Mond

 
  Der einzige, natürliche Trabant der Erde hat einen Durchmesser von 3476 km. Er dreht sich in 27,25 Tagen (siderisch) um seine Achse und umrundet die Erde in dieser Zeit.  Von Vollmond bis zum nächsten Vollmond (ein Phasenwechsel) dauert es 29,5 Tage (synodisch). Dieser Unterschied wird dadurch verursacht, dass die Erde während der 27 Tage des siderischen Umlaufs ein Stück auf ihrer Bahn weiterzieht und der Mond muss sich noch ein Stück weiter drehen bis es wieder Vollmond ist.    
  Nur jetzt, bei Vollmond, können Mondfinsternisse beobachtet werden.
Die Strukturen auf dem Mond lassen sich am besten an der Grenze zwischen beleuchtetem –und unbeleuchtetem Mondgebiet, dem Terminator,  beobachten. Hier geht auf dem Mond gerade die Sonne auf, die Schatten sind lang und der Kontrast hoch. Bei Vollmond dagegen steht die Sonne senkrecht über dem Mond und es gibt keine oder nur kurze Schatten.
Das nahezu vollständige Fehlen einer Atmosphäre und die Erdnähe lassen auf dem Mond schon mit bloßem Auge helle (Terrae) und dunkle (Maria) Gebiete ausmachen.
Die Gebiete und Strukturen, die auf der Mondaufnahme gekennzeichnet sind, werden im Text beschrieben.
 
 

 

 

 

 

Auffällig sind folgende Mare und Krater, die gut bei Vollmond und nicht zu nahe am Rand der Mondscheibe beobachtet werden können: Angegeben sind: Der lateinischer und der deutscher Name sowie der mittlere Durchmesser (zur Abschätzung der Große) der Maria.   

  1. Mare Crisium, Meer der Gefahren, 420 km
  2. Mare Fecunditatis, Meer der Fruchtbarkeit, 900 km
  3. Mare Frigoris, Meer der Kälte, 1590 km 
  4. Mare Humorum, Meer der Feuchtigkeit, 390 km
  5. Mare Imbrium, Regenmeer, 1120 km
  6. Mare Insularium, Inselmeer, 320 km
  7. Mare Nectaris, Nektarmeer, 330 km 
  8. Mare Nubium, Wolkenmeer, 710 km
  9. Mare Serenitatis, Meer der Heiterkeit, 700 km
  10. Mare Tranquillitatis, Meer der Ruhe, 870 km
  11. Mare Vaporum, Meer der Dünste, 250 km
  12. Mare Cognitum, bekanntes Meer, 300 km
  13. Sinus Medii, Bucht der Mitte, 350 km
  14. Sinus Aestuum, Bucht der Hitze, 325 km
  15. Oceanus Procellarum, Ozean der Stürme, 2570 km
  16. Montes Carpatus, 275 km
  17. Montes Apenninus, 950 km
  18. Montes Caucasus, 510 km
  19. Montes Alpes, 250 km
  20. Kopernikus
  21. Plato
  22. Aristarch
  23. zwei Krater: Arzachel, Alfons und die Wallebene Ptolemäus
  24. Theophilus
  25. Tycho
  26. Grimaldi
 
 

Oberfläche

Aufgrund der langsamen Rotation des Mondes und der fehlenden Atmosphäre gibt es auf der Mondoberfläche zwischen der Tag- und der Nachtseite sehr große Temperaturunterschiede. Am Tag erreicht die Temperatur eine Höhe von bis zu etwa 130 °C und fällt in der Nacht bis auf etwa −160 °C ab.
Anstatt einer Atmosphäre hat der Mond nur eine Exosphäre (Übergang zum Weltraum). Sie besteht zu etwa gleichen Teilen aus Helium, Neon, Wasserstoff sowie Argon und hat ihren Ursprung in eingefangenen Teilchen des Sonnenwindes. Ein sehr kleiner Teil entsteht auch durch Ausgasungen aus dem Mondinneren.

