Entstehung des Mondes

Die Geschichte

Der Mond: Woher kommt er?

Wenn du ihn anschaust, scheint der Mond immer gleich zu sein. Und doch haben sich die Wissenschaftler lange gefragt, woher er kam, und es gab verschiedene mögliche Antworten. Vielleicht hatte er sich von der noch weichen Erde gelöst, weil sie sich zu schnell drehte. Vielleicht war er ein Körper, der vorbeikam und von der Schwerkraft eingefangen wurde. Oder er war neben der Erde aus demselben Material entstanden. Jede dieser Ideen hatte einen Fehler, und keine erklärte alles.

Die Apollo-Missionen veränderten alles. Zwischen 1969 und 1972 brachten die amerikanischen Astronauten etwa 382 Kilogramm Mondgestein und -staub zur Erde. Beim Untersuchen stellte man fest, dass der Mond aus Materialien besteht, die denen des Erdmantels sehr ähnlich sind, mit identischen Mengen bestimmter Sauerstoffarten, aber er hat sehr wenig Eisen und fast kein Wasser und keine leicht verdampfenden Stoffe. Es war, als wäre er aus Erdmaterial gemacht, das lange gekocht wurde und ohne die leichtesten Teile zurückblieb.

Der Riesenzusammenstoß

Die Hypothese, die heute fast alle Forschenden für die beste halten, wurde Mitte der 1970er-Jahre unabhängig voneinander von zwei Gruppen amerikanischer Astronomen vorgeschlagen: William Hartmann und Donald Davis auf der einen, Alastair Cameron und William Ward auf der anderen Seite. Sie heißt „Giant-Impact-Hypothese“. Sie erzählt, dass, als die Erde noch ganz jung war, ein Körper, etwa so groß wie der Mars, auf den Namen Theia getauft (im griechischen Mythos die Mutter des Mondes), sie streifend und mit großer Geschwindigkeit traf.

Bei dem gewaltigen Zusammenstoß wurden ein großer Teil von Theia und ein Teil des Erdmantels geschmolzen und in den Raum geschleudert. Das zum Teil verdampfte Material bildete eine Scheibe um die Erde, und in kurzer Zeit, vielleicht in wenigen Jahren oder einigen Jahrhunderten, vereinigten sich die Bruchstücke zu einem einzigen Körper, dem Mond. Der schwerere Eisenkern von Theia dagegen wurde größtenteils von der Erde aufgenommen. Das erklärt, warum der Mond so wenig Eisen hat.

Gleich nach dem Einschlag war der Mond nur einige Zehntausend Kilometer von der Erde entfernt, viel näher als heute, und die junge Erde drehte sich in wenigen Stunden: Der Tag dauerte vielleicht nur fünf oder sechs Stunden. Seitdem hat sich der Mond entfernt. Wir wissen das genau, weil die Apollo-Astronauten besondere Spiegel auf der Mondoberfläche hinterließen. Wenn man von der Erde einen Laser darauf richtet und die Rückkehrzeit misst, sieht man, dass sich der Mond um etwa 3,8 Zentimeter pro Jahr entfernt. Das ist ungefähr die Geschwindigkeit, mit der Fingernägel wachsen.

Die noch offenen Fragen

Die Hypothese ist keine Gewissheit. Viele Jahre lang hatte sie ein Problem: Wenn der Mond größtenteils aus dem Material von Theia besteht, warum ist er der Erde dann so ähnlich? Das Material eines Körpers aus einer anderen Zone des Sonnensystems müsste anders sein. Einige Forschende denken, dass Theia nahe der Erde entstanden und deshalb ähnlich war; andere schlagen heftigere Zusammenstöße mit stärkerer Durchmischung vor. 2023 schlug eine Studie vor, dass zwei riesige dichte Bereiche im Erdmantel, unter Afrika und unter dem Pazifik, Reste von Theia seien, aber darüber wird gestritten.

Auch das Datum ist ungefähr. Die ältesten Mondgesteine sind etwa 4,4 bis 4,5 Milliarden Jahre alt, und die Schätzungen für den Einschlag liegen zwischen 4,43 und 4,51 Milliarden Jahren. Den genauen Zeitpunkt kennen wir nicht, aber wir wissen, dass es sehr früh geschah, wenige Dutzend Millionen Jahre nach der Entstehung der Erde.