Benutzer:Hwf1234/Mond

Der Mond von der Erde aus gesehen

Etymologie

Die gemeingermanische Bezeichnung des Himmelskörpers ist in Mittelhochdeutsch māne, in Althochdeutsch māno und geht auf die Indogermanische Ursprache mēnōt- „Mond; Mondwechsel, Monat“ zurück.

Umlaufbahn

Scheinbare Bewegung

Der Mond umkreist die Erde in durchschnittlich 27 Tagen. Die scheinbaren Bahnen von Mond und Sonne liegen ähnlich. Die scheinbare Größe des Mondes aus Erdsicht schwankt entfernungsabhängig zwischen 29,4′ und 33,5′ um einen Mittelwert von knapp 32′ (Winkelminuten), etwa 0,5°. Die Größe der Sonnenscheibe schwankt zwischen 31,5′ bis 32,5′ um einen ähnlichen Mittelwert. Bei geeigneter Konstellation kann der Mond daher die Sonne vollständig verdecken und eine totale Sonnenfinsternis eintreten.

Bahngestalt

Die Bahn des Mondes um die Erde ist etwa kreisförmig, genauer elliptisch. Der Mond umläuft zusammen mit der Erde die Sonne, durch die Bewegung um die Erde pendelt der Mond jedoch um eine gemeinsame Ellipsenbahn. Die Durchgänge des Mondes durch die Bahnebene der Erde die Ekliptik nennt man Mondknoten (oder Drachenpunkte). 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 bei der Sonne im Verlauf eines Jahres der Fall ist.

Mondphasen

Schematische Darstellung der Mondphase

Von der Erde aus gesehen erscheint der Mond unter einem Winkel von rund einem halben Grad (0,5°), sein scheinbarer Durchmesser schwankt abhängig von der Entfernung zur Erde. Für Beobachter auf der Erde ist die voll beleuchtete Mondscheibe damit ungefähr ebenso groß wie die Sonnenscheibe, doch verändert sich der Anblick im Laufe eines Monats. Das Aussehen des Mondes, seine Lichtgestalt, variiert im Laufe seines Bahnumlaufs und durchläuft die Mondphasen: Neumond (1 und 9): der Mond läuft zwischen Sonne und Erde durch, verdeckt wegen seiner Bahnneigung die Sonne aber meist nicht, zunehmender Mond (2 bis 4): Mondsichel (2) westlich am Abendhimmel sichtbar, Vollmond (5): die Erde steht zwischen der Sonne und dem Mond (ohne oder mit Mondfinsternis), abnehmender Mond (6 bis 8): Mondsichel (8) östlich am Morgenhimmel sichtbar, zunehmender (3) und abnehmender (7) Halbmond (Dichotomie). Die Zahlen in Klammern beziehen sich auf vorstehende Abbildung. Der Neumond ist von der nahen Sonne überstrahlt, durch Kamerareflexe angedeutet.

Physikalische Eigenschaften

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. In Richtung Erde ist der Durchmesser durch die Gezeitenkraft am größten. Hierbei ist der erdferne Mondradius an dieser Achse größer als der erdnahe.

Atmosphäre

Der Mond hat eigentlich keine Atmosphäre der Mondhimmel ist z. B. nicht blau, sondern nur eine Exosphäre. Sie besteht zu etwa gleichen Teilen aus Helium, Neon, Wasserstoff und Argon und hat ihren Ursprung in eingefangenen Teilchen des Sonnenwindes. Ein sehr kleiner Teil entsteht auch durch Ausgasungen aus dem Mondinneren. Es besteht ein Gleichgewicht zwischen der Implantation und thermischem Entweichen.

Masse

Die Bestimmung der Mondmasse kann über das newtonsche Gravitationsgesetz erfolgen, indem die Bahn eines Körpers im Gravitationsfeld des Mondes untersucht wird. Eine recht gute Näherung für die Mondmasse erhält man bereits, wenn man das Erde-Mond-System als reines Zweikörperproblem betrachtet. Die Erde und Mond stellen in erster Näherung ein Zweikörpersystem dar, wobei beide Partner ihren gemeinsamen Schwerpunkt S umkreisen. 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. Ohne den Mond und dessen Schwerkraft durchliefe die Erde eine elliptische Bahn um die Sonne. Die Masse des Mondes beträgt daher etwa 1⁄81 der Masse der Erde .Genauere Messungen vor Ort ergeben einen Wert von m ≈ 7,349 · 1022 kg.

Geologie des Mondes

Entstehung des Mondes

Im Bereich der Tag-Nacht-Grenze sind vor allem die Krater sehr gut zu erkennen.

Der Mond hat mit 3476 km etwa ein Viertel des Durchmessers der Erde und weist mit 3,345 g/cm3 eine geringere Dichte als die Erde auf. Seine geringe mittlere Dichte blieb auch lange ungeklärt und sorgte für zahlreiche Theorien zur Entstehung des Mondes.