 
 

Maria

Wie bei den Mondphasen beschrieben, hat der Mond eine gebundene Rotation und zeigt der Erde immer die gleiche Seite, die der Erde zugewandte Seite des Mondes wird von dunklen Tiefebenen geprägt. In der Frühzeit der Mondforschung hielt man die dunklen Flächen für Meere; sie werden deshalb als Maria (Singular: Mare) bezeichnet. Die Mare nehmen insgesamt 16,9 % der Mondoberfläche ein. Auf der Vorderseite nehmen die dunklen Mare 31,2 % ein, auf der Rückseite nur 2,6 % der Fläche ein.

 
 
Die Maria sind erstarrte Lavabecken im Innern von kreisförmigen Wällen und unregelmäßigen Einsenkungen. Große Einschläge in der Frühphase des Mondes haben die Mondkruste durchschlagen und da in diesem Entwicklungsstadium der Mondmantel noch auf dem flüssigen Mondinneren lag, wurden ihre Böden von Meteoroiden durchschlagen und anschließend von aufsteigendem Magma geflutet. Diese Lava ist dunkler als die Oberfläche der Hochländer, denn sie besitzt einen hohen Anteil an Magnesium, Eisen und Titan.
Außer schmalen Erhebungen, Kleinkratern und Rillen zeigen sich keine auffallenden Strukturen auf ihnen.
  Die Maria sind selenophysikalisch zum Teil durch Masseanomalien (Mascons) gekennzeichnet. Der Schwerpunkt des Mondes ist um 1,8 km vom Mondmittelpunkt  in Richtung der Erde verschoben. Dies beeinflusst seine Bahn und er führt dadurch leichte Torkelbewegungen aus. Für die Entstehung der Mascons kann man nur spekulieren. Da sich die Mascons unterhalb von Einschlagskratern und Maria befinden,  liegr es nahe, dass sie in Verbindung mit den Einschlagskörpern stehen. Riesige Meteoroiden stürzten in dieser Ära (vor 3 bis 3,5 Milliarden Jahren) auf dem Mond und durchbrachen dessen Gesteinskruste. Die Massenkonzentrationen an diesen Stellen sind die Überreste der Eisenkerne dieser Meteoroiden.
 
 

Terrae

Die Hochländer wurden früher als Kontinente angesehen und werden deshalb als Terrae bezeichnet. Diese Gebiete werden von Gestein mit hohen Kalzium und Aluminiumgehalt gebildet und erscheinen deswegen heller. Sie weisen deutlich mehr Krater als die Maria auf und werden von einer bis zu 15 Meter dicken, hellen  Regolithschicht bedeckt. Sie sind selenologisch älter als die Maria, die untersuchten Gesteine wurden auf 3,8 bis etwa 4,5 Milliarden Jahre datiert und sind vermutlich die Reste der ursprünglichen Mondkruste. Charakteristische Strukturen sind Wallebenen, Ringgebirge, Krater, Rillen und Gebirge.

 
 

Regolith

Der Mond besitzt keine nennenswerte Atmosphäre, deshalb schlagen ständig Meteoroiden jeder Größe ohne vorherige Abbremsung auf der Oberfläche ein und pulverisieren die Gesteine. Der durch diesen Prozess entstehende Regolith bedeckt bis auf die jungen Krater die gesamte Oberfläche mit einer mehrere Meter dicken Schicht, die die Detailstruktur des Untergrundes verbirgt.
Der Regolith entsteht hauptsächlich aus dem normalen Material der Oberfläche. Er enthält aber auch Beimengungen, die durch Einschläge an den Fundort transportiert wurden. Obwohl er gemeinhin als Mondstaub bezeichnet wird, entspricht der Regolith eher einer Sandschicht.

 
 

Wallebenen

Krater mit einem Durchmesser von 60 bis 300 Kilometer werden als Wallebenen bezeichnet. Als Beispiel hierzu die Wallebene Ptolemäus mit einem Durchmesser von 153 Kilometer und einer Tiefe (Höhe des Walls über dem Boden) von maximal 2400 Meter. Ihr Wall (v) ist in der Regel mächtig und fällt in Terrassen zum Boden ab. Er ist häufig an zahlreichen Stellen von kleinen Kratern und Tälern unterbrochen. Die einst scharfen Ränder der Wälle wurden vom unablässigen Regen der Mikrometeoriden, sowie der vom Bombardement des bei der Entstehung anderer Krater hochgeschleuderten Materials und Mondbeben abgerundet.
Auf dem Grund der Wallebenen finden wir kleine Krater, Hügel und Furchen.
Auffällig sind die Wallebenen Grimaldi (230 km), die im Inneren das dunkelste Gestein des Mondes hat, Ptolemäus (15) besitzt eine vieleckige Form, Arzachel einen mehrfach terrassierten Wall.

