Mond

Aus besserwiki.de
Mond ☾ ⓘ
Full Moon in the darkness of the night sky. It is patterned with a mix of light-tone regions and darker, irregular blotches, and scattered with varied circles surrounded by out-thrown rays of bright ejecta: impact craters.
Die Nahseite des Mondes (Norden ist oben)
Bezeichnungen
Bezeichnung
Erde I
Alternative Bezeichnungen
  • Luna
  • Selene (poetisch)
  • Cynthia (poetisch)
Adjektive
  • Lunar
  • Selenisch (poetisch)
  • Cynthisch (poetisch)
  • Mondhaft (poetisch)
Orbitale Merkmale
Epoche J2000
Perigäum362600 km
(356400-370400 km)
Apogäum405400 km
(404000-406700 km)
Semi-major-Achse
384399 km (1,28 ls, 0,00257 AU)
Exzentrizität0.0549
Umlaufzeit (siderisch)
27.321661 d
(27 d 7 h 43 min 11,5 s)
Umlaufzeit (synodisch)
29.530589 d
(29 d 12 h 44 min 2,9 s)
Mittlere Bahngeschwindigkeit
1,022 km/s
Neigung5,145° zur Ekliptik
Längengrad des aufsteigenden Knotens
Regression um eine Umdrehung in 18,61 Jahren
Argument des Perigäums
Fortschreitend um eine
Umdrehung in 8,85 Jahren
Satellit derErde
Physikalische Eigenschaften
Mittlerer Radius
1737,4 km  
(0,2727 des Erdradius)
1738,1 km  
(0,2725 des Erdradius)
Polarradius
1736,0 km  
(0,2731 des Erdradius)
Abflachung0.0012
Kreisumfang10921 km (äquatorial)
Oberfläche
3,793×107 km2  
(0,074 der Erdoberfläche)
Volumen2,1958×1010 km3  
(0,02 der Erdperiode)
Masse7,342×1022 kg  
(0,0123 der Erde)
Mittlere Dichte
3,344 g/cm3
0,606 × Erde
Schwerkraft der Oberfläche
1,622 m/s2 (0,1654 g; 5,318 ft/s2)
Trägheitsmoment-Faktor
0.3929±0.0009
Fluchtgeschwindigkeit
2,38 km/s
(8600 km/h; 5300 mph)
Synodische Rotationsperiode
29.530589 d
(29 d 12 h 44 min 2,9 s; synodisch; Sonnentag) (spin-orbit locked)
Siderische Rotationsperiode
27,321661 d (spin-orbit locked)
Äquatoriale Rotationsgeschwindigkeit
4,627 m/s
Axiale Neigung
  • 1,5424° zur Ekliptik
  • 6,687° zur Bahnebene
  • 24° zum Äquator der Erde 
Rektaszension des Nordpols
  • 17h 47m 26s
  • 266.86°
Deklination des Nordpols
65.64°
Albedo0.136
Oberflächentemp. min Mittelwert max
Äquator 100 K 250 K 390 K
85°N  150 K 230 K
Oberflächen-Energiedosisleistung13,2 μGy/h
Oberflächen-Äquivalentdosisleistung57,0 μSv/h
Scheinbare Helligkeit
  • -2,5 bis -12,9
  • -12,74 (mittlerer Vollmond)
Winkeldurchmesser
29,3 bis 34,1 Bogenminuten
Atmosphäre
Oberflächendruck
  • 10-7 Pa (1 Picobar) (Tag)
  • 10-10 Pa (1 Femtobar)   
    (Nacht)
Zusammensetzung nach Volumen

Der Mond ist der einzige natürliche Satellit der Erde. Mit etwa einem Viertel des Erddurchmessers (vergleichbar mit der Breite Australiens) ist er der fünftgrößte Satellit des Sonnensystems, der größte Satellit des Sonnensystems im Verhältnis zu seinem Hauptplaneten und größer als alle bekannten Zwergplaneten. Der Mond ist ein Objekt mit planetarischer Masse, das sich aus einem differenzierten Gesteinskörper gebildet hat, was ihn nach der geophysikalischen Definition des Begriffs zu einem Satellitenplaneten macht. Er besitzt weder eine nennenswerte Atmosphäre noch eine Hydrosphäre oder ein Magnetfeld. Seine Oberflächengravitation beträgt etwa ein Sechstel der Erdgravitation (0,1654 g). Der Jupitermond Io ist der einzige bekannte Satellit im Sonnensystem, der eine höhere Oberflächengravitation und Dichte aufweist.

