 Entwicklung der Mondforschung
5.4 Menschen auf dem Mond
6 Zitat
7 Siehe auch
8 Literatur und Quellen
9 Weblinks
9.1 Videos



Umlauf und Rotation
Hauptartikel: Mondbahn


Scheinbare Bewegung
Der Mond umkreist die Erde im Verlauf von 27,3 Tagen von Westen nach Osten im Bezug auf die Fixsterne. Wegen der Rotation der Erde umkreist er jedoch, wie auch Sonne, Planeten und Fixsterne, scheinbar die Erde an einem Tag. Daher ist der Mondaufgang wie bei all diesen Himmelskörpern im Osten und der Untergang im Westen. Die Rotation der Erde und des Mondes um die Erde sind gleichgerichtet, daher dauert der scheinbare Lauf des Mondes um die Erde nicht genau 24 h sondern 50 Minuten länger. Diese Unterschiede addieren sich im Laufe eines Monats zu einem Tag, da der Mond in dieser Zeit die Erde einmal umkreist hat.

Die scheinbaren Bahnen von Mond und Sonne haben einen ähnlichen Verlauf, da die Mondbahn nur geringfügig gegen die Ekliptik geneigt ist. Für einen Beobachter auf der Nordhalbkugel über 5,2° nördlich des Wendekreises stehen der Mond und Sonne an seinem höchsten Bahnpunkt (Kulmination) im Süden, für einen Beobachter auf der Südhalbkugel südlich des südlichen Wendekreises im Norden. Die Oberflächenstrukturen erscheinen im Vergleich zur Nordhalbkugel kopfstehend. In Äquatornähe, zwischen den Wendekreisen, erscheint der Mond zweimal im Monat im Zenit, also senkrecht über der Erdoberfläche.


Umlaufbahn
Die Bahn des Mondes um die Erde ist annähernd kreisförmig. Die größte und die kleinste Entfernung zur Erde weichen jeweils um 5,5 Prozent vom Mittelwert ab. Die Bahn ist in guter Näherung eine Ellipse der numerischen Exzentrizität 0,055. Der mittlere Abstand zur Erde – die große Halbachse – misst 384.400 Kilometer. Den erdnächsten Punkt der Bahn nennt man Perigäum. Im Perigäum beträgt die Entfernung, gemessen von Erdoberfläche zur Mondoberfläche, 356.410 km. Der erdfernste Punkt heißt Apogäum. Dort beträgt die Entfernung 406.740 km. Die Durchgänge des Mondes durch die Bahnebene der Erde (die Ekliptik) nennt man Mondknoten (oder Drachenpunkte), wobei der aufsteigende Knoten den Eintritt in die Nord-, der absteigende den in die Südhemisphäre beschreibt.


Korrektes Größen- und Abstandsverhältnis zwischen Erde und MondDer Mond umläuft zusammen mit der Erde die Sonne, durch die Bewegung um die Erde pendelt der Mond jedoch um eine gemeinsame Ellipsenbahn. Die Variation der Gravitation während dieser Pendelbewegung führt zusammen mit geringeren Störungen durch die anderen Planeten zu Abweichungen von einer exakten Keplerellipse um die Erde.

Der erdnächste Punkt der Bahn wird nicht nach genau einem Umlauf (relativ zu den Fixsternen) des Mondes wieder erreicht. Das Perigäum umläuft daher die Erde in 8,85 Jahren. Auch zwei aufsteigende Knotendurchgänge erfolgen nicht exakt nach einem Umlauf sondern bereits nach kürzerer Zeit. Die Mondknoten umlaufen die Erde folglich retrograd, das heißt gegen die Umlaufrichtung des Mondes in 18,61 Jahren. Wenn ein Knotendurchgang mit Neumond zusammenfällt, kommt es zu einer Sonnenfinsternis, und falls der Knotendurchgang mit Vollmond zusammenfällt, kommt es zu einer Mondfinsternis. Dieser Zyklus führt auch zu den Mondwenden: Der Aufgangsort des Mondes am Horizont schwankt während eines Monats zwischen einem südlichsten und einem nördlichsten Punkt hin und her, so wie es auch die Sonne im Verlauf eines Jahres tut. Im Laufe des Zeitraumes von 18,61 Jahren verändert sich die Spanne zwischen diesen beiden Extrempunkten in ihrem Abstand: Der Zeitpunkt, an diese Punkte am weitesten auseinander liegen, heißt große Mondwende, der des geringsten Abstandes kleine Mondwende. In der frühzeitlichen Astronomie spielten diese Mondwenden eine wichtige Rolle [1].


Bahnperiode
Die Dauer eines Bahnumlaufs des Mondes, den Monat (nach Mond), kann man nach verschiedenen Kriterien festlegen, die jeweils unterschiedliche Aspekte abdecken.

Nach einem siderischen Monat (27,32 d) nimmt der Mond wieder die gleiche Stellung zu den Fixsternen ein (von der Erde aus beobachtet).
Nach einem synodischen Monat (29,53 d; Periode der Mondphasen) erreicht der Mond wieder die gleiche Stellung zur Sonne (von der Erde aus beobachtet).
Einen drakonitischen Monat (27,21 d) benötigt er, um wieder durch den gleichen Knoten seiner Bahn zu laufen; er ist wichtig für die Sonnen- und Mondfinsternisse.
Einen anomalistischen Monat (27,56 d) benötigt der Mond von einem Perigäumdurchgang zum nächsten.
Diese Werte nehmen jedoch sehr langsam im Laufe von Jahrmillionen zu, da sich die Mondbahn vergrößert (siehe Abschnitt: Vergrößerung der Umlaufbahn).


Mondphasen
Das Aussehen des Mondes variiert im Laufe seines Bahnumlaufs und durchläuft die Mondphasen:


Die Mondphasen von Neumond über Vollmond zu Neumond
Neumond (1) – der Mond steht zwischen der Sonne und der Erde
zunehmender Mond (2–4) (abends sichtbar)
Vollmond (5) – die Erde steht zwischen der Sonne und dem Mond
abnehmender Mond (6–8) (morgens sichtbar)
Der Halbmond – zunehmend (3) oder abnehmend (7) – ist die Halbphase (Dichotomie).
Diese Darstellung gilt für die Betrachtung von der Nordhalbkugel (der Erde) aus. Betrachtet man den Mond stattdessen von der Südhalbkugel aus, so kehrt sich die visuelle Erscheinung um: Neumond (1), zunehmender Mond (8, 7, 6), Vollmond (5), abnehmender Mond (4, 3, 2). Einem Beobachter in der Nähe des Äquators erscheint die Mondsichel waagerecht und die Verlaufsrichtung des Phasenwechsels senkrecht zum Horizont.

Die nicht von der Sonne beleuchteten Teile der erdzugewandten Mondseite sind dabei nie völlig dunkel, sondern werden durch das Erdlicht – den Widerschein der Erdoberfläche und der Erdatmosphäre – ein wenig aufgehellt. Diese Aufhellung wird als Erdschein oder auch als aschgraues Mondlicht bezeichnet und ist am besten bei schmaler Mondsichel zu sehen.

Seine Ursache wurde schon von Leonardo da Vinci richtig erkannt. Mit einem Fernglas selbst geringer Vergrößerung sind in dem Erdschein sogar Einzelheiten erkennbar, denn aufgrund des größeren Durchmessers und des höheren Rückstrahlungsvermögens (=Albedo) der Erde ist die „Vollerde“ rund 50 mal so hell wie der Vollmond. Messungen des aschgrauen Mondlichts erlauben Rückschlüsse auf Veränderungen der Erdatmosphäre.

Die Rückseite des Mondes ist natürlich nicht immer dunkel, sondern unterliegt dem entsprechend versetzten Phasenwechsel – bei Neumond liegt sie im hellen Sonnenlicht.


