Der Mond ist der einfachste Körper im Sonnensystem, den wir jeden Tag mit bloßem Auge beobachten. Wundern Sie sich jemals über die dunklen und hellen Flecken auf seiner Oberfläche? Haben Sie schon einmal darüber nachgedacht, was unseren nächsten Nachbarn ausmacht?
Es wird angenommen, dass sich der Mond aus den Trümmern eines kleinen Planeten gebildet hat, der mit der Erde kollidierte. Da sich die Zusammensetzung anderer Planeten im Sonnensystem von der der Erde unterscheidet, wurde erwartet, dass sich auch die Zusammensetzung des Mondes von der der Erde unterscheidet. Überraschenderweise ist die Zusammensetzung von Erde und Mond sehr ähnlich.
Wissenschaftler hatten viele Modelle für den Ursprung des Mondes vorgeschlagen, aber seit den 1980er Jahren konzentrierte man sich auf das vielversprechendste Modell, das sogenannte „Rieseneinschlag“-Paradigma. Nach dem Modell des „Rieseneinschlags“ entstand durch eine Kollision zwischen einem kleinen marsähnlichen Planeten (genannt Theia) und der alten Erde der Mond. Einige der Trümmer der Kollision fielen auf die Erde zurück, einige wurden in den Weltraum verstreut und der Rest ging in die Umlaufbahn um die Erde. Diese umkreisenden Trümmer kombinierten sich später zu einem einzigen Objekt: dem Mond.
Früher glaubte man, dass das meiste Material, das schließlich den Mond bildete, vom Impaktor stammt, dem kleinen Mars-ähnlichen Planeten namens Theia, und nur ein kleinerer Bruchteil stammte von dem eingeschlagenen Körper, dh in diesem Fall der Erde. Daher wurde nach dem „Rieseneinschlag“-Modell erwartet, dass sich die Zusammensetzung des Mondes stark von der der Erde unterscheiden sollte, aber ähnlich wie die anderer Körper im Sonnensystem wie Asteroiden und Mars.
Beweise deuten jedoch auf etwas anderes hin – in Bezug auf die Zusammensetzung sind Erde und Mond fast Zwillinge und ihre Zusammensetzungen sind fast gleich und unterscheiden sich höchstens um wenige Teile in einer Million. Dieser Widerspruch stellt das „Giant Impact“-Modell in Frage. Jetzt haben Wissenschaftler eine neue Antwort auf dieses Rätsel gefunden.
Im Gegensatz zu den traditionellen Studien, die sich nur auf die Zusammensetzung der letzten Planeten konzentriert haben, betrachteten die neueren Studien nicht nur die letzten Planeten, sondern auch die Zusammensetzung der Impaktoren auf diesen Planeten. Folglich zeigt sich, dass in vielen Fällen die Planeten und die mit ihnen kollidierenden Körper eine sehr ähnliche Zusammensetzung haben, obwohl sie unabhängig voneinander entstanden sind. Daher stammt die Ähnlichkeit zwischen Mond und Erde von der Ähnlichkeit zwischen Theia, aus der der Mond geformt wurde, und der Erde.
Die Erde und Theia sind in derselben Region entstanden und haben daher ähnliches Material gesammelt. Sie scheinen während ihres Wachstums sehr ähnliche Umgebungen geteilt zu haben als nur zwei beliebige, nicht verwandte Körper. Diese ähnlichen Lebensumgebungen führten schließlich auch dazu, dass sie kollidierten; und das Material, das hauptsächlich von Theia ausgestoßen wurde, bildete schließlich den Mond.
Der Mond besteht aus vielen der gleichen Dinge, die wir hier auf der Erde finden. Wissenschaftler untersuchten die von den Apollo-Astronauten mitgebrachten Mondgesteine. Ihre Tests zeigten, dass die Gesteine vom Mond drei Arten von magmatischen Gesteinen ähneln, die hier auf der Erde zu finden sind: Basalt, Anorthositen und Brekzien.
Wissenschaftler haben auf dem Mond drei Mineralien gefunden, die es auf der Erde nicht gibt. Sie sind: Armalocolite, Tranquillityite und Pyroxferroite.
Die Oberfläche des Mondes
Moon besteht nicht aus Käse, wie wir es aus Kindermärchen kennen. Wie andere Himmelskörper im Sonnensystem besteht der Mond aus einer felsigen Oberfläche und ist mit toten Vulkanen, Einschlagskratern und Lavaströmen bedeckt.
Zu Beginn der Geschichte des Sonnensystems erlitten alle Planeten und Monde eine Periode schwerer Bombardierungen durch Asteroiden und Meteoriten, die von ihrer Schwerkraft eingefangen wurden. Aufgrund einer spärlichen Atmosphäre wurden sie nicht verbrannt, sondern stürzten schließlich in seine Oberfläche und hinterließen zahlreiche Krater. Der Tycho-Krater ist mehr als 52 Meilen breit.
