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© IMAGO/Carlos Santiago

Könnte der Mond früher entstanden sein als bisher angenommen? Diese Hypothese liefert auch eine plausible Erklärung für die Entstehung des Mondes.

Santa Cruz – Der Mond ist der Himmelskörper, der unserer Erde am nächsten ist und der einzige fremde Himmelskörper, den jemals Menschen betreten haben. Und trotzdem ist vieles über seine Vergangenheit noch unklar. Eine wichtige Frage, die bisher nicht vollständig geklärt ist, ist sein Alter. Die Analyse von Mondgestein zeigt, dass der Erdtrabant etwa 4,35 Milliarden Jahre alt ist – er wäre dann etwa 200 Millionen Jahre nach der Formation des Sonnensystems entstanden.

Der Mond – Ein Himmelskörper, viele Facetten

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.

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.

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

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.

Mond entstand, als ein großer Himmelskörper mit der Erde kollidierte

Doch blickt man in die Vergangenheit des Sonnensystems, scheint dieses Timing nicht ganz zu passen: In der Entstehungszeit des Sonnensystems kam es zu großen Kollisionen zwischen Himmelskörpern, woraus die Planeten entstanden. 200 Millionen Jahre später hatte sich das Sonnensystem jedoch bereits beruhigt. Die weithin akzeptierte Theorie zur Mondentstehung passt deshalb gar nicht so richtig in diese Zeit hinein: Ein etwa Mars-großer Himmelskörper soll mit der Erde kollidiert sein – aus den Bruchstücken dieser Kollision soll sich der Mond gebildet haben.

Einige Forscherinnen und Forscher, die die Entstehung des Sonnensystems untersuchen, halten eine so späte große Kollision im Sonnensystem für unwahrscheinlich. Jetzt hat ein Forschungsteam eine neue Theorie veröffentlicht, die das Timing der Mondentstehung wahrscheinlicher macht. Im Fachjournal Nature schreiben Francis Nimmo (University of California) und sein Team über ihre Theorie: Demnach durchlief der Mond vor 4,35 Milliarden Jahren einen Schmelzprozess, der das Alter des Mondgesteins „zurücksetzte“ – das wahre Alter des Mondes wurde durch eine Art „vulkanischen Facelift“ maskiert, wie es in einer Mitteilung heißt.

„Sollte keine Mondgesteine geben, die älter als 4,35 Milliarden Jahre sind“

„Wir sagen voraus, dass es keine Mondgesteine geben sollte, die älter als 4,35 Milliarden Jahre sind, weil sie denselben ‚Reset‘ erfahren haben sollten“, erklärt Nimmo in der Mitteilung. „Da diese Erwärmung global war, sollte man nirgendwo auf dem Mond Gesteine finden, die wesentlich älter sind als das.“

In einem Gastbeitrag auf dem Portal The Conversation erläutert Nimmo, wie es zu dem Schmelzen des Mondes 200 Millionen Jahre nach seiner Entstehung gekommen sein könnte: „Diese Erwärmung erfolgt auf die gleiche Weise wie die Erwärmung auf Jupiters hyperaktivem vulkanischen Mond Io. Die Form des kleineren Körpers wird durch die Gezeiten des großen Körpers zusammengedrückt und gedehnt. Und so wie sich ein Gummiball erwärmt, wenn man ihn genug zusammendrückt, so erwärmen sich auch die Felsen auf Io und dem Mond.“ Dazu muss man wissen, dass der Mond sich damals deutlich näher an der Erde befand als heute.

„Innere Uhr“ des Mondgesteins wurde durch Schmelze „zurückgesetzt“

Durch diese „Gezeitenerwärmung“ soll etwas passiert sein, was es der Forschung heute quasi unmöglich macht, das tatsächliche Alter des Mondes auf die übliche Art herauszufinden. Radioaktive Elemente im Inneren von Gestein erlauben es Forschenden nämlich normalerweise, zu ermitteln, wie alt ein Stein ist. Doch diese „inneren Uhren“ würden bei einem solchen Schmelzereignis ihre „Erinnerung“ verlieren und würden erst wieder damit beginnen, die Zeit zu messen, wenn der Mond abgekühlt ist, sagt Nimmo.

„Die Anhäufung von Gesteinen, die etwa 4,35 Milliarden Jahre alt sind, verrät uns also nicht, wann der Mond entstanden ist, sondern nur, wann er diese Gezeitenerwärmung erlebt hat. Das bedeutet, dass die Entstehung des Mondes früher stattgefunden haben muss“, ist sich der Forscher sicher. „Ein frühes Entstehungsdatum befriedigt die Physiker, die sich mit der Planetenentstehung befassen, und erklärt gleichzeitig, dass die spätere Datierung der Gesteine auf die Wiederaufheizung durch die Gezeiten zurückzuführen ist.“

Forschung wartet auf Analyse der neuen Bodenproben vom Mond

Um die Hypothese des Forschungsteams weiter zu untersuchen, sind mehr Bodenproben vom Mond nötig. Deshalb ist die Forschungsgemeinschaft sehr gespannt auf die Analyse des Mondgesteins, das die chinesische Raumsonde „Chang‘e 6“ im Juni 2024 zur Erde gebracht hat. „Wenn diese Proben auch eine Menge Steine mit einem Alter um die 4,35 Milliarden Jahre zeigen, würde das zu unserer Geschichte passen“, erklärt Nimmo. „Wenn die Altersangaben viel älter sind, müssen wir uns eine neue Geschichte ausdenken.“ (tab)