Finsternisse
Verfinsterungen zwischen Sonne, Mond und Erde treten auf, wenn die drei Himmelskörper auf einer Linie liegen, das heißt, nur bei Vollmond oder Neumond und wenn sich der Mond in einem der zwei Mondknoten befindet. Dies passiert nur zweimal pro Jahr.


Mondfinsternis

Der Beginn der totalen Mondfinsternis am 9. November 2003Bei einer Mondfinsternis, die nur bei Vollmond auftreten kann, steht die Erde zwischen Sonne und Mond. Sie kann auf der gesamten Nachtseite der Erde beobachtet werden und dauert maximal 3 Stunden 40 Minuten. Man unterscheidet

die totale Mondfinsternis, bei welcher der Mond völlig in den Schatten der Erde wandert. Die Totalität dauert höchstens 100 Minuten. Betrachtet man die geometrischen Verhältnisse bei einer totalen Mondfinsternis, so sollte der Mond im Kernschatten der Erde liegen, der sich theoretisch knapp 1,4 Millionen Kilometer in den Raum erstrecken sollte, tatsächlich aber wegen der starken Streuung durch die Erdatmosphäre nur etwa 250.000 Kilometer weit reicht. Der Mond wird deshalb auch bei totalen Finsternissen nicht völlig verdunkelt. Da die Erdatmosphäre die blauen Anteile des Sonnenlichts stärker streut als die roten, erscheint der Mond bei totalen Finsternissen als dunkle rotbraune Scheibe; daher auch die gelegentliche Bezeichnung »Blutmond«.
die partielle Mondfinsternis, bei der nur ein Teil des Mondes von der Erde abgeschattet wird, das heißt, ein Teil des Mondes bleibt während des gesamten Verlaufs der Finsternis sichtbar.
die Halbschattenfinsternis, bei welcher der Mond nur (ganz oder teilweise) in den Halbschatten der Erde eintaucht. Halbschattenfinsternisse sind ziemlich unauffällig; es zeigt sich lediglich eine leichte Vergrauung derjenigen Mondseite, die dem Kernschatten der Erde am nächsten ist.
Vom Mond aus gesehen stellt sich eine Mondfinsternis als Sonnenfinsternis dar. Dabei verschwindet die Sonne hinter der schwarzen Erdscheibe. Bei einer totalen Mondfinsternis herrscht auf der ganzen Mondvorderseite totale Sonnenfinsternis, bei einer partiellen Mondfinsternis ist die Sonnenfinsternis auf dem Mond nur in einigen Gebieten total, und bei einer Halbschatten-Mondfinsternis herrscht auf dem Mond partielle Sonnenfinsternis. Ringförmige Sonnenfinsternisse gibt es auf dem Mond wegen des im Verhältnis zur Sonne viel größeren scheinbaren Durchmessers der Erdscheibe nicht; lediglich durch die beschriebene Lichtstreuung in der Erdatmosphäre wird der Rand der schwarzen Scheibe zu einem kupferrot schimmernden Ring, der dem Mond die entsprechende Farbe verleiht.


Sonnenfinsternis

Totale Sonnenfinsternis mit sichtbarer KoronaBei einer Sonnenfinsternis, die nur bei Neumond auftreten kann, steht der Mond zwischen Sonne und Erde. Sie kann nur in den Gegenden beobachtet werden, die den Kern- oder Halbschatten des Mondes durchlaufen; diese Gegenden stellen sich meist als lange, aber recht schmale Streifen auf der Erdoberfläche dar. Man unterscheidet:

totale Sonnenfinsternis, bei der der Mond die Sonnenscheibe einige Minuten lang vollständig bedeckt und die Erde den Kernschatten (Umbra) des Mondes durchläuft;
partielle Sonnenfinsternis, bei welcher der Mond die Sonnenscheibe nicht vollständig bedeckt; der Beobachter befindet sich dabei im Halbschatten (Penumbra) des Mondes;
ringförmige Sonnenfinsternis, wenn der Mond durch zu große Erdferne die Sonnenscheibe nicht ganz abdeckt (siehe auch: Durchgang).

Sarosperiode
Bereits den Chaldäern war (um etwa 1000 v. Chr.) bekannt, dass sich Finsternisse nach einem Zeitraum von 18 Jahren und 11 Tagen, der Sarosperiode, wiederholen. Nach 223 synodischen beziehungsweise 242 drakonitischen Monaten (von lat. draco, Drache, altes astrologisches Symbol für die Mondknoten, da man dort einen mond- und sonnenfressenden Drachen vermutete) besteht wieder fast die selbe Stellung von Sonne, Erde und Mond zueinander, so dass sich eine Finsternisstellung nach 18 Jahren und 11,33 Tagen erneut ergibt. Die Ursache dieser Periode liegt darin begründet, dass bei einer Finsternis sowohl die Sonne als auch der Mond nahe der Knoten der Mondbahn liegen müssen, welche in 18 Jahren einmal um die Erde laufen. Thales nutzte diese Periode, die er bei einer Orientreise kennenlernte, für seine Finsternisprognose im Jahr 585 v. Chr. Durch sie konnten die Griechen die militärisch überlegenen Perser besiegen.

Da die Übereinstimmung der 223/242 Monate nicht exakt ist, reißt die Sarosperiode etwa alle 1.300 Jahre ab und eine neue beginnt.


Vergrößerung der Umlaufbahn

Der Retroreflektor von Apollo 11.Der mittlere Abstand zwischen dem Mond und der Erde wächst jährlich um etwa 3,8 cm. Die Entfernung wird seit der ersten Mondexpedition Apollo 11 regelmäßig per Lidar vermessen, indem die Laufzeit bestimmt wird, die das Licht für die Strecke hin und zurück benötigt. Sowohl von amerikanischen, als auch von sowjetischen Mondmissionen wurden dazu Retroreflektoren auf dem Mond platziert.

Die allmählich zunehmende Entfernung ist eine Folge der Gezeitenkräfte, die der Mond auf der Erde bewirkt. Die Rotationsenergie der Erde wird dabei in Wärme umgewandelt und der damit verbundene Drehimpuls der Erdrotation wird auf den Bahndrehimpuls des Mondes übertragen, der sich dadurch von der Erde entfernt. Dieser schon lange vermutete Effekt ist seit 1995 durch die Laser-Distanzmessungen abgesichert.


Rotation

Die Libration des MondesInfolge der Gezeitenwirkung, die durch die Gravitation der Erde entsteht, hat der Mond seine Rotation der Umlaufzeit in Form einer gebundenen Rotation angepasst. Das heißt, bei einem Umlauf um die Erde dreht er sich im gleichen Drehsinn genau einmal um die eigene Achse. Daher ist von einem Punkt der Erdoberfläche aus, abgesehen von kleineren Abweichungen, den Librationsbewegungen, immer dieselbe Seite zu sehen. Aufgrund der Libration und der Parallaxe, sprich durch Beobachtung von verschiedenen Punkten etwa bei Mondaufgang und Monduntergang, sind insgesamt von der Erde aus knapp 59 % der Mondoberfläche einsehbar. Die restlichen 40 % der Mondoberfläche konnte erstmals 1959 durch die Raumsonde Lunik 3 beobachtet werden.

Wegen der gebundenen Rotation sähe ein Beobachter auf dem Mond die Erde immer an derselben Stelle des Himmels; abgesehen von den leichten Schwankungen durch die Librationen. Die Erde geht also außerhalb der Librationszonen auf dem Mond niemals „auf“ oder „unter“. Ein Beobachter auf der verbleibenden Mondrückseite kann die Erde somit niemals sehen.

Wegen des Fehlens einer Atmosphäre ist der Mondhimmel nicht farbig, sondern schwarz, da kein Streulicht beobachtet werden kann. Sterne kann man jedoch auch auf dem Mond nur Nachts sehen, die Lichtempfindlichkeit des menschlichen Auges stellt sich auf die hell leuchtende Mondoberfläche ein und kann die Sterne nicht mehr wahrnehmen. Die Erde erscheint als bläuliche Scheibe, fast viermal so groß wie der Mond von der Erde aus. Die Erdphasen werden in einem synodischen Monat durchlaufen und sind den Mondphasen entgegengesetzt. Bei Neumond herrscht „Vollerde“ und bei Vollmond „Neuerde“.

