Der Mann im Mond – bekannt aus Liedern, Filmen und Geschichten. Tatsächlich: Auf der
Mondoberfläche gibt es auffällige dunkle Flecken, und mit etwas Phantasie kann man darin ein Gesicht erkennen. Aber was sind diese Flecken wirklich?
Anfangs hielten Wissenschaftler die dunklen Stellen für Meere. Aber spätestens seit dem ersten Besuch auf dem Mond 1969 ist klar: Der Mond ist staubtrocken, die ganze Mondoberfläche besteht aus feinem
grauem Gesteinspulver. Und die dunklen Flecken sind große Tiefebenen, die einfach mit dunklerem Staub gefüllt sind. Dadurch erscheint der Mond hell und dunkel gefleckt. Aber wie sind diese Tiefebenen entstanden?
Die Tiefebenen sind schon fast
so alt wie der Mond selbst. Als in der Frühzeit des Sonnensystems die Oberfläche des Mondes schon zu einer Kruste erstarrt war, schlugen immer wieder große Asteroiden auf dem Mond ein und rissen Löcher in die frische Kruste. Dort lief
Lava aus dem noch heißen, flüssigen Mondinneren heraus und füllte die Tiefebenen. Lavagestein ist dunkler als das Krustengestein, so erscheinen die Tiefebenen dunkler.
Inzwischen schlagen kaum noch große Asteroiden auf
dem Mond ein, aber immer noch jede Menge kleiner. Da der Mond (anders als die Erde) keine Atmosphäre hat, verglühen sie nicht, sondern treffen die Oberfläche. Meistens reicht die Wucht der Einschläge aber nur aus, um etwas Gestein zu
zerbröseln und ein bisschen Staub aufzuwirbeln, der aber schnell wieder zu Boden sinkt. Daher besteht die Mondoberfläche heute aus Gesteinsstaub, vor allem aus hellem Krustengestein und in den Tiefebenen aus dunklerem
Lavagestein. Von der Erde sieht das dann aus wie Flecken, Meere – oder eben ein Gesicht.
Was ist der Mond?
Er ist der hellste Himmelskörper am Nachthimmel: der Mond.
In Vollmondnächten scheint er so hell, dass manche Menschen schlecht schlafen können. Er erscheint so groß wie die Sonne und die Sterne wirken daneben wie winzige Lichtpunkte.
Doch der Eindruck täuscht:
In Wirklichkeit ist der Mond (Durchmesser: 3474 km) nur etwa ein Viertel so groß wie die Erde (12742 km) – und die Sonne (1,39 Millionen km) ist sogar vierhundert Mal größer. Der Mond erscheint uns nur gleich groß, weil er uns so nahe
steht – die Sonne (Abstand zur Erde etwa 150 Millionen km) ist nämlich auch etwa vierhundert Mal weiter entfernt als der Mond. (384400 km, ein Flugzeug benötigt für diese Strecke immerhin 18 Tage!)
Auch das helle Licht
täuscht: Anders als die Sonne leuchtet der Mond nicht von selbst, sondern wird von der Sonne angestrahlt. Ein Teil dieses Lichts wird dann von der Mondoberfläche zurückgeworfen und trifft auf die Erde. Nur weil der Mond uns so nahe
steht, kommt auf der Erde genügend Licht an, um uns die Nacht zu erhellen – zumindest, wenn der Mond nicht gerade spurlos verschwunden zu sein scheint …
Warum sieht es auf der Erde anders aus als auf dem Mond?
Auf dem Mond sieht es nicht sehr einladend aus: Die Oberfläche ist trocken
und mit einer grauen Staubschicht überzogen. Meteoriteneinschläge haben riesige Krater in den Boden gerissen, die sich mit Lava aus dem Inneren des Mondes füllten. Rund um diese Lavabecken türmen sich kilometerhohe
Kraterränder als Gebirgsringe auf.
