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Neue Messungen

Die Rückseite des Mondes ist alles andere als dunkel

Von Horst Rademacher
Aktualisiert am 17.07.2019
 - 14:40
Seltener Anblick: die Mondrückseite. Die Nasa-Aufnahme vom 16. Juli 2015 stammt vom Deep Space Climate Observatory, einem Satelliten in rund 1,6 Millionen Kilometer Entfernung zur Erde.
Lange Zeit rankten sich Mythen und Geheimnisse um die Rückseite des Mondes. Fest steht, dass die Mondrückseite ganz anders aussieht als die Vorderseite, die uns zugewandt ist. Neue Messungen sollen jetzt für mehr Klarheit sorgen.

Dass ein chinesisches Weltraumgefährt namens Jadehase etwas mit der britischen Rockband Pink Floyd zu tun haben könnte, liegt wahrlich nicht auf der Hand. Pink Floyd sind fester Teil der Rock-Geschichte – der Jadehase ist ein mit Sensoren gespicktes manövrierfähiges Hightech-Gestell auf sechs Rädern, das die chinesische Weltraumbehörde an Bord der Raumsonde Chang'e 4 im vergangenen Dezember in den Weltraum geschickt hat. Gelandet ist die Sonde an einem Ort, den Pink Floyd mit ihrem wohl erfolgreichsten Album berühmt gemacht haben, den man aber von der Erde aus nicht sehen kann. Pink-Floyd-Bassist Roger Waters singt dabei über einen Verrückten, die Engländer nennen solche Leute lunatics, mit dem er sich auf der „Dark Side Of The Moon“ treffen will. Nun erkundet das Roboterfahrzeug Jadehase-2 eben diese Rückseite des Monds – die in Wirklichkeit gar nicht so dunkel ist, wie es im englischen Sprachraum heißt.

Es gibt wohl kein astronomisches Objekt, das Menschen schon so lange und so intensiv beobachten wie den Mond. Weltliche Kalender, religiöse Festtage, sogar Anbau-und Erntezeiten in der Landwirtschaft werden in fast allen Kulturen von der Stellung des Monds bestimmt. Groß, auffällig und hell zieht der Vollmond einmal im Monat seine Bahn durch das Firmament. In den Jahrtausenden, in denen sich Menschen überall auf der Welt mit dem Erdtrabanten beschäftigt haben, entwickelten sich viele Legenden um ihn. Vom Mann im Mond ist in deutschen Kinderreimen die Rede, „Punkt, Punkt, Komma, Strich – fertig ist das Mondgesicht“. In Westafrika glaubte man lange, auf dem Mond könne man die Umrisse eines Krokodils erkennen. In der chinesischen Mythologie wird er von der Göttin Chang'e und ihrem Begleiter Yutu, dem weißen Jadehasen, bewohnt – Gestalten, nach denen die chinesischen Mondsonden benannt sind.

Die Interpretationen des „Mondgesichts“ beruhen darauf, dass wir immer nur eine Seite des Monds sehen. Während sich sonst alles im Weltraum um sich selbst und umeinander dreht, erscheint der Mond starr. Nacht für Nacht, Monat für Monat wendet er uns immer die gleiche Seite zu. Diese Starrheit ist aber nur scheinbar, denn auch der Mond kann die physikalisch unumstößlichen Erhaltungsgesetze nicht außer Kraft setzen. Er rotiert tatsächlich um sich selbst, nur bemerken wir das von der Erde aus nicht. Eine Umdrehung, also ein Mondtag, dauert genauso lange wie ein Umlauf um die Erde, also ein Mondjahr. Beide Perioden sind mit 29,5 Tagen etwa gleich lang. Als Folge sehen wir Erdenbewohner immer die gleiche Seite des Monds. Seine Rückseite bleibt unsichtbar.

Alles eine Frage der Zeit

Dieses Phänomen – Physiker nennen es „gebundene Rotation“ – hat mit Ebbe und Flut zu tun. Seit mehr als vier Milliarden Jahren ist der Mond wie ein von Menschen gemachter Satellit im Schwerefeld der Erde gefangen. Seine Masse, obwohl etwa 80 Mal geringer als die der Erde, übt im Gegenzug aber auch eine Anziehungskraft auf die Erde aus. Die Folge sind die Gezeiten, das rhythmische Hin und Her des Meeresspiegels und der Erdoberfläche selbst alle zwölf Stunden. Allerdings verursachen die Gezeiten im Meerwasser und im Erdkörper eine gewisse Reibung. Um diese Reibung zu überwinden, wird ein Teil der im System Erde-Mond steckenden Rotationsenergie aufgebraucht. Das bremst die Rotation der Erde langsam ab - die Tage auf der Erde werden deshalb ganz allmählich immer länger.