Die Sonne wandert, vom Mond aus gesehen, ebenso wie von der Erde beobachtet einmal pro Jahr durch den Tierkreis. Von Sonnenaufgang bis zum Höchststand der Sonne dauert es eine Woche, und von dort eine weitere Woche bis zum Sonnenuntergang, worauf eine 14-tägige Nacht folgt. Ein Tag-Nacht-Zyklus auf dem Mond dauert somit einen Monat.


Selenologie und Selenografie

Der Mond am 30. Dezember 2004Die Selenologie, nach der griechischen Mondgöttin Selene, oder auch „Geologie des Mondes“, beschäftigt sich mit seiner Entstehung, seinem Aufbau und seiner Entwicklung, sowie mit der Entstehung der beobachteten Strukturen und der dafür verantwortlichen Prozesse. Die Aufgabe der Selenografie besteht in der Erstellung von Mondkarten.


Eigenschaften und Entwicklung
Hauptartikel: Entstehung des Mondes

Der Mond hat mit 3.476 km etwa ein Viertel des Durchmessers der Erde und weist mit 3,345 g/cm3 eine geringere Dichte als die Erde auf. Aufgrund seines im Vergleich zu anderen Monden recht geringen Größenunterschieds zu seinem Planeten bezeichnet man Erde und Mond gelegentlich auch als Doppelplanet. Seine im Vergleich zur Erde geringe mittlere Dichte blieb auch lange ungeklärt und sorgte für zahlreiche Theorien zur Entstehung des Mondes.

Das heute weithin anerkannte Modell zur Entstehung des Mondes besagt, dass vor etwa 4,5 Milliarden Jahren ein Himmelskörper von der Größe des Mars nahezu streifend mit der Erde kollidierte. Dabei wurde viel Materie, vorwiegend aus der Erdkruste und dem Mantel des einschlagenden Körpers, in eine Erdumlaufbahn geschleudert, ballte sich dort zusammen und formte schließlich den Mond. Nach aktuellen Simulationen bildete sich der Mond in einer Entfernung von rund drei bis fünf Erdradien, also in einer Höhe zwischen 20.000 und 30.000 Kilometern. Durch den Zusammenstoß und die freiwerdende Gravitationsenergie bei der Bildung des Mondes wurde dieser aufgeschmolzen und vollständig von einem Ozean aus Magma bedeckt. Im Laufe der Abkühlung bildete sich eine Kruste aus den leichteren Mineralen aus, die noch heute in den Hochländern vorzufinden sind. Auf der Erde wird der Pazifik teilweise als Überrest dieses Ereignisses betrachtet.

Die „junge“ Mondkruste wurde bei größeren Einschlägen immer wieder durchschlagen, so dass aus dem Mantel neue Lava in die entstehenden Krater nachfließen konnte. Es bildeten sich die Maria, die erst einige hundert Millionen Jahre später vollständig erkalteten. Das sog. „Große Bombardement“ endete erst vor 3,8 bis 3,2 Milliarden Jahren, nachdem die Anzahl der Meteoriteneinschläge vor etwa 3,9 Milliarden Jahren deutlich zurückgegangen war. Danach ist keine starke vulkanische Aktivität nachweisbar, doch konnten einige Astronomen vereinzelte Leuchterscheinungen beobachten, so genannte Lunar Transient Phenomena.

Im November 2005 konnte ein internationales Forscherteam der ETH Zürich sowie der Universitäten Münster, Köln und Oxford erstmals die Geburtsstunde des Mondes präzise datieren. Dafür nutzten die Wissenschaftler eine Analyse des Isotops Wolfram-182 und berechneten das Alter des Mondes auf 4527 ±10 Millionen Jahre [2].


Gestalt
Die Gestalt des Mondes gleicht mehr der eines dreiachsigen Ellipsoids als der einer Kugel. An den Polen ist er etwas abgeplattet und die in Richtung der Erde weisende Äquatorachse ist etwas größer als die darauf senkrecht stehende Äquatorachse. Die Äquatorwulst ist auf der erdabgewandten Seite dabei noch deutlich größer als auf der erdnahen Seite. Der Größenunterschied zwischen den drei Achsen liegt nur zwischen ein und zwei Kilometern.

Dass der Durchmesser in Richtung der Erde am größten ist, liegt an deren Anziehungskraft. Ein Problem daran ist, dass der erdferne Mondradius an dieser Achse den größeren Anteil hat. Pierre-Simon Laplace hatte schon 1799 von seiner Vermutung berichtet, dass die Äquatorwulst zur erdabgewandten Seite hin stärker ausgebildet ist und die Bewegung des Mondes beeinflusst, und dass diese Form nicht einfach ein Ergebnis der Drehung des Mondes um die eigene Rotationsachse sein kann. Seit dem rätseln Mathematiker und Astronomen, aus welcher Bildungsphase der Trabant diese Ausbuchtung konserviert hat, nachdem sein Magma erstarrt war, denn auf der aktuellen, annähernd kreisförmigen Umlaufbahn kann sie durch Berechnungen nicht erklärt werden [3].


Innerer Aufbau

Schematischer Aufbau des Mondes (links: Vorderseite, rechts: Rückseite)
Aufbau der äußeren Schichten des Mondes; KREEP: Kalium, Rare Earth Elements (das heißt Seltene Erden), PhosphorUnser Wissen über den Aufbau des Mondes beruht im Wesentlichen auf den Daten der vier von den Apollo-Missionen zurückgelassenen Seismometer, die diverse Mondbeben und Erschütterungen durch Meteoriteneinschläge aufzeichneten, sowie den Kartierungen der Oberfläche, des Gravitationsfeldes und der mineralischen Zusammensetzung durch die Clementine- und die Lunar Prospector-Mission.

Der Mond besitzt eine 70 (an der Mondvorderseite) bis 150 km (Rückseite) dicke Kruste, die von einer mehrere Meter dicken Regolithschicht bedeckt ist. Darunter liegt ein fester Mantel aus Basaltgesteinen. Es gibt Anzeichen für eine Unstetigkeitsfläche in 500 Kilometer Tiefe, an der ein Wechsel der Gesteinszusammensetzung vorliegen könnte. Der 200 bis 400 Kilometer große eisenhaltige Kern dürfte Temperaturen um 1.600 Grad Celsius aufweisen.

Die gebundene Rotation des Mondes hat auch Einflüsse auf Form und inneren Aufbau. Der Mond ist in Richtung Erde lang gezogen und sein Massenschwerpunkt liegt etwa 2 Kilometer näher zur Erde als sein geometrischer Mittelpunkt.


Mondbeben

Passives Seismisches Experiment (PSE) (Apollo 11, NASA)Die zurückgelassenen Seismometer der Apollo-Missionen registrieren etwa 500 Mondbeben pro Jahr. Diese Beben sind im Vergleich zu Erdbeben sehr schwach. Das stärkste erreichte eine Stärke von knapp 5 auf der Richterskala. Die meisten liegen aber bei einer Stärke von 2. Die seismischen Wellen der Beben können ein bis vier Stunden lang verfolgt werden. Sie werden im Mondinneren also nur sehr schwach gedämpft.

Mehr als die Hälfte der Beben entstehen in einer Tiefe von 800 bis 1.000 Kilometer und weisen Häufigkeitsspitzen beim Apogäum- und Perigäumdurchgang auf, das heißt, alle 14 Tage. Auch sind Beben aus der oberflächennahen Region des Mondes bekannt. Die Ursache liegt darin, dass sich der Aufbau des Mondes dem Mittelwert der durch die Erde verursachten Gravitation angepasst hat. Die Beben bauen die inneren Spannungen durch Gezeitenkräfte ab, die am erdnächsten und erdfernsten Punkt der Mondbahn ihr Maximum erreichen. Der Ursprung der Beben verteilt sich nicht gleichmäßig über eine komplette Mantelschale. Die meisten Beben entstehen an nur etwa 100 Stellen, die jeweils nur wenige Kilometer groß sind. Der Grund für diese Konzentration ist noch nicht bekannt.