Völlig anders unser blauer Planet – schon weil er zu drei Vierteln von Wasser bedeckt ist. Das Wasser bedeckt aber nicht nur einen Großteil der Erde, es formt auch ihre Landmasse: Flüsse, Gletscher und
die Brandung des Meeres bearbeiten das Gestein, zerkleinern es und räumen es um. So entstehen Täler, Küsten und immer wieder neue Gesteinsschichten.
Das Innere des Mondes ist heute fest und starr. Die Erde dagegen hat einen flüssigen Erdmantel, auf dem
bewegliche Platten schwimmen. Die Bewegung der Erdplatten bewirkt, dass sich Gebirge auffalten, Tiefseegräben entstehen und Vulkane Feuer und Asche spucken.
Anders als der Mond besitzt die Erde eine Lufthülle, die Atmosphäre. In dieser
Lufthülle entsteht das Wetter. Wind, Regen und Schnee haben die Erdoberfläche über Jahrmillionen bearbeitet und geformt. Außerdem wirkt die Atmosphäre als Schutzschild, der Meteoriten bremst und verglühen
lässt.
Weil der Mond
keine solche Atmosphäre hat, schlagen Meteoriten auf seiner Oberfläche ungebremst ein und zerbröseln das Gestein schlagartig zu Staub. Doch Meteoriten sind die einzigen Kräfte, die die Mondlandschaft formen. Weil es kein
Wasser, keine Atmosphäre und keine Plattentektonik gibt, fehlen die Einflüsse, die unsere Erdoberfläche so abwechslungsreich gestalten.
Die ersten Menschen, die karge Mondlandschaft betraten, waren der Astronaut Neil
Armstrong und sein Kollege Edwin E. Aldrin. Die Fußabdrücke, die sie bei ihrer Mondlandung im Jahr 1969 hinterlassen haben, sind bis heute zu sehen – weil auf dem Mond weder Wind noch Wasser die Spuren
verwischen.
Was sind Asteroiden, Meteoriten und Kometen?
In manchen Nächten kann man am Himmel einen besonderen Moment beobachten: Es sieht aus, als ob ein Stern vom Himmel fällt. Abergläubische Menschen meinen sogar, wer eine solche Sternschnuppe
sähe, könne sich etwas wünschen. Aber was steckt wirklich dahinter und woher kommen die Sternschnuppen?
In unserem Sonnensystem gibt es nicht nur die Sonne, Planeten und Monde. Man hat auch viele kleine Gesteins- und Metallbrocken entdeckt. Sie sind
wesentlich kleiner und nicht so schön rund wie Planeten, daher nennt man sie Kleinplaneten oder Asteroiden. Wie ihre großen Geschwister kreisen sie auf regelmäßigen Bahnen um die Sonne. Die meisten Asteroiden findet man im
„Asteroidengürtel“ zwischen der Mars- und der Jupiterbahn.
Ab und zu stoßen zwei dieser Asteroiden zusammen. Bei einem solchen Crash entstehen jede Menge Trümmer und Splitter. Diese fliegen von der bisherigen Umlaufbahn weg, quer
durch das Sonnensystem. Manche von ihnen geraten in die Nähe der Erde, werden von ihr angezogen und stürzen auf die Erde. Diese abstürzenden Brocken nennt man auch Meteorit.
Auf der Erde würden sie buchstäblich wie ein
Stein vom Himmel fallen – wenn es nicht die Atmosphäre gäbe. Denn die Meteoriten sind so schnell, dass die Luft gar nicht schnell genug zur Seite ausweichen kann. Die Luft vor dem abstürzenden Steinbrocken wird zusammengedrückt
und dadurch extrem heiß. Die Luft fängt an zu glühen, und der Meteorit beginnt zu verdampfen. Das können wir dann als leuchtenden Streifen sehen, der über den Himmel zieht – eine Sternschnuppe.
