Wie genau entstand eigentlich unser Mond? Eine Simulation zeigt, wie lange die Entstehung dauerte und erklärt, wieso der Mond der Erde so sehr ähnelt.

Durham – Seit Milliarden von Jahren begleitet der Mond die Erde und beeinflusste das Klima und die Entstehung von Leben – doch wie ist der Erdtrabant eigentlich entstanden? Die gängige Theorie ist, dass vor 4,5 Milliarden Jahren der etwa Mars-große Protoplanet Theia mit der Erde kollidierte. Theia wurde bei der Kollision zerstört, die entstandenen Bruchstücke sammelten sich in der Erdumlaufbahn und bildeten im weiteren Verlauf den Mond. Bis zu diesem Punkt ist sich die Forschung recht einig und sicher. Doch ab hier wird es unklar: Wie genau der Mond entstand, woraus er sich formte und wie lange dieser Prozess dauerte, ist bisher nicht eindeutig geklärt.

Doch nun bringt eine neue Studie etwas Licht in das Dunkel um die Entstehung des Mondes: Mithilfe eines Supercomputers simulierte ein Forschungsteam um den Nasa-Wissenschaftler Jacob Kegerreis die Entstehung des Mondes. Die Forschenden stellten dabei fest, dass der Mond nach dem Einschlag von Theia innerhalb nur weniger Stunden entstanden sein dürfte. „Das eröffnet eine ganze Reihe neuer Möglichkeiten für die Evolution des Mondes“, freut sich Kegerreis, dessen Studie im Fachjournal The Astrophysical Journal Letters veröffentlicht wurde.

Der Supermond geht auf – die schönsten Bilder des Himmelsphänomens

Der Supermond strahlt auch heller als ein „gewöhnlicher“ Vollmond – und zwar bis zu 30 Prozent heller. Das liege daran, dass die Mondoberfläche größer erscheine und so mehr Mondlicht die Erde erreiche, heißt es bei der Nasa.

Den meisten Beobachtenden dürfte es trotzdem nicht leicht fallen, einzuschätzen ob der Supermond nun tatsächlich heller und größer erscheint – es fehlt schlicht und ergreifend ein Größenvergleich. Dazu kommt ein weiteres Mond-Phänomen, die sogenannte „Mondtäuschung“.

Die Mondtäuschung tritt nicht nur beim Supermond auf, sondern kann in jeder Mondphase – besonders häufig beim Vollmond – zu beobachten sein. Befindet sich der Mond noch tief am Himmel und befinden sich Objekte in seiner Nähe, scheint er deutlich größer zu wirken. Die Hintergründe sind bis heute nicht ganz aufgeklärt.

Fest steht jedoch eins: Visiert man mit einer Kamera den Mond an, der durch die Mondtäuschung größer wirkt, dann erhält er durch den Blick durch die Kamera seine eigentliche Größe zurück.

Bilder, auf denen der Mond im Vergleich zu Gegenständen oder Personen riesig wirkt, sind ein fotografischer Trick, bei dem der Mond herangezoomt wird.

Doch wie kommt das Phänomen Supermond eigentlich zustande? Hintergrund ist die elliptische Umlaufbahn des Mondes um die Erde. Der Abstand zwischen Erde und Mond schwankt daher ständig. Der durchschnittliche Abstand zwischen den beiden Himmelskörpern beträgt 384.400 Kilometer.

Video-Simulation zeigt, wie der Mond entstand

Die Forschenden, die größtenteils an der Durham University in Großbritannien beschäftigt sind, simulierten hunderte verschiedene Einschläge eines Himmelskörpers auf der Erde. Dabei variierten sie den Einschlagswinkel und die Geschwindigkeit der Kollision sowie die Drehbewegung und die Massen der beiden kollidierenden Körper. Ihr Ziel: Sie wollten ein Szenario finden, mit dem sich das Erde-Mond-System erklären lässt – denn die bisherigen Erklärungsversuche lassen alle noch Fragen offen.

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Mond entstand offenbar innerhalb weniger Stunden in der Erdumlaufbahn

Die neue Simulation erklärt nicht nur, wie der Mond innerhalb kürzester Zeit nach dem Einschlag entstand, sie löst auch ein Rätsel, das Forschende umtreibt, seit die ersten Astronauten auf dem Mond gelandet sind und Mondgestein mit zur Erde gebracht haben: Wieso ist manches Mondgestein in der Zusammensetzung irdischem Gestein so ähnlich? Die Simulation zeigt es: Die äußeren Schichten des Mondes entstanden offenbar hauptsächlich aus Material, das bei der Kollision aus der Erde herausgeschlagen wurde.

Vincent Eke, ein Mitautor der Studie, erklärt: „Dieser Entstehungsweg könnte die Ähnlichkeit der Isotopenzusammensetzung zwischen den von den Apollo-Astronauten zurückgebrachten Mondgesteinen und dem Erdmantel erklären.“ Die Geschichte von Mond und Erde sei „miteinander verflochten“, so Eke weiter. „Je mehr wir darüber lernen, wie der Mond entstand, desto mehr erfahren wir über die Entwicklung unserer eigenen Erde.“ (tab)

Rubriklistenbild: © Dr. Jacob Kegerreis/Nasa/Symbolbild