Mascons

Das Gravitationsfeld des Mare Serenitatis (unten) sowie die Topographie (oben), das Mascon ist im Zentrum deutlich zu erkennen (NASA)Durch ungewöhnliche Einflüsse auf die Bahnen der Lunar-Orbiter-Missionen erhielt man Ende der 1960er erste Hinweise auf Schwereanomalien, die man Mascons (Mass concentrations, Massenkonzentrationen) nannte. Durch Lunar Prospector wurden diese Anomalien näher untersucht, sie befinden sich meist im Zentrum der Krater und sind vermutlich durch die Einschläge entstanden. Möglicherweise handelt es sich um die eisenreichen Kerne der Impaktoren, die aufgrund der fortschreitenden Abkühlung des Mondes nicht mehr bis zum Kern absinken konnten. Nach einer anderen Theorie könnte es sich um Lavablasen handeln, die als Folge eines Einschlags aus dem Mantel aufgestiegen sind.


Oberfläche

Die Topografie der erdnahen (links) und der erdfernen MondseiteDie Oberfläche des Mondes ist nahezu vollständig von einer trockenen, aschgrauen Staubschicht, dem Regolith, bedeckt. Der scheinbare „Silberglanz“ wird einem irdischen Beobachter durch den Kontrast zum Nachthimmel nur vorgetäuscht, in Wirklichkeit hat der Mond sogar eine besonders geringe Albedo (Rückstrahlfähigkeit).

Die Mondoberfläche zeigt Kettengebirge, Gräben und Rillen (Fossa), flache Dome und große Ebenen erstarrten Magmas, jedoch keinerlei aktive Tektonik wie die Erde.


Regolith
Der Mond besitzt keine nennenswerte Atmosphäre. Deshalb schlagen ständig Meteoriten jeder Größe ohne vorherige Abbremsung auf der Oberfläche ein und pulverisieren die Gesteine. Der durch diesen Prozess entstehende Regolith bedeckt bis auf die jungen Krater die gesamte Oberfläche mit einer mehrere Meter dicken Schicht, die die Detailstruktur des Untergrundes verbirgt. Diese Deckschicht erschwert die Untersuchung der Entstehungsgeschichte des Monds erheblich.

Der Regolith entsteht hauptsächlich aus dem normalen Material der Oberfläche. Er enthält aber auch Beimengungen, die durch Einschläge an den Fundort transportiert wurden. Obwohl er gemeinhin als Mondstaub bezeichnet wird, entspricht der Regolith eher einer Sandschicht. Die Korngröße reicht von Staubkorngröße direkt an der Oberfläche über Sandkörner wenig tiefer bis hin zu Steinen und Felsen, die erst später hinzukamen, und noch nicht vollständig zermahlen sind. Ein weiterer wichtiger Bestandteil sind kleine glasige Erstarrungsprodukte von Einschlägen. An manchen Stellen besteht der Regolith fast zur Hälfte aus diesen Agglutinaten, das heißt Glaskügelchen, die wesentliche Bestandteile des normalen mineralischen Regoliths enthalten. Sie entstehen, wenn die geschmolzenen Impaktprodukte erst nach dem Auftreffen auf die Regolithschicht erstarren.

Im Mondmeteoriten Dhofar 280, der im Jahr 2001 im Oman gefunden wurde, wurden neue Eisen-Silizium-Mineralphasen identifiziert. Eine dieser Mineralphasen (Fe2Si), die damit erstmals in der Natur eindeutig nachgewiesen wurde, ist nach dem Forscher Bruce Hapke als Hapkeit benannt worden. Bruce Hapke hatte in den 1970ern die Entstehung derartiger Eisen-Verbindungen durch Weltraum-Erosion (engl. Space Weathering) vorhergesagt. Weltraum-Erosion verändert auch die Reflexionseigenschaften des Materials und beeinflusst so die Albedo der Mondoberfläche.

Der Mond hat kein nennenswertes Magnetfeld, das heißt die Teilchen des Sonnenwindes – vor allem Wasserstoff, Helium, Neon, Kohlenstoff und Stickstoff – treffen nahezu ungehindert auf der Mondoberfläche auf und werden im Regolith implantiert. Dies ist ähnlich zu der Ionenimplantation, die bei der Herstellung von integrierten Schaltungen angewandt wird. Auf diese Weise bildet der Mondregolith ein Archiv des Sonnenwindes, vergleichbar dem Eis in Grönland für das irdische Klima. Dazu kommt, dass kosmische Strahlung etwa einen Meter tief in die Mondoberfläche eindringt und dort durch Kernreaktionen (hauptsächlich Spallationsreaktionen) instabile Isotope bilden. Diese Isotope verwandeln sich mit unterschiedlicher Halbwertzeit unter anderem durch Alphazerfall in stabile Isotope. Da pro Alphazerfall je ein Helium Atomkern entsteht, enthalten Gesteine des Mondregoliths bedeutend mehr Helium als irdische Oberflächen-Gesteine.

Da der Mondregolith durch Meteoriteneinschläge umgewälzt wird, haben die einzelnen Bestandteile meist eine komplexe Bestrahlungsgeschichte hinter sich. Man kann jedoch durch radiometrische Datierungsmethoden für Mondproben herausfinden, wann sie nahe der Oberfläche waren. Damit lassen sich Erkenntnisse über die kosmische Strahlung und den Sonnenwind zu diesen Zeitpunkten gewinnen.


Maria

Mare Imbrium mit dem großen Kopernikuskrater am oberen Bildrand (Apollo 17, NASA)Die erdzugewandte Seite des Mondes wird von den meisten und größten der dunklen Tiefebenen geprägt, die insgesamt 16,9 Prozent der Mondoberfläche einnehmen. Auf der Vorderseite nehmen sie 31,2 Prozent ein, auf der Rückseite nur 2,6 Prozent. Die auffällige Gruppierung auf der erdnahen Seite liegt größtenteils in der Nordhälfte und bildet das volkstümlich so genannte „Mondgesicht“. In der Frühzeit der Mondforschung hielt man die dunklen Flächen für Meere; sie werden deshalb nach Giovanni Riccioli als Maria (Singular: Mare) bezeichnet.

Die Maria sind erstarrte Lavadecken im Innern von kreisförmigen Becken und unregelmäßigen Einsenkungen. Die Depressionen sind vermutlich durch große Einschläge in der Frühphase des Mondes entstanden. Da in diesem Entwicklungsstadium der Mondmantel noch flüssig war, wurden ihre Böden anschließend von aufsteigendem Magma geflutet. Das Alter der dunklen Basalte beträgt 3,1 bis 3,8 Milliarden Jahre. Die Ebenen weisen nur wenige Krater auf und mit Ausnahme von diesen zeigen sie nur sehr geringe Höhenunterschiede von maximal 100 Metern. Zu diesen Erhebungen gehören die Dorsa; die sich flache aufwölbenden Rücken erstrecken sich über mehrere Dutzend Kilometer. Die Maria sind von einer 2 bis 8 Meter dicken Regolithschicht bedeckt, die reich an Eisen und Magnesium ist. (Siehe auch: Liste der Maria des Erdmondes)


Terrae
Die Hochländer wurden früher als Kontinente angesehen und werden deshalb als Terrae bezeichnet. Sie weisen deutlich mehr Krater als die Maria auf und werden von einer bis zu 15 Meter dicken Regolithschicht bedeckt, die reich an hellem aluminiumreichen Anorthosit ist. Sie sind selenologisch älter als die Maria, die untersuchten Gesteine wurden auf 3,8 bis etwa 4,5 Milliarden Jahre datiert und sind vermutlich die Reste der ursprünglichen Mondkruste. Aus der Samarium-Neodym-Isotopensystematik von mehreren Mondanorthositen konnte ein Kristallisationsalter von 4,456 ± 0,04 Milliarden Jahren für diese Gesteine bestimmt werden, was als Bildungsalter der ersten Kruste und als Beginn der Kristallisation des ursprünglichen Magmaozeans interpretiert wird.