Die meisten Meteoriten sind so klein, dass sie auf dem Weg durch die Luft vollständig verglühen. Die
Leuchtspur endet dann einfach am Himmel. Größere Trümmer verlieren zwar unterwegs auch an Masse, verdampfen aber nicht ganz. Sie erreichen den Erdboden und schlagen dort ein.
Was diese Meteoriten auf der Erde anrichten,
hängt davon ab, wie groß sie sind. Kleine Meteoriten mit einigen Zentimetern Durchmesser hinterlassen zum Beispiel gerade mal eine Delle in einem Autodach.
Der größte bekannte Meteorit schlug vor etwa 65 Millionen Jahren
ein. Er hatte einen Durchmesser von mehreren Kilometern und riss einen Krater von 180 Kilometern Durchmesser. Der Einschlag schleuderte so viel Staub in die Luft, dass die Sonne für hunderte von Jahren verdunkelt wurde. Dadurch
starben auf der ganzen Welt Pflanzen und Tiere aus – dies war das Ende der Dinosaurier.
Zum Glück sind solche großen Meteoriten sehr selten, so dass wir uns keine Sorgen machen müssen. Außerdem können wir – anders als die
Dinosaurier – mit Teleskopen den Himmel beobachten und solche großen Asteroiden lange vor dem Einschlag entdecken.
Während eine Sternschnuppe in wenigen Sekunden verglüht, bleibt eine andere Erscheinung länger
sichtbar: Kometen mit ihrem Schweif stehen Tage oder Wochen am Himmel. Auch ihnen haben die Menschen früher viele Eigenschaften angedichtet – als göttliche Zeichen, Verkünder von Unheil oder Vorbote freudiger
Ereignisse. Doch die Wahrheit ist etwas weniger spektakulär.
Astronomen nennen Kometen auch „schmutzige Schneebälle“. Sie kommen aus dem äußeren Sonnensystem, weit entfernt von der wärmenden Kraft der Sonne. Dort
ist es so kalt, dass Wasser sofort zu Eis gefriert. So bilden sich Klumpen aus Eisbrocken und Staub – schmutzige Schneebälle eben.
Auch ein Komet zieht zunächst weit entfernt von der Sonne seine Bahn – bis er durch einen
Zusammenstoß umgelenkt wird und in Richtung des inneren Sonnensystems fliegt. Er kommt der Sonne näher und empfängt mit der Zeit immer mehr Licht und Wärme. Dadurch fängt die gefrorene Oberfläche an, aufzutauen und sogar zu
verdampfen. So entsteht eine Hülle aus Wasserdampf und Staub um den Kometen.
Gleichzeitig bekommt der Komet den „Sonnenwind“ zu spüren – das sind winzige Teilchen, die mit hoher Geschwindigkeit aus der Sonne heraus
fliegen. Sie treffen auf die Dampfhülle des Kometen. Dadurch wird die Dampfhülle des Kometen weg geblasen, so dass sie eine längliche Wolke bildet, die von der Sonne weg zeigt. Wenn diese Wolke dann vom Sonnenlicht getroffen wird,
erscheint sie als leuchtender Streifen – der Schweif des Kometen.
Der Komet fliegt einen Bogen um die Sonne und entfernt sich dann wieder. Wenn er weit genug von der Sonne weg ist, hört auch das Auftauen und Verdampfen auf. Der
Schweif verschwindet und der Komet zieht als schmutziger Schneeball durch die Weiten des äußeren Sonnensystems. Je nach Kometenbahn dauert es viele Jahrzehnte oder sogar Jahrhunderte, bis er wieder in die Nähe der Sonne
kommt.
Magmatische Gesteine
Auf Granit zu beißen, das bedeutet, dass etwas aussichtslos ist. Wegen seiner großen Härte ist Granit
aber nicht nur als Redensart zu gebrauchen, sondern auch als Pflasterstein oder zum Mauerbau. Granit ist ein Gestein, das über zwei Kilometer unter der Erdoberfläche liegt und in der Erdkruste häufig vorkommt.
