Doch keine Kollision mit der Erde? Forscher stellen neue Theorie zur Mond-Entstehung vor

VonTanja Banner
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Ist der Mond nicht aus dem Aufprall eines Planeten auf die Ur-Erde entstanden? Zwei Forscherteams haben zwei unterschiedliche Theorien entwickelt.

University Park – Wenn man nachts zum Himmel schaut, ist er meistens zu sehen: der Mond. Seit Milliarden von Jahren begleitet er die Erde auf ihrem Weg um die Sonne. Vor vierzig Jahren hat sich die Forschung darauf geeinigt, wie der Mond entstanden ist. Demnach hat ein kleiner Planet namens Theia die Ur-Erde getroffen und ein Stück aus ihr herausgeschlagen. Daraus entstand der Mond. Seit der Kona-Konferenz im Jahr 1984 gilt diese Theorie als Konsens in der Forschung. Doch ein Forschungsteam aus den USA sorgt nun für Unruhe, denn es schlägt eine andere Entstehungsgeschichte für den Mond vor.

Wie ist der Mond entstanden? Neue Theorie basiert auf vielen offenen Fragen

In einer Studie, die im Fachjournal The Planetary Science Journal veröffentlicht wurde, schlagen Darren Williams und Michael Zugger (beide Penn State University) vor, dass die junge Erde den Mond eingefangen hat, als sie im Weltall eine enge Begegnung mit einem Binärsystem hatte. „Die Kona-Konferenz war 40 Jahre lang richtungsweisend“, betont Williams in einer Mitteilung. Doch es seien viele Fragen zur Entstehung des Mondes offen geblieben.

Der Mond – Ein Himmelskörper, viele Facetten

Kein Himmelskörper verändert sein Aussehen so häufig wie der Mond an unserem Himmel. Mal strahlt er als Vollmond so hell, dass die Nacht erleuchtet wird, mal scheint er nur eine schmale Sichel zu sein, die kaum noch sichtbar ist. Die Faszination Mond in Bildern. © Imago/MiS

Der Mond bewegt sich recht schnell am Himmel. Im Osten geht er auf und bewegt sich im Laufe der Zeit über den Himmel, bis er im Westen wieder untergeht. © Imago/Alan Dyer

Diese Aufnahme zeigt den Mond etwa zur Hälfte beleuchtet. Der Mond nimmt zu – in den kommenden Tagen wird er immer voller werden, bis er als heller Vollmond am Himmel strahlt. © Imago/Gottfried Czepluch

In den Tagen rund um Vollmond kann man bei Mondauf- und -untergang ein eindrucksvolles Phänomen beobachten: die Mondtäuschung. Befindet sich der Mond tief am Horizont und in der Nähe von Objekten, erscheint er deutlich größer, als er tatsächlich ist. © Imago/Riccardo Fabi

Ein anderes Phänomen – der sogenannte Supermond – macht den Vollmond am Himmel tatsächlich etwas größer. Der Vollmond befindet sich dann auf seiner Umlaufbahn etwas näher an der Erde als sonst, was regelmäßige Mond-Beobachter am Himmel erkennen können. Auch das Licht des Mondes erscheint dann heller.

Das wohl spannendste Phänomen rund um den Mond ist jedoch die Mondfinsternis. Auf diesem Bild ist die Mondfinsternis aus dem November 2022 zu sehen. Der Mond wandert dabei durch den Schatten der Erde im Weltraum und wird von diesem teilweise verdeckt. Verschwindet der Mond komplett im Schatten, wird er zum sogenannten „Blutmond“ – er strahlt für kurze Zeit rostrot.

Auch die schmale Mondsichel ist ein interessanter Anblick. Wer den Mond täglich beobachtet sieht, wie sie langsam wächst, bis sie zum Halb- und dann zum Vollmond wird.

Auch die schmale Mondsichel ist ein interessanter Anblick. Wer den Mond täglich beobachtet sieht, wie sie langsam wächst, bis sie zum Halb- und dann zum Vollmond wird. © imago/Silas Stein

An manchen Tagen kann man neben der schmalen Mondsichel auch den sogenannten „Erdschein“ sehen. Obwohl nur die schmale Sichel vom Licht der Sonne beleuchtet ist, sieht man auch den unbeleuchteten Teil des Mondes ganz schwach. Er wird vom Licht, das die Erde reflektiert, beleuchtet.

Die abnehmende Mondsichel. In wenigen Tagen wird der Mond vom Himmel komplett verschwunden sein, um kurz darauf wieder als schmale Mondsichel aufzutauchen. Die Mondsichel erscheint dann gespiegelt.