In den Hochländern gibt es mehrere Gebirge, die Höhen von etwa 10 Kilometern erreichen. Sie sind möglicherweise dadurch entstanden, dass der Mond infolge der Abkühlung geschrumpft ist und sich dadurch Faltengebirge aufwölbten. Nach einer anderen Erklärung könnte es sich um die Überreste von Kraterwällen handeln. Sie sind nach irdischen Gebirgen benannt worden, zum Beispiel Alpen, Apenninen, Kaukasus und Karpaten. (Siehe auch: Liste der Berge und Gebirge des Erdmondes)


Krater

Krater Theophilus (Apollo 16, NASA)

Hadley-Rille (Apollo 15, NASA)
Die Mondkrater entstanden großteils durch Asteroiden-Einschläge (Impaktkrater) vor etwa 3 bis 4,5 Milliarden Jahren in der Frühzeit des Mondes. Der Nomenklatur von Riccioli folgend, werden sie vorzugsweise nach Astronomen, Philosophen und anderen Gelehrten benannt. Ihre Größen reichen von 2.240 km Durchmesser, wie im Fall des Südpol-Aitken-Beckens, bis hin zu Mikrokratern, die erst unter dem Mikroskop sichtbar werden. Mit irdischen Teleskopen kann man allein auf der Vorderseite mehr als 40.000 Krater mit Größen von mehr als 100 Meter unterscheiden, auf der Rückseite gibt es jedoch ein Vielfaches mehr. (Siehe auch: Liste der Krater des Erdmondes)

Vulkanische Krater dürften sehr selten sein, doch werden vereinzelte Austritte von Gas registriert.


Rillen
Auf der Mondoberfläche gibt es auch Rillenstrukturen (Rima), über deren Ursprung vor dem Apollo-Programm lange spekuliert wurde. Man unterscheidet

gerade Rillen,
bogenförmige Rillen und
mäanderförmige Rillen.
Seit den Untersuchungen der Hadley-Rille durch Apollo 15 geht man davon aus, dass es sich bei den mäanderförmigen Rillen um Lavakanäle handelt, die zum Teil „überdacht“ waren. Die Decken sind jedoch im Laufe der Mondentwicklung eingestürzt und zu Regolith zermahlen worden. Die Entstehungsgeschichte der anderen Rillenformen ist deutlich unsicherer, sie könnten aber als Risse in der erkaltenden Lava entstanden sein.

Neben den als Rima bezeichneten Strukturen bestehen noch schmale, vertiefte Strukturen, die eine Länge bis über 400 km erreichen. Sie ähneln den langgestreckten Rillen (Rimae) und werden als Furchen oder Risse (Rupes) bezeichnet. Diese Furchen gelten als Beweis für das Wirken von Spannungskräften innerhalb der Mondkruste. (Siehe auch: Liste der Rillenstrukturen des Erdmondes)


Erdabgewandte Seite

Rückseite des MondesÜber die Rückseite des Mondes war vor den ersten Raumfahrtmissionen nichts bekannt, da sie von der Erde nicht sichtbar ist, erst Lunik 3 lieferte die ersten Bilder. Sie unterscheidet sich in mehreren Aspekten von der Vorderseite. Sie besteht fast nur aus Hochländern, hat aber deutlich mehr Krater, unter anderen das große Südpol-Aitken-Becken, ein 13 km tiefer Krater mit 2.240 km Durchmesser. Untersuchungen der Clementine-Mission und des Lunar Prospector legen die Vermutung nahe, dass hier ein sehr großer Einschlagkörper die Mondkruste durchstoßen und möglicherweise Mantelgesteine freigelegt hat. Die Mondkruste ist an der Mondrückseite mit 150 km gegenüber 70 km an der Vorderseite auch etwa doppelt so dick.

Der oft verwendete Ausdruck „Dunkle Seite des Mondes“ (Dark Side of the Moon) für die Rückseite des Mondes ist im eigentlichen Wortsinn falsch, da Vor- und Rückseite im Laufe der Mondrotation abwechselnd von der Sonne beschienen werden. Die Rückseite ist bei Neumond vollständig ausgeleuchtet.


Wasser
Der Mond ist ein extrem trockener Körper. In den Apollo-Proben kommt Wasser, im Gegensatz z. B. zu einigen chondritischen Meteoriten, nicht einmal in Form hydratisierter Minerale vor. Man schätzt, dass die gesamte Wassermenge des Mondes nur etwa der Wassermenge des Zürichsees entspricht. Umso erstaunlicher ist es, dass das Nachbarobjekt, die Erde, der wasserreichste Körper des inneren Sonnensystems ist.

Die Lunar-Prospector-Sonde hat Hinweise auf Wassereis in den Kratern der Polarregionen des Mondes gefunden; dieses Wasser könnte aus Kometenabstürzen stammen. Da die polaren Krater aufgrund der geringen Neigung der Mondachse gegen die Ekliptik niemals direkt von der Sonne bestrahlt werden, könnte es sein, dass dort noch im Regolith gebundenes Wassereis vorhanden ist. Der Versuch, durch den gezielten Absturz des Prospectors in einen dieser Polarkrater eindeutige Beweise zu erhalten, ist allerdings fehlgeschlagen. Es gibt bis heute keine zweifelsfreien Beweise.


Atmosphäre
Der Mond hat keine Atmosphäre im eigentlichen Sinn, sondern nur eine Exosphäre. Sie besteht zu etwa gleichen Teilen aus Helium, Neon, Wasserstoff sowie Argon und hat ihren Ursprung in eingefangenen Teilchen des Sonnenwindes. Ein sehr kleiner Teil entsteht auch durch Ausgasungen aus dem Mondinneren, wobei insbesondere 40Argon, das durch Zerfall von 40Kalium im Mondinneren entsteht, von Bedeutung ist. Interessanterweise wird ein Teil dieses 40Argon aber durch das im Sonnenwind mittransportierte Magnetfeld wieder auf die Mondoberfläche zurückgetrieben und in die oberste Staubpartikelschicht übernommen. Da 40Kalium früher häufiger war und damit mehr 40Argon ausgaste, kann durch Messung des 40Argon/36Argon-Verhältnisses von Mondmaterial bestimmt werden, zu welcher Zeit es in der obersten Schicht des Mondregoliths lag. Es besteht ein Gleichgewicht zwischen den eingefangenen Atomen und dem Verlust durch temperaturbedingtes Entweichen.


Oberflächentemperatur
Aufgrund der langsamen Rotation des Mondes und seiner nur äußerst dünnen Gashülle gibt es auf der Mondoberfläche zwischen der Tag- und der Nachtseite sehr große Temperaturunterschiede. Am Tag erreicht die Temperatur eine Höhe von bis zu etwa 130 °C und fällt in der Nacht bis auf etwa -160 °C ab. In manchen Gebieten gibt es lokale Anomalien, in Form von einer etwas höheren oder auch etwas niedrigeren Temperatur an benachbarten Stellen. Krater, deren Alter als relativ jung angesehen wird, wie zum Beispiel Tycho, sind nach Sonnenuntergang etwas wärmer als ihre Umgebung. Wahrscheinlich können sie durch eine dünnere Staubschicht die während des Tages aufgenommene Sonnenenergie besser speichern. Andere positive Temperaturanomalien gründen eventuell auf örtlich etwas erhöhte Radioaktivität.