Mondbilder sind auch auf der Seite Astro-Bilder zu finden.

 

Arzachel, 15.11.2003
8" Refraktor, 9m Brennweite
Arzachel und Alphonsus
8" Refraktor, 3m Brennweite

Ringgebirge

Die wohl schönsten und formenreichsten Krater sind die sogenannten Ringgebirge mit einem Durchmesser zwischen 20 und 100 Kilometer und sind damit kleiner als die Wallebenen. Sie haben im Gegensatz zu den Wallebenen ein zentrales Bergmassiv. Die Entstehung eines Zentralbergs lässt sich durch den Einschlag eines Meteoroids erklären. Beim Aufschlag des Gesteinsbrockens, wurde die Mondkruste komprimiert und nach unten gedrückt. Beim Zurückschwingen ist das Magma darunter erstarrt. Dieser Zentralberg ist z.B. bei Tycho 1600 Meter hoch.
Mit einem Durchmesser von 88 Kilometer weist er als Besonderheit gut sichtbaren Strahlen auf. Sie bestehen aus dem Auswurfmaterial des Kraters, welches beim Aufschlag des Meteoroiden bis in eine Entfernung von 1800 Kilometer geschleudert wurde. Auch Kopernikus (12) und Kepler sind von einem bis zu 2000 km langen Strahlensystem aus Auswurfmaterial umgeben.

 
Kopernikus aufgenommen in Eberfing am 16.2.2008, 8" Refraktor ZEISS AS Objektiv mit 8,2m Brennweite

 

 
  Ringgebirge haben einen regelmäßigen, kreisrunden Wall mit terrassenartig abfallenden Innenhängen (Tycho: 4800m Wallhöhe). Aus Nahaufnahmen geht hervor, dass zahlreiche dieser Terrassen durch allmähliche Rutschbewegungen des Materials auf den Wallhängen entstanden sind. Die Innenhänge besitzen eine größere Neigung (20 – 30°) als die Außenhänge (5 – 15°).
Der Grund der Ringgebirge liegt im Regelfall tiefer als das Gelände außerhalb der Umwallung.
 
 

Krater

Kleinere Strukturen als Wallebenen und Ringgebirge werden Krater genannt. Bei ihnen ist die Wallebenen nicht strukturiert. Sie entstanden ebenfalls meist vor etwa 3 bis 4,5 Milliarden Jahren in der Frühzeit des Mondes, als das Sonnensystem noch voller Gesteinsbrocken (Überreste der Planetenbildung) war.

 

 

Rillen

Auf der Mondoberfläche gibt es auch Rillenstrukturen (Rima), über deren Ursprung vor dem Apollo-Programm lange spekuliert wurde. Seit den Untersuchungen der Hadley-Rille durch Apollo 15 geht man davon aus, dass es sich bei den mäanderförmigen Rillen um Lavakanäle handelt, die zum Teil „überdacht“ waren. Die Decken sind jedoch im Laufe der Mondentwicklung eingestürzt und zu Regolith zermahlen worden. Die Entstehungsgeschichte der anderen Rillenformen ist deutlich unsicherer, sie könnten aber als Risse in der erkaltenden Lava entstanden sein.

 

Gebirge

Sie ragen mit Höhen von zum Teil mehr als 6000 Meter am Rand von Maria auf. Als Beispiel sind die Mond-Apeninnen (11) zu erwähnen, die am Rand des Mare Imbriums liegen. Gebirge können als Wallüberreste einstiger Großkrater gelten. Sie sind nicht tektonischen Ursprungs wie die Gebirge der Erde.