Die abnehmende Mondsichel. In wenigen Tagen wird der Mond vom Himmel komplett verschwunden sein, um kurz darauf wieder als schmale Mondsichel aufzutauchen. Die Mondsichel erscheint dann gespiegelt. © Imago/imagebroker

Auf dem Mond gut zu erkennen sind unter anderem Krater und die Mare, Mondmeere – die großen dunklen Flecken auf der Mondoberfläche.

Auf dem Mond gut zu erkennen sind unter anderem Krater und die Mare, Mondmeere – die großen dunklen Flecken auf der Mondoberfläche. © imago/Deutzmann

Der Mond umkreist die Erde, was man auf diesem Bild namens „Earthrise“ besonders eindrücklich erkennen kann. Aufgenommen wurde es von der Crew der Nasa-Mission „Apollo 8“, die den Mond an Weihnachten 1968 umkreiste.

Die Mondoberfläche ist staubig, wie die Nasa-Astronauten, die dort in den Jahren 1969 bis 1972 landeten, herausfinden mussten. Ein Teil der Astronauten konnte mit Rovern über die Mondoberfläche fahren.

Auf dem Mond ist die Schwerkraft geringer als auf der Erde, weshalb die Astronauten dort unter anderem große Sprünge machen konnten. Auf dieser Aufnahme untersucht der Nasa-Astronaut Harrison H. Schmitt im Dezember 1972 einen großen Gesteinsbrocken auf dem Mond.

Diese Aufnahme der Nasa-Raumsonde „Orion“ zeigt es noch einmal sehr schön: Der Mond umkreist die Erde. Bei der nächsten Mission einer „Orion“-Kapsel sollen sich Menschen an Bord befinden und den Mond umkreisen. Frühestens 2025 sollen wieder Menschen den Mond betreten, plant die Nasa.

Ein Beispiel: Ein Mond, der aus einer Planetenkollision hervorgeht und durch die Verklumpung von Trümmern zu einem Ring entsteht, sollte oberhalb des Planetenäquators kreisen. Warum kreist der Mond dann in einer anderen Ebene? „Der Mond befindet sich mehr auf einer Linie mit der Sonne als mit dem Erdäquator“, sagt Williams.

Hat die Erde einem anderen Himmelskörper den Mond weggeschnappt?

In der neuen Theorie trennt die Erdgravitation die beiden Körper des Binärsystems voneinander und schnappt sich eines der Objekte – den Mond. Der ist von da an ein Satellit der Erde, der sie in seiner aktuellen Umlaufbahn umkreist. Dasselbe soll auch in anderen Regionen des Sonnensystems passiert sein, wie Williams betont. Beispielsweise Triton, der größte Neptun-Mond: Er wurde wahrscheinlich von Neptun aus dem Kuipergürtel eingefangen.

Die Erde hätte sogar ein Objekt, das größer als der Mond ist, einfangen können, sagen Williams und Zugger. Selbst ein Objekt der Größe von Merkur oder Mars wäre demnach möglich gewesen – allerdings wäre die Umlaufbahn wahrscheinlich nicht stabil gewesen.

Erde hätte auch ein größeres Objekt als den Mond einfangen können

Die Umlaufbahn des Mondes ist für das Forschungsteam der größte Hinweis auf die etwas andere Entstehungsweise des Erdtrabanten. Den Berechnungen zufolge könnte sich ein eingefangener Satellit, der einst Teil eines Binärsystems war, mathematisch so verhalten, wie es unser Mond tut. Doch sicher sind sich die Forscher nicht, dass der Mond tatsächlich so entstand. Williams betont: „Niemand weiß, wie der Mond entstanden ist. In den letzten vier Jahrzehnten hatten wir nur eine Möglichkeit, wie er entstanden sein konnte. Jetzt haben wir zwei. Das eröffnet eine Fundgrube für neue Fragen und Möglichkeiten für weitere Untersuchungen.“

Der Mond umkreist die Erde. Aber wie ist er entstanden? (Symbolbild)
© IMAGO/William Attard McCarthy

Schweizer Forschungsteam hat andere Theorie zur Mondentstehung

Tatsächlich gibt es noch eine weitere Entstehungstheorie für den Mond: Ein Schweizer Forschungsteam von der ETH Zürich argumentiert folgendermaßen: Die Zusammensetzung von Erde und Mond ist sich zu ähnlich, als dass der Mond ein Bruchstück der Erde sein kann. Deshalb geht das Forschungsteam davon aus, dass die beiden Himmelskörper aus der gleichen Materialwolke ungefähr zur selben Zeit entstanden sind. Die Studie ist auf dem Preprint-Server ArXiv zu finden und soll im Fachjournal 2024 Treatise on Geochemistry publiziert werden. (tab)