Differenzierung der äußeren Schichten des Mondes:
KREEP: Kalium, Rare Earth Elements (dt. Seltene Erden), Phosphor

Die Mondkruste wurde bei größeren Einschlägen immer wieder durchschlagen, dass aus dem Mantel neue Lava in die Krater nachfließen konnte. Es bildeten sich Mare, die erst hundert Millionen Jahre später vollständig erkalteten. Das letzte große Bombardement endete erst vor 3,8 bis 3,2 Milliarden Jahren, nachdem die Anzahl der Einschläge von Asteroiden vor 3,9 Milliarden Jahren deutlich zurückgegangen war. Danach ist keine starke vulkanische Aktivität nachweisbar.

Massenkonzentrationen

Die Mascons der erdnahen (links) und der erdfernen Mondseite

Durch Einflüsse auf die Bahnen der Lunar-Orbiter-Missionen erhielt man Ende der 1960er Jahre 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. Eventuell handelt es sich um die eisenreichen Kerne der Impaktoren, die aufgrund der fortschreitenden Abkühlung des Mondes nicht bis zum Kern absinken konnten. In einer anderen Theorie könnte es sich um Lavablasen handeln, die als Folge eines Einschlags aus dem Mantel aufgestiegen sind.

Oberflächenstrukturen

Gruben oder Löcher

Loch in der Mondoberfläche der Marius-Hills-Region

In Aufnahmen einer Mondsonde entdeckte der Astronom Junichi Haruyama mit seiner Arbeitsgruppe(2009) erstmals ein „schwarzes Loch“ mit ca. 65 m Durchmesser.[43] Es liegt mittig in einer flachen Rille des mäandrierenden Typs. Neun verschiedene erlaubten eine Schätzung der Tiefe des Lochs auf 80 bis 88 Meter.[43] Dieses führt wiederum in eine größere Kaverne, die ca. 50 km lang und 100 m breit ist, die größte entdeckte Mondhöhle.

Mondrückseite

Rückseite des Mondes (links oben Mare Moscoviense)

[[Datei:Moon rotating full 160px.gif|mini|links|hochkant=1.1|Von der Mondrückseite war vor den ersten Raumfahrtmissionen nichts bekannt, da sie von der Erde nicht sichtbar ist; Die Mondrückseite war bei der ersten Mondraumfahrt nicht bekannt, erst Lunik 3lieferte die ersten Bilder. Die Rückseite unterscheidet sich in mehreren Aspekten von der Vorderseite. Ihre Oberfläche prägen fast nur kraterreiche Hochländer.Die Rückseitenkruste ist mit 150 km gegenüber 70 km der Vorderseitenkruste etwa doppelt so dick. Der auf dem Mond höchste bekannte Punkt (10.750 m). Am 3. Januar 2019 landete erstmals eine Raumsonde, die Chang’e-4, auf der Mondrückseite.[50]

Rück- und Vorderseite haben sich unterschiedlich entwickelt, weil das geometrische Mondzentrum (Mittelpunkt der volumensgleichen Kugel) und sein Schwerpunkt um 1,8 km (1 Promille des Mondradius) voneinander abstehen. Diese Asymmetrie von innerem Aufbau und Mondkruste könnte von einer Kollision mit einem zweiten Erdtrabanten herrühren, die einige Forscher in der Frühzeit des Mondes annehmen.

Mondvorderseite

Mondvorderseite

[[Datei:Lunar libration with phase2.gif|miniatur|Im Zeitraffer wird die Libration sichtbar. Man achte z. B. auf den dunklen Fleck des Mare Crisium

→ Hauptartikel: Mondvorderseite

Einflüsse auf die Erde

Wie es dazu kommt

Die Gravitation des Mondes treibt 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. In ferner Zukunft wird die Erdrotation an den Mondumlauf gebunden sein, und die Erde wird dem Mond immer dieselbe Seite zuwenden.

Einfluss auf Lebewesen

Nach dem Skeptic’s Dictionary habe keine ausgewertete wissenschaftliche Studie eine signifikante positive Korrelation zwischen Mondphasen und dem Auftreten von Schlafstörungen, Verkehrsunfällen, Operationskomplikationen, der Häufigkeit von Suizidhandlungen oder der Häufigkeit von Geburten ergeben. Manche Menschen, z. B. in der Land- und Forstwirtschaft, achten seit alters her darauf, dass bestimmte Arbeiten in der Natur in der „richtigen“ Mondphase erledigt werden (siehe auch: Mondholz, Mondkalender). Die tägliche Bewegung des Mondes und die darin enthaltene Information über die Himmelsrichtungen wird von Zugvögeln und einigen Arten nachtaktiver Insekten zur Navigation genutzt. Bei manchen Arten der Ringelwürmer, Krabben und Fische ist das Fortpflanzungsverhalten sehr eng an den monatlichen Phasenwechsel des Mondes gekoppelt. Die schon im 18. Jahrhundert erforschte Korrelation von Mondposition und Wetter ist so gering, dass ein dadurch verursachter Einfluss auf Lebewesen vollständig vernachlässigt werden kann. Das Schlafwandeln von Menschen wird irreführend als Mondsüchtig-Sein interpretiert.