Objekt des Monats

Vallis

Tal

 

Dorsum

Geländerücken

Sinus

Bucht

 

Lacus

See

Catena

Kraterkette

   

Koordinatensystem auf dem Mond


Aus http://www.astrolink.de

Auf der Erdoberfläche kann jeder Ort durch die Angabe von geographischer Länge und Breite exakt bestimmt werden. Ähnliche Angaben gibt es auch für Orte auf der Mondoberfläche, nur heißen die Koordinaten dort "selenographische Länge und Breite".
 Auch auf dem Mond hat man zwei senkrecht aufeinander stehende Großkreise als Grundlinien festgelegt. Dabei orientiert man sich – wie auf der Erde – an zwei von der Natur vorgegebenen Punkten, den beiden Polen. Denn auch der Mond hat eine Drehachse, um die er sich in etwa 27 Tagen dreht. Durch diese Eigenrotation zeigt er bei seinem monatlichen Erdumlauf immer dieselbe Seite zur Erde. Man kann sich nun eine Ebene denken, die den Mond genau zwischen seinen beiden Polen durchschneidet, die so genannte Äquatorebene, zu der die Drehachse senkrecht verläuft. Die Äquatorlinie ist dann der Rand der Äquatorebene an der Mondoberfläche. Parallel zum Mondäquator verlaufen die Breitengrade, Kreislinien von gleicher selenographischer Breite. Durch beide Pole verlaufen senkrecht zum Äquator Längengrade (Meridiane), Kreislinien von gleicher selenographischer Länge.

Wo soll auf dem Mond Osten, wo Westen sein? Hierzu gibt es zwei unterschiedliche Möglichkeiten, die frühere astronomische Orientierung und die heutige astronautische Orientierung. Um Missverständnisse zu vermeiden, legte die Internationale Astronomische Union (IAU) im Jahr 1961 fest, dass die Ost-West-Orientierung künftig im astronautischen Sinn verwendet werden soll
Danach ist auf dem Mond Osten die Richtung, in der für einen Beobachter auf dem Mond (Astronaut) die Sonne aufgeht und Westen dort, wo die Sonne untergeht. Beim Blick auf den Mond mit bloßem Auge von der Nordhalbkugel der Erde aus ist also Osten rechts, in Richtung auf das Mare Crisium und der Westen (W) links, in Richtung auf das Mare Imbrium und den Oceanus Procellarum. Mit zunehmendem Mond wandert die beleuchtete Seite allmählich von rechts nach links über die Mondscheibe, das heißt von Osten nach Westen auf der Mondoberfläche.
.Wo verläuft auf dem Mond der Nullmeridian, von dem aus die Längengrade nach Osten oder Westen gemessen werden? Als Hauptmeridian wurde die Linie ausgewählt, die von der Erde aus gesehen genau über die Mondscheibenmitte verläuft und die beiden Pole verbindet. Allerdings gibt es hierbei eine kleine Schwierigkeit, da Mondumlauf und Mondeigendrehung nicht exakt übereinstimmen. Der Mond vollführt dadurch scheinbar leichte Drehschwingungen nach links und rechts, aber auch nach oben und unten, die sogenannte Längen- und Breitenlibration. Zur Festlegung des Hauptmeridians wird der Mittelpunkt der Mondscheibe bei 0 Grad Libration als Nullpunkt des selenographischen Koordinatensystems deffiniert. Dieser Nullpunkt liegt im Sinus Medii in der Nähe des Kraters Bruce. (0.4°E, 1.1°N) Ost +/West - und Nord +/Süd -

 

 

 

 

Die selenographische Länge – mit dem griechischen Buchstaben Lambda bezeichnet – wird als Bogen auf dem Äquator zwischen dem Hauptmeridian und dem Meridian des gegebenen Ortes gemessen. Dabei werden die Werte nach Osten positiv und nach Westen negativ gezählt, und zwar stets von 0 Grad bis 180 Grad. Die Länge 180 Grad hat der durch das Zentrum der erdabgewandten Mondseite verlaufende Meridian. Auf Karten werden anstelle der Zeichen + (plus) und – (minus) häufig die Abkürzungen E (Osten) und W (Westen) verwendet. Die Angabe 30W bedeutet zum Beispiel 30 Grad westlicher selenographischer Länge (Lambda = -30 Grad).

Die selenographische Breite – mit dem griechischen Buchstaben Beta bezeichnet – ist die Entfernung in Winkelgraden eines gegebenen Ortes vom Mondäquator entlang des entsprechenden Längengrads. Die Breitengrade werden nach Norden positiv und nach Süden negativ gezählt, und zwar stets von 0 Grad bis 90 Grad. Anstelle der Vorzeichen Plus oder Minus werden die Abkürzungen N (Norden) und S (Süden) verwendet. 60S beispielsweise bedeutet 60 Grad südlicher selenographischer Breite (Beta = -60 Grad).