Masse
Die Bestimmung der Mondmasse stellt kein einfaches Problem dar, da sie sich nicht direkt aus dem Gravitationsgesetz ergibt.

Umkreist ein Körper der Masse m ein Gravitationszentrum der Masse M im Abstand r der beiden Massenmittelpunkte, so gilt durch Gleichsetzung der Terme für die Zentripetal- und die Gravitationskraft

.
Die Masse des umkreisenden Körpers kürzt sich in dieser Gleichung heraus und es bleibt nur die Masse des umkreisten Körpers übrig. Daher lässt sich mit dieser Gleichung nur die Masse eines Planeten bestimmen, sofern dieser über einen Mond verfügt, der sich näherungsweise in einer Kreisbahn um den Planeten bewegt; dies gilt ebenso für Sterne, deren Masse über die sie umkreisenden Planeten bestimmt werden kann.

Erde und Mond stellen ein Zweikörpersystem dar, beide Partner umkreisen ihren gemeinsamen Schwerpunkt S. Beim Zweikörpersystem aus Erde und Sonne fällt dieser Schwerpunkt praktisch mit dem Sonnenmittelpunkt zusammen, da die Sonne sehr viel massereicher als die Erde ist. Bei Erde und Mond ist der Massenunterschied jedoch nicht so groß, daher liegt der Erde-Mond-Schwerpunkt nicht im Zentrum der Erde, sondern deutlich davon entfernt (aber immer noch unter der Oberfläche). Wir bezeichnen nun r1 als den Abstand des Erdmittelpunktes zum Schwerpunkt S und r2 als den Abstand des Mondmittelpunktes von demselben. Da Erde und Mond sich beide um S drehen, gilt für beide Himmelskörper die gleiche Winkelgeschwindigkeit ω. Damit unterliegen Erde und Mond jeweils der Zentripetalkraft

Mω2r1 beziehungsweise mω2r2.
Die zwischen beiden Himmelskörpern wirkende Gravitationskraft ergibt sich mit dem Gravitationsgesetz zu


Durch Gleichsetzen der Terme für Zentripetal- und Gravitationskraft erhalten wir hieraus die Gleichungen


und

.
Setzen wir diese Beziehungen ins Verhältnis zueinander, so zeigt die Rechnung

,
dass das Massenverhältnis von Erde und Mond gerade dem Verhältnis von r1 zu r2 entspricht. Somit geht es nur darum, wie groß r1 und r2 sind – also wo sich der Schwerpunkt des Systems befindet.

Ohne den Mond und dessen Schwerkraft würde die Erde eine elliptische Bahn um die Sonne durchlaufen. Tatsächlich bewegt sich allerdings der Schwerpunkt des Systems Erde, Mond auf einer elliptischen Bahn. Die Rotation um den gemeinsamen Schwerpunkt erzeugt so eine leichte Welligkeit in der Erdbahn, welche eine kleine Verschiebung der von der Erde aus gesehenen Position der Sonne verursacht. Aus von Astronomen gemessenen Daten dieser Verschiebung wurde r1 zu etwa 4.700 km berechnet, also 1.671 km unter der Erdoberfläche; der Radius der Erde beträgt 6.371 km. Da der Mond keine genaue Kreisbahn um die Erde beschreibt, berechnen wir r2 über den mittleren Bahnradius, abzüglich r1. Es gilt also r2 = 384.405 km − 4.700 km = 379.705 km.

Damit ergibt sich für das Massenverhältnis

,
womit der Mond etwa 81 Mal leichter als die Erde ist. Durch Einsetzen der Erdmasse ergibt sich die Masse des Mondes zu

.

Sonstiges

Einflüsse auf die Erde
Die Gravitation des Monds treiben auf der Erde die Gezeiten an. Dazu gehören nicht nur Ebbe und Flut in den Meeren, sondern auch Hebungen und Senkungen des Erdmantels. Die durch die Gezeiten frei werdende Energie wird der Drehbewegung der Erde entnommen und der darin enthaltene Drehimpuls dem Bahndrehimpuls des Mondes zugeführt. Dadurch verlängert sich gegenwärtig die Tageslänge um etwa 20 Mikrosekunden pro Jahr. In ferner Zukunft wird die Rotation an den Mondumlauf gebunden sein und die Erde wird dem Mond immer dieselbe Seite zuwenden. Der Abstand zwischen Erde und Mond wird dann wegen des übertragenen Drehimpulses etwa doppelt so groß sein wie heute.

Die Erde ist nicht perfekt kugelförmig, sondern hat am Äquator einen größeren Radius als an den Polen. Die Gravitation der Sonne und des Mondes greifen an dieser unsymmetrischen Masseverteilung an. Diese auf die Erde als Ganzes wirkenden Gezeitenkräfte erzeugen damit ein Drehmoment in Bezug auf den Erdmittelpunkt. Da die Erde ein ansonsten frei rotierender Kreisel ist, bewirkt das Drehmoment eine Präzession der Erdachse. Wäre die Sonne die einzige Ursache für Präzession, würde das im Jahresrhythmus umlaufende Drehmoment die Erdachse innerhalb von Millionen Jahren auch in die Bahnebene drehen. Dies würde für ungünstige Umweltbedingungen für das Leben auf der Erde bedeuten, weil die Polarnacht abwechselnd die gesamte Nord- bzw. Südhalbkugel erfassen würde. Das monatlich umlaufende Drehmoment des Mondes verhindert, dass die Erdachse diese Stellung annimmt. Auf diese Weise trägt der Mond zu dem das Leben begünstigende Klima der Erde bei.


Einfluss auf Lebewesen
Ein direkte Einfluss des Mondes auf die Menschen und andere Lebewesen auf der Erde konnte bisher nicht wiederholbar nachgewiesen werden. Eine Ausnahme ist, dass der Stand des Monds von Zugvögeln und einige Arten nachtaktiver Insekten zur Navigation genutzt wird. Allerdings wird in der Land- und Forstwirtschaft seit alters her darauf geachtet, dass bestimmte Arbeiten in der Natur zum richtigen Zeitpunkt erledigt werden. In neuerer Zeit werden dazu Mondkalender benutzt.


Mondregenbogen
Bei Nacht kann durch Zusammentreffen von Mondlicht und Regentropfen ein Mondregenbogen entstehen, der analog zum physikalischen Prinzip des Regenbogens der Sonne funktioniert.


Mondhof und -halo

MondhofAls Mondhof werden farbige Ringe um den Mond bezeichnet, die durch die Beugung des Lichts an den Wassertröpfchen der Wolken verursacht werden. Dabei ist der äußerste Ring von rötlicher Farbe und hat eine Ausdehnung von etwa zwei Grad, in seltenen Fällen auch bis zu zehn Grad.

Umgangssprachlich wird der Begriff des Mondhofs auch für ein Halo um den Mond gebraucht. Dafür sind Eiskristalle in Luftschichten verantwortlich, die aus dünnem Höhennebel oder Dunst entstanden sind und das auf die Erde fallende Licht in einem sehr schwachen Winkel ablenken und dadurch eine Art leuchtenden Ring-Effekt für den Betrachter hervorrufen.


Mondtäuschung
Als Mondtäuschung bezeichnet man den Effekt, dass der Mond in Horizontnähe größer aussieht als im Zenit. Dies ist keine Folge der Lichtbrechung an den Luftschichten, sondern eine optische Täuschung, die von der Wahrnehmungspsychologie untersucht und erklärt wird.


