Eine glückliche Beziehung

Wie der Mond die Erde beeinflusst

Vor der ersten Mondlandung gab es viele Theorien, wie der Erdtrabant entstanden sein könnte. In den Steinen vom Mond hoffte man, die Antwort zu finden. Eine wichtige wissenschaftliche Aufgabe der Astronauten war deshalb, Proben zu sammeln und sie zum intensiven Studium zurück auf die Erde zu bringen.

Der Mond stabilisiert die Erdachse (Animation)
Der Mond stabilisiert die Erdachse (Animation) Quelle: ZDF

Die Astronauten hatten von Geologen gelernt, wie man Gesteinsproben nimmt. Mit dem Mondrover erforschten sie einen weiten Umkreis um den Landeplatz. Alle Apollo-Missionen zwischen 1969 und 1972 zusammen brachten 385 Kilogramm Mondgestein mit zur Erde. Die Untersuchung dieser Gesteinsproben lieferte den Wissenschaftlern entscheidende Belege dafür, dass Erde und Mond eng verwandt sein müssen und ein Stück Geschichte miteinander teilen.

Geburt aus der Katastrophe

Heute gilt die sogenannte Kollisionstheorie, das gängigste Modell für die Entstehung des Mondes, als wissenschaftlich gesichert: Der Vorläufer der Erde war vor 4,5 Milliarden Jahren einem ständigen Bombardement aus Asteroiden und Gesteinsbrocken ausgesetzt. Magma aus dem Erdinneren quoll an die Oberfläche. Die häufigen Einschläge der Geschosse aus dem All sorgten für ein stetiges Anwachsen der Erdmasse.

In dieser Entstehungsphase kollidierte ein marsgroßer Himmelskörper, Theia genannt, seitlich mit der Proto-Erde. Bei diesem Streifschuss wurde eine gewaltige Menge Material aus dem Erdmantel herausgeschlagen und zusammen mit Trümmern des Einschlagkörpers ins All geschleudert. Wäre der Körper in einem anderen Winkel oder frontal aufgeprallt, hätte er die Erde wahrscheinlich völlig zerfetzt. Ein großer Teil der abgeschlagenen Materie gelangte in eine Umlaufbahn um die Erde und ballte sich dort zum Mond. Nach weniger als 100 Jahren begann der glühende Mond die glühende Erde zu umkreisen.

Zerfurchtes Antlitz

Das Gesicht des Mondes zeugt von seiner dramatischen Vergangenheit: Die Bomben aus dem All hinterließen gewaltige Krater und Kratzer auf der Mondoberfläche. Vor ungefähr 3,9 Milliarden Jahren ließ dann das massive Bombardement nach. Da sich die Erdoberfläche durch Verschiebungen in der Erdkruste und Verwitterung ständig umgestaltet hat, sieht man der Erde kaum noch an, dass sie einst unter Dauerbeschuss stand - etwa 160 Einschlagskrater zählt man heute noch. Da der Mond aber keine Atmosphäre und damit keine Winde hat, verwittern seine Krater nicht. Seit Milliarden Jahren sind sie nahezu unverändert.

Krater Mondoberfläche Quelle: nasa

Hätte sich vor etwa 2,4 Milliarden Jahren auf der Erde keine Atmosphäre entwickelt, sähe sie wohl ähnlich pockennarbig aus wie der Mond. Aber unser Planet besitzt, anders etwa als der Mars, genug Masse und Anziehungskraft, um seine Atmosphäre zu halten. Dank ihr kann das Leben später das Land erobern - geschützt vor schädlicher Strahlung und kleineren "Bomben" aus dem All, die als Sternschnuppen verglühen.

Wie das Wasser auf die Erde kam

Wasser in flüssiger Form ist das Lebenselixier unseres Planeten. Über seine Herkunft sind sich die Wissenschaftler nicht völlig einig. Man weiß, dass Vulkane auf der jungen Erde große Mengen an Lava, Gasen und Wasserdampf freisetzten. Der Wasserdampf reicherte sich in der Atmosphäre an, stieg nach oben und kondensierte. Wolken bildeten sich, die abregneten. Erster Regen fiel auf den noch heißen Untergrund, verdampfte wieder und bildete neue Wolken. Wissenschaftler haben berechnet, dass es rund 40.000 Jahre lang geschüttet haben muss.

Die meisten Forscher glauben jedoch, dass der Wasserdampf aus den Vulkanen nicht ausreichte, um die Ozeane zu füllen. Wahrscheinlicher sei es, dass Wasser aus dem All auf die Erde gebracht wurde, zum Beispiel von Kometen, die aus Staub und Wassereis bestehen. Wissenschaftler vermuten, dass sie für etwa zehn Prozent des irdischen Wassers verantwortlich sind. Der Rest soll - so eine Theorie - von riesigen Planetenvorläufern stammen, die in der Frühzeit der Erde auf ihr einschlugen. Als sich das Wasser allmählich in den Senken auf der Erdoberfläche sammelte, entstand ein Urozean.

Großer Mond über dem Ozean
Ebbe und Flut - Mond über Ozean Quelle: ZDF

Stabilisierung der Erdachse

Der Mond ist entscheidend daran beteiligt, dass die Erde allmählich lebensfreundlicher wurde, und ohne seinen Einfluss hätte sich die heutige Artenvielfalt kaum entwickelt. Zweimal am Tag zieht er die Ozeane der Erde zu sich hin und verursacht Ebbe und Flut. Seine Anziehungskraft dämpft aber auch die Schwankungen der Erdachse - so wie ein Ausleger das Schwanken eines Schiffes mildert - und stabilisiert so unseren Planeten.

Durch die beständige Neigung der Erdachse wird - je nach Position der Erde auf ihrem Weg um die Sonne während eines Jahres - einmal die Nordhalbkugel stärker von der Sonne beschienen, einmal die Südhalbkugel. So entstehen in regelmäßiger Abfolge Winter und Sommer auf den beiden Hälften der Erdkugel. Ohne Mond könnte die Erdachse ins Taumeln geraten - mit dramatischen Folgen: Die Sonneneinstrahlung würde extrem schwanken. In Computersimulationen zeigten sich enorme Auswirkungen auf das Klima. Dort, wo sich heute die Tropen ausbreiten, stellten sich polare Temperaturen ein. Wüsten würden im Schnee versinken, an den Polen dagegen könnte es bis zu 80 Grad heiß werden.

Ohne Mond würde die Erde ins Klimachaos stürzen.
Erde ohne Mond - Klimachaos Quelle: ZDF

Langsamer Abschied

Die Gravitation des Mondes hat langfristig aber noch eine andere Wirkung: Sie bremst die Erdrotation ab, gleichzeitig vergrößert sich durch die Bremswirkung der Abstand zwischen Mond und Erde. Bei Entstehung des Mondes betrug er nur ein Zwanzigstel der heutigen Distanz. Und er verändert sich noch heute: Apollo-Astronauten hinterließen Spiegel auf dem Mond. Mit einem Laser von Texas aus können Wissenschaftler den Abstand der Erde zum Mond messen. Aus der Laufzeit des Lasers lässt sich die Strecke zentimetergenau ermitteln.

Derzeit ist der Mond rund 380.000 Kilometer entfernt, aber er bewegt sich pro Jahr vier Zentimeter weiter von uns weg. In ungefähr einer Milliarde Jahre könnte der Einfluss des Mondes so schwach sein, dass die Erdachse zu taumeln beginnt. Und in einer noch ferneren Zukunft werden wir uns von unserem treuen Begleiter für immer verabschieden müssen.

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