 
 

Mögliche Kippung der Rotationsachse

 
 

Quelle: Spektrum der Wissenschaft 2016/ Seite 12

Wasserstoff-Vorkommen auf genau gegenüberliegenden Seiten des Mondes nahe den heutigen Polen deuten auf eine gekippte Rotationsachse hin. Festgestellt wurde diese Tatsache mit dem Neutronenspektrometer an Bord der US-Sonde Lunar Prospektor
Mit dem Neutronen-Spektrometer suchte man vor allem nach charakteristischen langsamen und mittelschnellen Neutronen, die von der Mondoberfläche entweichen.

 
  Diese entstehen, wenn die überall vorhandenen schnellen Neutronen aus der kosmischen Strahlung mit Wasserstoffatomen in den oberen Gesteinsschichten der Mondoberfläche zusammenstoßen und dabei abgebremst werden. Große Mengen von Wasserstoffatomen deuten auf das Vorkommen von Wassereis hin.  
 
  Das Neutronen-Spektrometer bestand aus zwei Behältern, die mit dem chemischen Element Helium-3 gefüllt waren, und einem Energiezähler. Jedes Neutron, das die Behälter durchdrang und mit den Helium Atomen zusammenstieß, erzeugte eine bestimmte Signatur im Energiezähler. Um die Anzahl der langsamen Neutronen zu ermitteln, hatte man einen der Behälter mit einem Cadmium-Mantel versehen, in dem die langsamen Neutronen stecken blieben. Aus dem Unterschied in den Zählraten zwischen den beiden Behältern ließ sich dann die Anzahl der langsamen Neutronen ablesen, die dann einen Hinweis auf die Menge von Wasserstoffatomen auf der Mondoberfläche geben.
 

1. Theorie: (Bild links) Durch einen Einschlag wird Gestein geschmolzen und dadurch seine Dichte geringer. Das Gleichgewicht im Mond ist gestört, nimmt im Norden ab, im Süden zu, die Lage der Achse verschiebt sich, denn Dichtere Materieansammlungen tendieren zu einer äquatornahen Lage, da sie so die Rotationsenergie minimieren.
Sdw 2016/7 Seite 12
2. Theorie: Durch einen Einschlag wird dem Mond ein Impuls übertagen, der die Lage der Rotationsachse verändert.

 
 

Innerer Aufbau

Zur Erforschung des inneren Aufbaus haben die von den Apollo-Missionen stationierten Seismometer beigetragen. Messungen mit Hilfe dieser Geräte lassen einen Schalenaufbau des Mondes, ähnlich dem der Erde, erkennen.
Die äußere Schale, die Mondkruste, besteht hauptsächlich aus feldspathaltigem Gestein und ist durchschnittlich 60 bis 70 Kilometer dick (bei der erdzugewandten Seite). Bis in eine Tiefe von etwa 1 km ist sie infolge von Einschlägen großer Himmelskörper weitgehend zertrümmert ist. Die Krustenuntergrenze liegt auf der der Erde zugewandten Seite in einer Tiefe von etwa 65 km, auf der abgewandten Seite fast doppelt so tief.
Unter der Kruste befindet sich der feste, aus Basalt bestehende Mondmantel. In ihm treten in eine Tiefe von etwa 800 bis 1000 km Mondbeben auf. Ihre Häufigkeit steigt zur Zeit des Apogäums (Erdferne) und Perigäums (Erdnähe). Offenbar werden sie vor allem von Gezeitenkräften ausgelöst.
Der innerste Bereich, der Mondkern, ist an seiner Obergrenze in einer Dicke von möglicherweise 200 bis 300 Kilometer zähflüssig. Die Zusammensetzung des Kerns ist nicht bekannt. Das ehemals vorhandene Magnetfeld spricht für einen größeren Eisenmantel, möglicherweise ist Schwefel ein anderer Hauptbestandteil. Die Temperatur im Mondzentrum dürfte bei etwa 1200 K liegen.