Eigentumsverhältnisse
Der Weltraumvertrag (Outer Space Treaty) von 1967 verbietet Staaten, einen Eigentumsanspruch auf Weltraumkörper wie den Mond zu erheben. Dieses Abkommen wurde bis heute von 192 Staaten der Vereinten Nationen ratifiziert und ist damit in Kraft. Aufgrund des Outer-Space-Treaty-Abkommens können jedoch nur Staaten keine Ansprüche geltend machen. Es gilt nicht für Firmen oder Privatpersonen. Das 1979 entworfene Moon-Treaty-Abkommen (Agreement Governing the Activities of States on the Moon and Other Celestial Bodies) wurde entworfen, um diese vom Outer Space Treaty hinterlassene Gesetzeslücke zu schließen. Der „Moon-Treaty“-Entwurf hatte explizit die Besitzansprüche von Firmen und Privatpersonen adressiert und ausgeschlossen (Artikel 11, Absatz 2 und 3). Aus diesem Grund wird das „Moon Treaty“ oft als Hindernis für Grundstücksverkäufe zitiert, nur tatsächlich wurde dieses Abkommen nie unterschrieben oder in den Vereinten Nationen korrekt ratifiziert. Nur fünf Staaten, die alle nicht weltraumgängig sind, haben versucht es zu ratifizieren. 187 andere Staaten sowie die USA, Russland und China haben es nicht unterschrieben und auch nicht ratifiziert. Das „Moon Treaty“ ist deshalb heute in den meisten Ländern der Erde nicht in Kraft. Die wählenden Staaten hatten damals zu viele Bedenken, dass es die profitable Nutzung des Mondes gefährden könnte und somit wurde das Abkommen auch nicht ratifiziert (und deshalb nicht Gesetz). Folglich besteht noch heute eine historische und nicht ignorierbare Rechtsgrundlage für Mond-Grundstücksverkäufe. Es sollte ebenfalls darauf hingewiesen werden, dass die Internationale Astronomische Union sich nicht mit dem Verkauf von Himmelskörpern befasst, sondern nur mit deren Benennung, etwas was in diesem Fall einen wichtigen Unterschied darstellt.

Der Amerikaner Dennis M. Hope meldete 1980 beim Grundstücksamt von San Francisco seine Besitzansprüche auf den Mond an. Da niemand in der nach amerikanischem Recht ausgesetzten Frist von acht Jahren Einspruch erhob und da das Outer-Space-Treaty-Abkommen solche Verkäufe durch Privatpersonen in den USA explizit nicht verbietet, vertreibt Hope die Grundstücke über seine dafür gegründete Lunar Embassy. Der Deutsche Martin Jürgens aus Westerkappeln in Westfalen erhebt ebenfalls Anspruch auf den Mond. Laut einer Schenkungsurkunde vom 15. Juli 1756, ausgestellt und unterzeichnet von König Friedrich dem Großen von Preußen, wurden die Rechte am Mond an die Familie Jürgens als Dank für geleistete Dienste übertragen („Jetzo soll ihm der Mond gehören“). In dieser Urkunde wurde festgelegt, dass der Himmelskörper jeweils an den jüngsten Sohn weitervererbt werden soll. Die Familie Jürgens verfügt so über die ältesten verbrieften Eigentumsrechte am Mond. Allerdings bleibt die Frage, wer Friedrich dem Großen das Recht verliehen hat, den Mond zu „verschenken“.


Mögliche koorbitale Objekte
In den Librationspunkten L4 und L5 soll es zwei Staubwolken, die Kordylewskischen Wolken, geben.


Geschichte der Mondbeobachtung
Es liegt in der Natur des Menschen, sich über seine Umwelt Gedanken zu machen. Der Mond mit seinen selbst mit bloßem Auge erkennbaren Details ist nach der Sonne das mit Abstand hellste Objekt des Himmels; zugleich kann man seinen einzigartigen Helligkeits- und Phasenwechsel zwischen Vollmond und Neumond sehr gut beobachten.

Mit der Erfindung des Fernrohrs begann seine intensive Erforschung um 1650 – mit Höhepunkten durch Hieronymus Schröters Selenotopografie 1791, die langbrennweitige Fotografie ab 1890 und die Raumfahrt in den 1970ern.


Mythologische Anfänge

Himmelsscheibe von NebraDie älteste bekannte Darstellung des Mondes ist eine 5.000 Jahre alte Mondkarte aus dem irischen Knowth. Als weitere historisch bedeutende Abbildung in Europa ist die Himmelsscheibe von Nebra zu nennen.

Das Stein-Monument Stonehenge diente eventuell als Observatorium und war so gebaut, dass damit auch Bahneigenschaften des Mondes vorhersagbar oder bestimmbar gewesen sind.

In allen archäologisch untersuchten Kulturen gibt es Hinweise auf die große kultische Bedeutung des Mondes für die damaligen Menschen. Der Mond stellte meist eine zentrale Gottheit dar, als weibliche Göttin, zum Beispiel bei den Thrakern Bendis, bei den Ägyptern Isis, bei den Griechen Selene, Artemis und Hekate sowie bei den Römern Luna und Diana, oder als männlicher Gott wie beispielsweise bei den Sumerern Nanna, in Ägypten Thot, in Japan Tsukiyomi, bei den Azteken Tecciztecatl und bei den Germanen Mani. Fast immer wurden Sonne und Mond dabei als entgegengesetzt geschlechtlich gedacht, auch wenn die Zuordnung variierte. In China dagegen galt der Mond lediglich als Symbol für Westen, Herbst und Weiblichkeit (Yin).

Ein häufig vorkommender Gedanke ist das Bild von den drei Gesichtern der Mondgöttin: bei zunehmendem Mond die verführerische Jungfrau voller Sexualität, bei Vollmond die fruchtbare Mutter und bei abnehmendem Mond das alte Weib oder die Hexe mit der Kraft zu Heilen, zum Beispiel bei den Griechen mit Artemis, Selene und Hekate sowie bei den Kelten Blodeuwedd, Morrigan und Ceridwen.

Der Mond hat bis in die Neuzeit hinein seine Faszination nicht verloren und ist bis heute Gegenstand von Romanen und Fiktionen, von Jules Vernes „Reise zum Mond“ über Paul Linckes „Frau Luna“ bis hin zum „modernen“ Traum einer Besiedelung des Mondes.


Kalender
Neben der mythologischen Verehrung nutzten unsere Vorfahren schon sehr früh den regelmäßigen und leicht überschaubaren Rhythmus des Mondes für die Beschreibung von Zeitspannen und als Basis eines Kalenders, noch heute basiert der islamische Kalender auf dem Mondjahr mit 354 Tagen (12 synodische Monate). Mit dem Übergang zum Ackerbau wurde die Bedeutung des Jahresverlaufs für Aussaat und Ernte wichtiger. Um dies zu berücksichtigen, wurden zunächst nach Bedarf, später nach feststehenden Formeln wie zum Beispiel dem metonischen Zyklus Schaltmonate eingefügt, die das Mondjahr mit dem Sonnenjahr synchronisierten. Auf diesem lunisolaren Schema basieren zum Beispiel der altgriechische und der jüdische Kalender. Von den alten Hochkulturen hatten einzig die Ägypter ein reines Sonnenjahr mit 12 Monaten à 30 Tagen sowie 5 Schalttagen, das heißt ohne strengen Bezug zum synodischen Monat von 29,5 Tagen, vermutlich weil für die ägyptische Kultur die genaue Vorhersage der Nilüberschwemmungen und damit der Verlauf des Sonnenjahres überlebensnotwendig war.


Entwicklung der Mondforschung
Die erste, wenn auch nur skizzenhafte Darstellung der sichtbaren Strukturen des Mondes stammt von Galileo Galilei (1609), die ersten brauchbaren stammen von Johannes Hevelius, der mit seinem Werk Selenographia (1647) als Begründer der Selenographie gilt. In der Nomenklatur der Mondstrukturen setzte sich das System von Giovanni Riccioli durch, der in seinen Karten von 1651 die dunkleren Regionen als Meere (Mare, Plural: Maria) und die Krater nach Philosophen und Astronomen bezeichnete. Allgemein anerkannt ist dieses System jedoch erst seit dem 19. Jahrhundert.