Granit entsteht, wenn glutflüssiges Magma beim Abkühlen erstarrt. Auch der dunkel gefleckte Gabbro oder der Monzonit bilden sich aus langsam abkühlendem Magma. Wenn sich dieser Vorgang tief im
Inneren der Erde abspielt, sprechen Geologen von Tiefengestein, auch Plutonit genannt.
Dringt der heiße Gesteinsbrei dagegen bei einem Vulkanausbruch nach außen und ergießt sich über die Erdoberfläche, ist von Ergussgestein oder
Vulkanit die Rede. Zu den Vulkaniten gehören der leichte Bimsstein, der poröse Tuff oder der Rhyolit, der aus dem gleichen Material wie Granit gebildet wurde, aber eine andere Struktur hat und weniger hart ist, weil er an der
Erdoberfläche schneller abkühlt als der Granit in der Tiefe. Auch der Basalt ist ein Vulkanit. Manchmal erstarrt er zu sechseckigen, eng aneinander liegenden Säulen, die aussehen, als wären sie in Form gegossen. Basalt bildet sich
an der Erdoberfläche aus der gleichen Masse wie der Gabbro in der Tiefe.
Vulkanite verwittern sofort nach ihrer Bildung, Plutonite erst dann, wenn die darüberliegenden Gesteinsschichten abgetragen sind. Weil sowohl Vulkanite als
auch Plutonite aus abgekühltem Magma zu Gestein wurden, zählen beide zu den magmatischen Gesteinen.
Die Anfänge der Erde
Wir würden die Erde unmittelbar nach ihrer Entstehung nicht wiedererkennen. Sie war ein äußerst
ungemütlicher Planet: Es gab weder Kontinente noch Ozeane, sondern eine brodelnde Oberfläche aus glühend heißem, zähflüssigem Magma. Warum konnte sich lange Zeit keine Erdkruste bilden?
Vor gut
4,5 Milliarden Jahren verdichteten sich Kometen, Asteroiden, Gas und Staub zu unserem Planeten. Die eigene Schwerkraft presste diese Einzelteile zusammen, so dass sie einem starken Druck ausgesetzt waren. Am höchsten war dieser
Druck natürlich im Erdkern, auf dem das Gewicht der gesamten äußeren Schichten lastete. Als Folge des hohen Drucks wurde das Gestein stark aufgeheizt und geschmolzen. Nach außen wurden der Druck und damit auch die Temperatur
weniger. Trotzdem blieb die Erdoberfläche noch mehrere hundert Millionen Jahre lang sehr heiß und konnte sich nicht abkühlen und verfestigen.
Um den Grund hierfür zu verstehen, mussten die Wissenschaftler den
Mond anschauen: Uralte Mondkrater aus der Entstehungszeit des Sonnensystems verraten uns, dass der Mond in seinen jungen Jahren von zahlreichen Meteoriten getroffen wurde. Man geht deshalb davon aus, dass auch die Erde zur gleichen
Zeit einem regelrechten Gesteinsbombardement aus dem All ausgesetzt war. Die Brocken stürzten mit hoher Geschwindigkeit auf die Erde – und entsprechend heftig waren die Einschläge: Schon Brocken von einigen hundert Tonnen
konnten locker eine Explosion von der Stärke einer Atombombe verursachen!
So wurde die Erdoberfläche noch lange Zeit weiter aufgeheizt, immer wieder aufgewühlt und blieb so flüssig. Erst als nach einigen hundert Millionen Jahren die
Einschläge allmählich nachließen, sanken die Temperaturen an der Erdoberfläche. Das Gestein konnte langsam erstarren und eine Erdkruste bilden, die im Laufe weiterer Jahrmillionen immer dicker wurde. Doch bis heute ist sie nur
eine hauchdünne Schicht, die auf einem zähflüssigen, heißen Erdinneren schwimmt.