 
 

Erdabgewandte Seite

Hier sind keine Maria entstanden. Verschiedene Theorien versuchen dies zu erklären.
Zum Einen mag an der doppelten Krustendicke der erdabgewandten Seite im Vergleich zur erdzugewandten Seite liegen.
Zum Anderen kann diese Asymmetrie dadurch entstanden sein, dass der Mond mit einem Meteoroidenfeld kollidiert ist welches die Masse auf einer Seite erhöhte. Durch die auftreffenden Meteoroiden wurde der Schwerpunkt verschoben und somit die Grundlage für die unterschiedliche Mondkrustendicke geschaffen.  

 

 
 

Entstehung

Zur Entstehung des Mondes stehen zur Zeit mehrere Theorien zur Diskussion, die die Beobachtungen und Messungen unterschiedlich gut erklären. Diese Theorien sind gesondert beschrieben.

 
 

Bahn:

Der Mond bewegt sich einer elliptischen Bahn um die Erde (Exzentrizität 0,055), seine Entfernung ist daher nicht konstant. Durch Störungen, vor allem von der Sonne, verschiebt sich die Mondbahn (die gesamte Bahnellipse). Dadurch verschiebt sich der Punkt der größten Annäherung (Perigäum) und ebenso der Punkt größter Entfernung (Apogäum). Die Entfernung des Perigäums schwankt zwischen 356 000 und 370 000 Kilometer, die des Apogäums zwischen 404 000 und 407 000 Kilometer. So schwankt auch der scheinbare Durchmesser des Mondes. Im Perigäum beträgt sein Durchmesser 33 Bogenminuten, zum Apogäum sind es 29`. Dieser Unterschied Könnte man mit Hilfe einfacher Meßmittel mit freiem Auge erfassen. Grob kann man also sagen, dass der Monddurchmesser ca. 0,5° beträgt. Damit weist er zufälligerweise in etwa die gleiche scheinbare Größe wie die Sonne auf, eine wichtige Vorraussetzung für das Zustandekommen von Sonnenfinsternissen.
Er bewegt sich auf der Ekliptik, seine Bahn ist nur um 5 Grad geneigt. Nur an den Schnittpunkten von Mondbahn und Ekliptik können Finsternisse auftreten.
Im Winter steht die Sonne, also die Ekliptik,  tief über dem Horizont. Da die Ekliptik eine Ebene ist, steht sie im Winter nachts hoch über dem Horizont. Der Vollmond ist im Winter gut zu beobachten und auf Grund der Lage der Ekliptik, der abnehmenden Mond im Herbst, der zunehmende Mond im Frühling. Auf der Seite über die Mondphasen sind die besten Beobachtungszeiten beschrieben.

 

Landeplätze

Liste der weichen Landungen auf dem Mond  

A - unbenannt

Bezeichnung Datum Name Landeort Land Bemerkungen
L9 Februar 1966 Luna 9 Oceanus Procellarum UdSSR erste weiche Landung
S1 Juni 1966 Surveyor 1 Oceanus Procellarum USA  
L13 Dezember 1966 Luna 13 Oceanus Procellarum UdSSR  
S3 April 1967 Surveyor 3 Oceanus Procellarum USA  
S5 September 1967 Surveyor 5 Mare Tranquillitatis USA  
S6 November 1967 Surveyor 6 Sinus Medii USA chemische Analysen
S7 Januar 1968 Surveyor 7 Krater Tycho USA chemische Analysen
L16 September 1970 Luna 16 Mare Fecunditatis UdSSR Bodenproben-Rückkehr
L17 November 1970 Luna 17 Mare Imbrium UdSSR Mondauto Lunokhod 1
L20 Februar 1972 Luna 20 Apollonis Hochland UdSSR Bodenproben-Rückkehr
L21 Januar 1973 Luna 21 Mare Serenitatis UdSSR Mondauto Lunokhod 2
L24 August 1976 Luna 24 Mare Crisium UdSSR Bodenproben-Rückkehr
Sma September 2006 Smart 1 Lacus Excellentiae Europa  
Chy November 2008 Chandrayaan 1 Krater Shackleton Indien  
Chg März 2009 Changé 1 Mare Fecunditatis China  

 

 
 

