{"id":21060,"date":"2012-11-01T08:56:28","date_gmt":"2012-11-01T07:56:28","guid":{"rendered":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2012\/11\/01\/entstehung-des-mondes-kollision-doch-heftiger-als-gedacht\/"},"modified":"2025-05-14T16:11:29","modified_gmt":"2025-05-14T14:11:29","slug":"entstehung-des-mondes-kollision-doch-heftiger-als-gedacht","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2012\/11\/01\/entstehung-des-mondes-kollision-doch-heftiger-als-gedacht\/","title":{"rendered":"Entstehung des Mondes: War die Kollision doch heftiger als gedacht?"},"content":{"rendered":"

Dass<\/i> unser Mond bei einer gro\u00dfen Kollision vor 4,5 Milliarden Jahren<\/a> entstanden ist, ist mittlerweile ziemlich unumstritten. Es ist die einzige plausible M\u00f6glichkeit, wie unser Planet zu so einem vergleichsweise gro\u00dfen Mond kommen konnte: Die junge Erde und ein anderer gro\u00dfer Himmelsk\u00f6rper sind kollidiert und aus den Tr\u00fcmmern entstand der Mond. Die Details dieser Kollision sind allerdings noch unklar. Wie zum Beispiel sind die beiden Himmelsk\u00f6rper aufeinander geprallt? Frontal oder Streifschuss?<\/a> Und warum ist die Zusammensetzung des Mondes der Zusammensetzung der Erde so \u00e4hnlich<\/a>? Eigentlich sollte der Mond zu einem gro\u00dfen Teil aus dem Material des Kollisionspartners bestehen und der kann ganz anders aufgebaut gewesen sein als die Erde. Ein neues Modell will dieses Problem l\u00f6sen und stellt ein ganz neues Szenario<\/a> vor.<\/p>\n

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Bis jetzt ging man davon aus, dass bei der Kollision, die den Mond entstehen lies, die noch unfertige Erde mit einem anderen Planeten zusammenstie\u00df, der in etwa so gro\u00df wie der Mars war. Das es fr\u00fcher noch weitere Planeten im Sonnensystem gab, ist nicht unplausibel. Als vor 4,5 Milliarden Jahren die Planeten aus der Staub- und Gasscheibe entstanden, die die junge Sonne umgab, bildeten sich mit Sicherheit mehr Planeten als nur die acht, die wir heute kennen. Das sind nur die, die \u00fcbrig geblieben sind. Der Rest verschwand bei Kollisionen oder wurde bei nahen Begegnungen mit anderen Planeten und die hier wirkenden starken Gravitationskr\u00e4fte aus dem Sonnensystem geworfen (irgendwo m\u00fcssen die vielen vagbundierenden Planeten<\/a> ja her kommen).<\/p>\n

Einer dieser verschwundenen Planeten war Theia<\/i>. In etwa so gro\u00df wie der Mars ist er vor 4,5 Milliarden Jahren mit der noch unfertigen Erde kollidiert. Theia wurde bei der Kollision komplett zerst\u00f6rt und aus den Tr\u00fcmmern des Zusammensto\u00dfes, die noch einige zehntausend Jahre die Erde mit einem Ring umgaben, bildete sich der Mond. Abgesehen von diversen Details war das das bisher vorherrschende Bild. In diesem Modell durfte die Kollision nicht zu heftig sein. Denn w\u00fcrde sich das entstehende System aus Erde und Mond zu schnell drehen; schneller, als wir es heute beobachten (selbst wenn man die seitdem stattgefundene Abbremsung durch die Gezeitenreibung<\/a> ber\u00fccksichtigt). Die langsamen, streifenden Kollisionen die erlaubt sind, hatten aber das Problem mit der Zusammensetzung. Bei solchen Zusammenst\u00f6\u00dfen m\u00fcsste der Mond haupts\u00e4chlich aus Theia-Material bestehen und es w\u00e4re seltsam, wenn Theia genau aus dem gleichen Material bestanden h\u00e4tte, wie die Erde. Aber genau das zeigen die geologischen Untersuchungen: Mond und Erde haben eine extrem \u00e4hnliche Zusammensetzung. Es w\u00e4re nat\u00fcrlich m\u00f6glich, dass Theia zum Beispiel zu einem gro\u00dfen Teil aus Eis bestand und aus dem \u00e4u\u00dferen Sonnensystem kam. Das Eis w\u00e4re dann verdampft und der Hauptteil der Tr\u00fcmmer w\u00fcrde von der Erde stammen.<\/p>\n

Robin Canup vom Southwest Research Institute hat nun ein neues Modell vorgestellt. Hier kollidieren zwei etwa gleich gro\u00dfe Himmelsk\u00f6rper, beide etwa 4 bis 5 Mal so schwer wie der Mars (als jeweils ungef\u00e4hr halb so schwer die Erde). Diese beiden Planeten kollidierten frontal miteinander und ihr Material vermischte sich komplett. Am Ende gab es nur noch einen Planeten: Unsere Erde. Sie war von einer Scheibe aus Material umgeben, die ungef\u00e4hr die dreifache Masse des Mondes hatte (Das ist aber insgesamt trotzdem nur 1\/27 der Erdmasse). Aus diesem Material entstand der Mond, der Rest kollidierte im Lauf der Zeit mit der Erde und verschwand im All.<\/p>\n

