Eine heiße neue Idee über den Mond

Seit mehr als einem Jahrhundert diskutieren Astronomen über die Entstehung des Mondes. Die derzeit populärste Theorie besagt, dass die Erde vor langer Zeit von einem etwa marsgroßen Körper getroffen wurde, der Material freisetzte, das in die Umlaufbahn um unseren jungen Planeten gelangte und sich abkühlte, um unseren planetaren Begleiter zu formen.

Computermodelle legen jedoch nahe, dass ein solches Ereignis einen Mond mit einer ähnlichen Zusammensetzung wie der des Impaktors erzeugen würde. Wir wissen jedoch, dass unser planetarischer Begleiter ein ähnliches Make-up hat wie unsere Heimatwelt. Ein Team von Astrophysikern in Japan, das mit Kollegen der Yale University zusammenarbeitet, glaubt, dieses Dilemma gelöst zu haben. Sie stellten fest, dass, wenn der aufprallende Körper fest wäre, während unsere Welt noch mit Magma bedeckt war, die Kollision einen Mond gebildet hätte, der dem Mond ähnelt, den wir heute beobachten.

Die Internationale Raumstation (ISS) ist als Silhouette gegen den Mond zu sehen. Bildnachweis: NASA / Bill Ingalls

„In unserem Modell bestehen etwa 80% des Mondes aus Proto-Earth-Materialien. Bei den meisten Vorgängermodellen besteht etwa 80% des Mondes aus dem Impaktor. Das ist ein großer Unterschied “, erklärt Yale-Geophysiker Shun-ichiro Karato.

Ungefähr 50 Millionen Jahre nachdem sich die Erde aus einer Gas- und Staubwolke, die die Sonne umgab, zusammenzuschmelzen begann, war die Oberfläche unserer Welt mit heißem, verflüssigtem Gestein bedeckt. Wenn der Impaktor mit einem flüchtigen Schlag auf die Erde schlug, hätte sich das Magma auf der Oberfläche unserer Welt schneller erwärmt als das feste Material des aufprallenden Körpers, was zu einer Volumenausdehnung des Magmas geführt hätte, wenn es in die Erdumlaufbahn eingetreten wäre.

Computersimulationen, die zeigen, wie Magma, das die Oberfläche der frühen Erde bedeckt, die Mondformation verändert haben könnte. Bildnachweis: Hosono, Karato, Makino & Saitoh

Bisher mussten Astronomen und Geologen unkonventionelle Szenarien der Auswirkungen entwerfen, um die Geologie der Proben zu erklären, die von den Apollo-Astronauten vom Mond zurückgegeben wurden. Dieser neue Befund könnte die beobachtete Geologie erklären, ohne dass ein komplexer Einfluss erforderlich wäre.

„[A] riesiger, fester Impaktor traf die Proto-Erde, während sie unter den üblichen Kollisionsbedingungen mit einem Magma-Ozean bedeckt war Ein Teil des ausgestoßenen, mondbildenden Materials stammt aus dem Magma-Ozean “, beschrieben die Forscher in Nature Geoscience.

Anfänglich drehte sich der Mond viel schneller als heute, ebenso wie die Erde. Da der Mond jedoch nicht perfekt kugelförmig ist und sich am Äquator leicht ausbaucht, baut sich zwischen den beiden Körpern ein Drehmoment auf, das die Drehung des Mondes verlangsamt, wie sich eine Eisläuferin verlangsamt, wenn sie ihre Arme während einer Drehung auf dem Eis ausstreckt. Sobald sich die Drehung des Mondes auf die gleiche Geschwindigkeit verlangsamte, wie sie für die Erdumlaufbahn erforderlich war, stimmte die Ausbuchtung mit unserem Planeten überein, und eine Seite der Mondoberfläche war für immer unserer Welt zugewandt.

Der Mond aus der Sicht von Raumfahrern an Bord der Internationalen Raumstation. Bildnachweis: NASA

„Die Erde wäre ein ganz anderer Ort, wenn der Mond nicht existieren würde. Die Erde hat nicht nur die Rotation des Mondes verlangsamt, sondern der Mond verlangsamt auch die Rotationsrate der Erde. Seit der Entstehung des Mondes hat die Erde ihre Rotation aufgrund der Reibung der vom Mond verursachten Gezeiten verlangsamt, und als Reaktion auf diesen Energieaustausch hat sich der Mond weiter von der Erde entfernt. “The Solar System Exploration Research Virtual Institute erklärt.

"Der Mond wird dich mit ihrer Helligkeit durch die Nacht führen, aber sie wird immer in der Dunkelheit wohnen, um gesehen zu werden."
- Shannon L. Alder

Dem Mond fehlen jedoch einige der flüchtigen Bestandteile der Erde, insbesondere Kalium, Natrium und Kupfer, die auf unserem Heimatplaneten relativ häufig vorkommen. Das Verstehen dieser Unterschiede zwischen den Körpern könnte sich als entscheidend erweisen, wenn wir nach der vollständigen Geschichte suchen, was während der Bildung unseres planetarischen Gefährten passiert ist.

Wenn Sie das nächste Mal zum Mond aufblicken, denken Sie daran, dass möglicherweise alles in einem riesigen Pool aus Magma begonnen hat.