Über Milliarden von Jahren haben diese Einschläge die Oberfläche des Mondes in Fragmente zermahlen, die von riesigen Felsbrocken bis hin zu Pulver reichen. Die Kruste des Mondes ist mit einem Trümmerhaufen aus anthrazitfarbenem, pulvrigem Staub und felsigen Trümmern bedeckt, die als Mond-Regolith bezeichnet werden. Darunter befindet sich eine Region aus gebrochenem Grundgestein namens Megaregolith .
Die hellen Bereiche des Mondes sind als Hochland bekannt, und die dunklen Bereiche des Mondes sind als Maria (lateinisch für Meere) bekannt. Sie sind eine Art Ozeane, aber statt Wasser bestehen sie aus Tümpeln aus erhärteter Lava. Früh in der Geschichte des Mondes war das Innere des Mondes geschmolzen genug, um Vulkane zu produzieren, obwohl es schnell abkühlte und hart wurde. Als ausreichend große Asteroiden die Kruste durchbrachen, brach auch Lava aus der Oberfläche.
Die Kruste des Mondes ist etwa 60 bis 100 Kilometer dick. Der Regolith an der Oberfläche kann in der Maria bis zu 3 Meter flach oder im Hochland bis zu 20 Meter tief sein.
Wissen Sie, warum Astronauten in den Aufnahmen von Moonwalks fast über die Oberfläche zu hüpfen scheinen? Das liegt daran, dass die Schwerkraft auf der Mondoberfläche ein Sechstel der Erdanziehungskraft beträgt.
Die Temperatur erreicht etwa 260 Grad Fahrenheit (127 Grad Celsius) bei voller Sonne, aber in der Dunkelheit sinken die Temperaturen auf etwa -280 Grad Fahrenheit (-173 Grad Celsius).
Unter der Oberfläche
Wie die Erde hat der Mond einen Kern, einen Mantel und eine Kruste.
Der Mond hat tief in seinem Inneren einen massiven Eisenkern. Der Kern hat einen Radius von 240 Kilometern; er ist proportional kleiner als der Kern anderer Erdkörper. Der feste, eisenreiche innere Kern ist von einer äußeren Schicht aus teilweise geschmolzener Flüssigkeit umgeben. Der äußere Kern kann sich bis zu 310 Meilen (500 Kilometer) erstrecken. Der innere Kern macht nur etwa 20 Prozent des Mondes aus, verglichen mit 50 Prozent Kern anderer Gesteinskörper.
Der Mantel erstreckt sich von der Oberseite der teilweise geschmolzenen Schicht bis zur Unterseite der Mondkruste. Es besteht höchstwahrscheinlich aus Mineralien wie Olivin und Pyroxen, die aus Magnesium-, Eisen-, Silizium- und Sauerstoffatomen bestehen.
Die äußerste Schicht ist die Kruste , die eine Dicke von etwa 43 Meilen (70 Kilometer) auf der mondnahen Hemisphäre und 93 Meilen (150 Kilometer) auf der anderen Seite hat. Es besteht aus Sauerstoff, Silizium, Magnesium, Eisen, Kalzium und Aluminium mit geringen Mengen an Titan, Uran, Thorium, Kalium und Wasserstoff.
Der größte Teil des Mondinneren besteht aus der Lithosphäre, die etwa 1.000 km dick ist. Als diese Region früh im Mondleben schmolz, lieferte sie das Magma, das notwendig war, um Lavaebenen auf der Oberfläche zu schaffen und aktive Vulkane zu bilden. Im Laufe der Zeit kühlte sich das Magma jedoch ab und verfestigte sich, wodurch der Vulkanismus auf dem Mond beendet wurde. Jetzt sind alle aktiven Vulkane inaktiv und seit Millionen von Jahren nicht mehr ausgebrochen.
Der Erdmond ist der zweitdichteste im Sonnensystem, geschlagen von Jupiters Mond Io. Die Trennung seines Inneren in Schichten wurde wahrscheinlich durch die Kristallisation eines Magmaozeans kurz nach seiner Entstehung verursacht.
Der Mond hat eine sehr dünne und schwache Atmosphäre, die Exosphäre genannt wird. Es bietet keinen Schutz vor Sonneneinstrahlung oder Meteoriteneinschlägen.
Nahe und ferne Seite des Mondes
Der Erdmond hat eine „vordere Seite“, die ständig der Erde zugewandt ist, und eine „abgewandte Seite“, die immer von der Erde abgewandt ist. Die Zusammensetzung der nahen Seite des Mondes unterscheidet sich seltsamerweise von seiner anderen Seite.
Auf der der Erde zugewandten Seite des Mondes kann man in jeder Nacht oder an jedem Tag mit bloßem Auge dunkle und helle Flecken ('Maria') beobachten. Die andere Seite ist stark verkratert, hat aber fast keine Maria. Nur 1 % der fernen Seite ist mit Maria bedeckt, verglichen mit ~31 % auf der nahen Seite.