So sieht das ganze als Animation aus (die Entstehung des Mondes aus der Tr\u00fcmmerwolke wird im Video nicht mehr gezeigt):<\/p>\n

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Damit h\u00e4tte man jetzt das Problem mit der Zusammensetzung gekl\u00e4rt. Mond und Erde bestehen beide aus den Tr\u00fcmmern der Vorg\u00e4ngerplaneten. Aber es bleibt das Problem mit der Rotation. Die Erde dreht sich nach der Kollision doppelt so schnell, als sie es eigentlich d\u00fcrfte. Passenderweise haben Matija \u0106uk und Sarah Stewart von der Universit\u00e4t Harvard gleichzeitig mit der Ver\u00f6ffentlichung von Canups Modell ebenfalls einen Artikel ver\u00f6ffentlicht<\/a>, der eine passende Bremse f\u00fcr die Erde vorstellt.<\/p>\n

Dabei geht es um Resonanzen. Die habe ich fr\u00fcher schon mal sehr ausf\u00fchrlich erkl\u00e4rt<\/a>. Von einer Resonanz spricht man in der Himmelsmechanik immer dann, wenn sich zwei Gr\u00f6\u00dfen mit Geschwindigkeiten \u00e4ndern, die in einem ganzzahligen Verh\u00e4ltnis zueinander stehen. Zum Beispiel braucht der Jupitermond Ganymed genauso lange f\u00fcr eine Umkreisung seines Planeten wie der Jupitermond Io f\u00fcr vier Umkreisungen braucht. Sie befinden sich in einer 4:1 Resonanz. Befinden sich Himmelsk\u00f6rper in so einer Resonanz, dann wiederholt sich ihre relative Position zueinander in regelm\u00e4\u00dfigen Abst\u00e4nden. Dadurch k\u00f6nnen gravitative St\u00f6rungen im Laufe der Zeit immer weiter anwachsen. Oder aber die St\u00f6rungen bleiben immer minimal und die Resonanz bietet besondere Stabilit\u00e4t. Neben der simplen Resonanz der Umlaufzeiten geht es aber auch noch komplizierter. Die Bahnen der Himmelsk\u00f6rper sind nicht v\u00f6llig fix. Innerhalb gewisser Grenzen wird zum Beispiel die Ellipse, entlang der sich die Erde bewegt, gr\u00f6\u00dfer und kleiner. Sie wird mehr oder weniger elliptisch. Sie wackelt ein wenig hin und her. Auch diese \u00c4nderungen k\u00f6nnen in Resonanz zu den \u00c4nderungen der Bahn eines anderen Planeten stehen. W\u00fcrden die Bahn der Erde zum Beispiel doppelt so schnell wackeln wie die Bahn der Venus, dann bef\u00e4nden sie sich ebenfalls in Resonanz. Genau so etwas schlagen \u0106uk und Stewart vor. Der junge Mond befand sich in einer sogenannten „evection resonance“ mit der Sonne. Diese Resonanz bezieht sich auf die Bewegung des Apog\u00e4ums der Mondbahn. Das ist der Punkt, an dem der Mond sich am weitesten von der Erde entfernt und weil sich auch die Mondbahn im Lauf der Zeit ein klein wenig \u00e4ndert, \u00e4ndert sich auch die Position dieses Punktes. In diesem Fall war die Bewegung des Apog\u00e4ums in Resonanz mit der (scheinbaren) Bewegung der Sonne. Dadurch k\u00f6nnen sich die Auswirkungen der Gezeitenkr\u00e4fte, die von der Sonne auf den Mond ausge\u00fcbt werden, akkumulieren. Jedesmal, wenn der Mond der Erde am fernsten und ihr Einfluss daher am schw\u00e4chsten ist, sp\u00fcrt er die Gezeitenkraft der Sonne besonders stark. Und dank der Resonanz summieren sich die Effekte und solare Gezeitenbremse reduziert das Drehmoment im Erde-Mond-System. Der Mond entfernt sich von der Erde (irgendwann so weit, dass er aus der Resonanz herausf\u00e4llt) und die Erde wird abgebremst; genauso, wie es heute auch noch passiert – diesmal aber ausgel\u00f6st durch die Gezeitenkraft der Erde.<\/p>\n

Wir werden vermutlich nie definitiv wissen, was vor 4,5 Milliarden Jahren passiert ist. Es gibt keine Zeitmaschine, mit der wir zuschauen k\u00f6nnen, wie der Mond entstand. Wir werden nie erfahren, wie die Kollision wirklich abgelaufen ist. Aber vielleicht k\u00f6nnen wir uns ja noch einmal durchringen, zum Mond zu fliegen. Das bisschen Mondgestein, dass die Apollo-Missionen zur Erde gebracht haben, reicht f\u00fcr eine umfassende Analyse nicht aus.Wenn wir eine Chance haben wollen, seine Entstehung zu verstehen, dann m\u00fcssen wir vor Ort nachsehen.

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