Nun müssen wir Erdlinge nicht befürchten, dass die Erde sich schon in Kürze nicht mehr um sich selbst dreht. Mit Atomuhren haben Forscher gemessen, dass die Tageslänge aufgrund dieser Gezeitenreibung pro Jahrhundert um weniger als zwei Millisekunden zunimmt. Auf die Erdgeschichte umgerechnet, summieren sich diese kleinen Beträge aber doch. Heute sind die Tage etwa knapp eine Stunde länger als vor etwa 100 Millionen Jahren, als Dinosaurier und nicht Homo sapiens die Erde dominierten. Wegen der kleineren Masse des Monds wirkte sich die Gezeitenreibung dort aber viel drastischer aus als auf der Erde. Auf dem Mond hat die Gezeitenbremse inzwischen zu einer so starken Verlangsamung der Monddrehung geführt, dass sie nun synchron mit dem Umlauf um die Erde erfolgt – und wir als Folge nur noch die Vorderseite des Monds sehen. Die Rückseite blieb im Lauf der Menschengeschichte ein unsichtbares Mysterium.

Das änderte sich erst am 7. Oktober 1959, als die sowjetische Mondsonde Luna-3 zum ersten Mal Fotos von der Rückseite des Monds zur Erde übertrug. Sechs Bilder waren deutlich genug, um von Astronomen ausgewertet zu werden. Und sie erlebten eine Überraschung: Die Mondrückseite sieht ganz anders aus als die Vorderseite, die uns zugewandt ist.

Das Geheimnis wurde gelüftet

Die vielen dunklen Flächen, die frühe Kulturen dazu anregten, von Mondgesichtern zu phantasieren, fehlen auf der Rückseite fast völlig. Die ersten Bilder straften auch den Begriff „Dark Side Of The Moon“ Lügen. Vielmehr leuchtete die Rückseite des Monds hell im Sonnenschein und hatte weit weniger Oberflächenstruktur, als wir sie vom Betrachten der Vorderseite gewohnt waren. Mittlerweile wissen wir, dass zwar viele Einschlagkrater die Rückseite übersäen, die gewaltigen Mare aber, die mit dunkler Basaltlava gefüllten Becken, die 30 Prozent der Fläche der Vorderseite ausmachen, fehlen im rückwärtigen Teil des Monds fast vollständig.

Es gibt nur ein gutes Dutzend Menschen, denen jemals selbst ein Blick auf die Rückseite des Erdtrabanten gegönnt war. Nur die wenigen Apollo-Astronauten, die mit ihren Kapseln in eine Umlaufbahn um den Mond einschwenkten, konnten die unbekannte Mondseite in Augenschein nehmen. Dennoch haben in den fast 60 Jahren seit den ersten Bildern von der Rückseite des Monds von Luna-3 zahlreiche Sonden verschiedener Staaten die abgewandte Seite überflogen. Gelandet aber ist dort erstmals die chinesische Raumsonde Chang'e 4 am 3. Januar 2019, im rund 180 Kilometer großen Krater Von Kármán im Südpol-Aitken-Becken.

Das von Computern gesteuerte Aufsetzen konnte vom chinesischen Kontrollzentrum nur indirekt verfolgt werden. Weil die Rückseite des Monds dauernd von der Erde abgewandt ist, besteht auch kein direkter Funkkontakt zu ihr. Alle Steuerungsbefehle für die Sonde und ihren Rover, vor allem aber alle von ihnen aufgezeichneten Messdaten, müssen über einen Relais-Satelliten übertragen werden. Die chinesische Raumfahrtbehörde hat diesen Satelliten im vergangenen Jahr in einem Schwerkraftloch so weit hinter dem Mond plaziert, dass man ihn von der Erde und von der Mondrückseite aus anfunken kann.

Gab es einmal zwei Monde?

Chinesische Forscher wollen bei der Auswertung der Messungen ihrer Sonden die Frage beantworten, warum die beiden Seiten des Monds derart unterschiedlich sind. Bisher gibt es als Erklärung zwei konkurrierende Hypothesen. Eine Gruppe von Forschern spekuliert, dass die Erde ursprünglich zwei etwa gleich große, aber unterschiedlich aufgebaute Monde hatte, die im Lauf der Zeit miteinander verschmolzen. Auf einem dieser Urmonde gab es viel Vulkanismus, er bildete die weitgehend mit Basaltflächen bedeckte Vorderseite, der andere Urmond, vulkanisch viel weniger aktiv, die Rückseite.

Nach der anderen Hypothese gab es anfangs nur einen Mond. Er prallte aber kurz nach seiner Entstehung mit einem fast 800 Kilometer großen Riesenmeteoriten zusammen. Der Einschlag löste auf einer der Mondhemisphären starken Basaltvulkanismus aus, während sich auf der anderen Hemisphäre Staub- und Ascheschichten ablagerten, die diese Seite heute recht hell erscheinen lassen.

So oder so: Unser Erdtrabant hat auch 50 Jahre nach der ersten Mondlandung noch längst nicht alle Geheimnisse seiner Entstehung preisgegeben.

Quelle: F.A.Z. Magazin
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