Gezeichnete Mondkarte von 1881 (Andrees Handatlas)Tausende Detailzeichnungen von Bergen, Kratern und Wallebenen wurden von Johann Hieronymus Schröter (1778-1813) angefertigt, der auch viele Mondtäler und Rillen entdeckte. Den ersten Mondatlas gaben Wilhelm Beer und Johann Heinrich Mädler 1837 heraus, ihm folgte bald eine lange Reihe fotografischer Atlanten. Die Qualität der Karten wurde in den 1960ern deutlich verbessert, als zur Vorbereitung des Apollo-Programms eine Kartierung durch die Lunar Orbiter-Sonden aus einer Mondumlaufbahn heraus stattfand. Die heute genauesten Karten stammen aus den 1990ern durch die Clementine- und Lunar-Prospector-Missionen.


Das erste Foto der Rückseite des Mondes, aufgenommen von Lunik 3 am 7. Oktober 1959Die Höhenbestimmung von Kratern, Gebirgen und Ebenen war mit Fernrohrbeobachtungen sehr problematisch und erfolgte meist durch Analyse von Schattenlängen, wofür Josef Hopmann Spezialmethoden entwickelte. Erst durch die Sonden-Kartierungen kennt man verlässliche Werte: die Krater, mit Durchmessern bis zu 300 Kilometer, wirken zwar steil, sind aber nur wenige Grad geneigt, die höchsten Erhebungen hingegen erreichen eine Höhe von bis zu 10 Kilometer über dem mittleren Niveau.

Ein bedeutender Fortschritt in der Untersuchung des Mondes wurde durch die Satellitenmissionen erzielt. Die sowjetische Sonde Lunik 1 kam erstmals dem Mond 65.000 km nahe, Lunik 2 traf ihn schließlich und Lunik 3 lieferte die ersten Bilder der Mondrückseite. Das US-amerikanische Apollo- und das sowjetische Luna-Programm brachten bei neun Missionen zwischen 1969 und 1976 insgesamt 382 Kilogramm Mondgestein von der Mondvorderseite zur Erde zurück. Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über die Missionen, die Gesteinsproben zur Erde zurückführten.

Landedatum Mission Menge Landestelle
20. Juli 1969 Apollo 11 21,6 kg Mare Tranquillitatis
19. November 1969 Apollo 12 34,3 kg Oceanus Procellarum
20. September 1970 Luna 16 100 g Mare Fecunditatis
31. Januar 1971 Apollo 14 42,6 kg Fra-Mauro-Hochland
30. Juli 1971 Apollo 15 77,3 kg Hadley-Apenninen (Mare und Hochland)
21. Februar 1972 Luna 20 30 g Apollonius-Hochland
21. April 1972 Apollo 16 95,7 kg Descartes
11. Dezember 1972 Apollo 17 110,5 kg Taurus-Littrow (Mare und Hochland)
18. August 1976 Luna 24 170 g Mare Crisium

1979 wurde der erste Mondmeteorit in der Antarktis entdeckt, dessen Herkunft vom Mond allerdings erst einige Jahre später erkannt wurde. Mittlerweile kennt man noch mehr als zwei Dutzend weitere. Diese bilden eine komplementäre Informationsquelle zu den Gesteinen, die durch die Mondmissionen zur Erde gebracht wurden: Während man bei den Apollo- und Lunaproben die genaue Herkunft kennt, dürften die Meteorite, trotz der Unkenntnis ihres genauen Herkunftsortes auf dem Mond, repräsentativer für die Mondoberfläche sein, da einige aus statistischen Gründen auch von der Rückseite des Mondes stammen sollten.


Menschen auf dem Mond

Edwin Aldrin / Apollo 11
Karte der Landestellen der bemannten und unbemannten MissionenIm Rahmen des kalten Kriegs unternahmen die USA und die UdSSR in den 1960ern einen Anlauf zu bemannten Mondlandungen, die jedoch nur von den USA realisiert wurden. Am 21. Juli 1969 setzte mit Neil Armstrong der erste von 12 Astronauten im Rahmen des Apollo-Programms seinen Fuß auf den Mond, wegen der hohen Kosten wurde das Programm nach sechs erfolgreichen Missionen 1972 eingestellt. Während des ausgehenden 20. Jahrhunderts wurde immer wieder über eine Rückkehr zum Mond und die Einrichtung einer ständigen Mondbasis spekuliert, aber erst durch Ankündigungen des US-Präsidenten George W. Bush und der NASA Anfang 2004 zeichneten sich konkretere Pläne ab. Am 4. Dezember 2006 hat die NASA nun ernsthafte Pläne für eine stufenweise Annäherung des Menschen an den Mond bekannt gegeben. Demnach sollen nach ersten Testflügen bis 2009, schon 2014 wieder bemannte Missionen zum Mond führen. Ab 2020 sollen vier Astronauten 180 Tage lang auf dem Mond verweilen, bis dann ab 2024 eine permanent bemannte Mondbasis am lunaren Südpol etabliert sein wird. [4]

Chronologische Liste der 12 Männer, die den Mond betreten haben.

Neil A. Armstrong
Edwin E. „Buzz“ Aldrin
Charles P. Conrad
Alan L. Bean
Alan B. Shepard
Edgar D. Mitchell
David R. Scott
James B. Irwin
John W. Young
Charles M. Duke
Eugene A. Cernan
Harrison H. Schmitt
Als bisher letzter Mensch verließ Eugene A. Cernan[5] den Mond.


Zitat
Glauben Sie wirklich, der Mond ist nicht da, außer wenn jemand hinschaut? – Albert Einstein zu Vertretern der Quantentheorie.

Siehe auch
Mondvertrag
Selenodäsie
Lunare Zeitskala
Lunarit, Lunabas
Springbrunnen-Theorie des schwebenden Mondstaubs
Sowjetisches bemanntes Mondprogramm

Literatur und Quellen
↑ planetenkunde.de: Prähistorische Astronomie
↑ Anke Poiger: Geburtsdatum von Erde und Mond gefunden in Informationsdienst Wissenschaft 25. November 2005
↑ Stella Hurtley und Phil Szuromi: Moon mystery takes shape in Science, 4 August 2006: Vol. 313. no. 5787, p. 588, Abstract: doi:10.1126/science.313.5787.588b
↑ http://www.washingtonpost.com/wp-dyn/content/article/2006/12/04/AR2006120400837_pf.html
↑ siehe Apollo 17 Lunar Surface Journal, Zeitstempel 170:41:00
Antonín Rükl: Mondatlas. Hanau: Werner Dausien, 1990. ISBN 3768420477
Peter Janle: Das Bild des Mondes. Vom Altertum bis zum Beginn der Weltraumfahrt. In: Sterne und Weltraum. Spektrum der Wissenschaft, Heidelberg 38.1999,8, 640–647. ISSN 0039-1263
Jürgen Oberst, Ralf Jaumann, Harald Hoffmann: Von der Apollo-Landung bis heute. Was wir über die Mondoberfläche gelernt haben. In: Sterne und Weltraum. Spektrum der Wissenschaft, Heidelberg 38.1999,8, 648–656. ISSN 0039-1263
Josef Langer: Theoria motuum Solis et Lunae.

Weblinks
Wiktionary: Mond – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme und Übersetzungen

Commons: Mond – Bilder, Videos und/oder Audiodateien

Wikibooks: Mond – Lern- und Lehrmaterialien

Aktuelle Mondphase
Die 8 Planeten: Der Mond
Mondatlas
Mondatlassoftware
2004 veröffentlichte Detailaufnahmen der Mondoberfläche aus den Apollo-Missionen 15–17
Chuck Woods Mondfoto des Tages (Englisch)
Tipps für ein gutes Mondfoto
Was ist ein Mond?
Studien widerlegen behauptete Mondeinflüsse
Lockruf des Mondes – Immer mehr Wissenschaftler, Ingenieure, Politiker und Weltraumnationen wollen die lunare Renaissance (Telepolis)
Der Mond - im Pfennig-Magazin Nr. 3 vom 18.05.1833