B - bemannt

Bezeichnung Datum Name Landeort Land Bemerkungen
A11 Juli 1969 Apollo 11 Mare Tranquillitatis USA  
A12 November 1969 Apollo 12 Oceanus Procellarum USA Rikscha
A14 Januar 1971 Apollo 14 Frau-Mauro-Region USA Rikscha
A15 Juli 1971 Apollo 15 Hadley-Rille USA Mondauto
A16 April 1972 Apollo 16 Descartes-Region USA Mondauto
A17 Dezember 1972 Apollo 17 Taurus-Littrow-KraterAn einem der Strahlen von Tycho USA Mondauto

 

 
   
 

Einfluss des Mondes auf die Erde

 
 

Erzeugung von Ebbe und Flut
Der Mond übt durch seine Nähe zur Erde eine nicht zu vernachlässigende Anziehungskraft aus. Die Größe der Erde macht sich hierbei durch unterschiedliche Gravitationskräfte des Mondes bemerkbar. Diese Störung wird im Folgenden näher beschrieben.
Eine Grundlage ist, das sich Gravitationskräfte ungestört überlagern und deshalb getrennt betrachtet und überlagert werden können. Wir betrachten zwei verschiedene Bezugssysteme:

 
 
  1. Das System Mond – Erde – Flutberg


Der Mond zieht die Erde, beziehungsweise die Wassermassen, in Punkt A stärker als in B an.
Betrachten wir nur die Erde, beziehen uns also auf den Mittelpunkt M, so kann die Kraft, die in M wirkt, bei A und B abgezogen werden.

Als resultierende Kraft bleibt die Kraft übrig, die die Flutberge verursacht.

 
 
  1. Das System Sonne – Erde – Flutberg  

Das Gleiche gilt auch für das System Sonne – Erde. Die Sonne hat bei der Entstehung der Gezeiten ebenfalls einen Anteil.

Es errechnet sich aus der viel größeren Entfernung der Sonne und den Massenverhältnissen Sonne zu Mond das Verhältnis der Störungskräfte Mond zu Sonne zu 2,18. Das bedeutet, dass die Flutberge, die vom Mond erzeugt werden, 2,18 mal höher sind als die von der Sonne verursachten Flutberge.

Da sich die Störungen der Sonne und des Mondes additiv überlagern, sind die Flutberge am höchsten wenn Sonne, Erde und Mond in einer Reihe stehen. Also bei Neumond oder Vollmond. Hier addieren sich die Höhen der Flutberge von Sonne und Mond zur Springflut, welche 2,18 + 1 = 3,18 mal höher sind als die Flutberge, die nur von der Sonne verursacht werden.

Steht der Mond rechtwinklig zur Sonne (beim ersten und beim letzten Viertel), so wirken die gravitativen Effekte der Sonne und des Mondes einander entgegen. Es entsteht eine Nippflut.
Die relative Höhe der Flutberge errechnet sich zu 2,18 – 1 = 1,18 mal höher als die nur von der Sonne verursachten Flutberge. Das entspricht einem Verhältnis Springflut zu Nippflut von 3,18 / 1,18 = 2,7.

 
 

Ebbe und Flut entstehen nur in großen Gewässern, wie den Meeren.

 
 
Zusätzlich muß noch die Anziehungskraft des Mondes am Nord– bzw Südpol betrachtet werden. Im Kräfteparallelogramm (die Kraft Richtung Mond wird in ihre rechtwinkligen Komponenten zerlegt) ergeben sich jeweils an den Polen Kräfte in Richtung Erdmittelpunkt. Diese Kraft in Richtung Erdmittelpunkt ist an den Polen am größten und nimmt in Richtung Äquator ab, bis sie am Äquator den Wert Null erreicht.
Das leicht bewegliche Wasser wird zwischen Äquator und Pol zur Seite geschoben, ist die Menge groß genug drückt ein Teilchen auf das nächste und das Wasser wird an den Polen nach unten gedrückt. Nur im Meer ist die Wassermenge groß genug, damit darauf Gezeitenkräfte wirken, in einem See nicht.  
Die Größe der beiden Flutberge am Äquator variiert in einem zwei-wöchigen Rhythmus: bei Neumond ist Springflut, beim ersten Viertel ist Nippflut
Bei Vollmond ist auch  Springflut und beim letzten Viertel wieder Nippflut.
Aus Podcast Sternengeschichten 161
 
     
  letztes Update 11.7.2016