Er umkreist die Erde in einer durchschnittlichen Entfernung von 384.400 km, was etwa dem 30-fachen Erddurchmesser entspricht. Sein Gravitationseinfluss verlängert den Tag auf der Erde sehr langsam und ist der Hauptfaktor für die Gezeiten auf der Erde. Die Umlaufbahn des Mondes um die Erde hat eine siderische Periode von 27,3 Tagen. Während jeder synodischen Periode von 29,5 Tagen variiert der Anteil der von der Sonne beleuchteten sichtbaren Oberfläche von null bis zu 100 %, was zu Mondphasen führt, die die Grundlage für die Monate eines Mondkalenders bilden. Der Mond ist an die Erde gekoppelt, was bedeutet, dass die Dauer einer vollen Umdrehung des Mondes um seine eigene Achse dazu führt, dass seine gleiche Seite (die nahe Seite) immer der Erde zugewandt ist, und der etwas längere Mondtag entspricht der synodischen Periode. Dennoch können 59 % der gesamten Mondoberfläche von der Erde aus gesehen werden, da sich die Perspektive aufgrund der Libration verschiebt.

Die am weitesten akzeptierte Entstehungserklärung besagt, dass sich der Mond vor 4,51 Milliarden Jahren, nicht lange nach der Erde, aus den Trümmern eines gigantischen Einschlags zwischen dem Planeten und einem vermutlich marsgroßen Körper namens Theia gebildet hat. Danach zog er sich aufgrund der Gezeitenwechselwirkung mit der Erde auf eine breitere Umlaufbahn zurück. Die Nahseite des Mondes ist durch dunkle vulkanische Marias ("Meere") gekennzeichnet, die die Zwischenräume zwischen hellen alten Krustenhochländern und markanten Einschlagskratern ausfüllen. Die meisten der großen Einschlagbecken und Mare waren am Ende der Imbrium-Periode, vor etwa drei Milliarden Jahren, bereits vorhanden. Die Mondoberfläche ist relativ reflexionsarm, mit einem Reflexionsgrad, der nur wenig heller ist als der von abgenutztem Asphalt. Aufgrund seines großen Winkeldurchmessers ist der Vollmond jedoch das hellste Himmelsobjekt am Nachthimmel. Die scheinbare Größe des Mondes ist fast so groß wie die der Sonne, so dass er die Sonne bei einer totalen Sonnenfinsternis fast vollständig verdecken kann.

Sowohl die herausragende Stellung des Mondes am Himmel als auch sein regelmäßiger Phasenzyklus haben im Laufe der Geschichte kulturelle Bezüge und Einflüsse für die menschlichen Gesellschaften geliefert. Solche Einflüsse finden sich in Sprache, Kalendersystemen, Kunst und Mythologie. Das erste künstliche Objekt, das den Mond erreichte, war die unbemannte Raumsonde Luna 2 der Sowjetunion im Jahr 1959; es folgte die erste erfolgreiche weiche Landung von Luna 9 im Jahr 1966. Die bisher einzigen bemannten Mondmissionen waren die des Apollo-Programms der Vereinigten Staaten, bei denen zwischen 1969 und 1972 zwölf Männer auf der Oberfläche landeten. Diese und spätere unbemannte Missionen brachten Mondgestein zurück, das für die Entwicklung eines detaillierten geologischen Verständnisses der Ursprünge, der inneren Struktur und der späteren Geschichte des Mondes verwendet wurde.

Weil der Mond die Erde in einem mittleren Abstand von nur rund 384.400 Kilometern umkreist (siehe Bahngestalt: etwa 30 Erddurchmesser), ist er bisher der einzige fremde Himmelskörper, den Menschen betreten haben, und auch der am besten erforschte. Trotzdem gibt es noch viele Unklarheiten, etwa in Bezug auf seine Entstehung und manche Geländeformen. Seine jüngere Entwicklung ist jedoch weitgehend geklärt.

Sein astronomisches Symbol ☾ ist die abnehmende Mondsichel, wie sie (nach rechts offen) von der Nordhalbkugel der Erde aus erscheint.

Namen und Etymologie

Der übliche englische Eigenname für den natürlichen Trabanten der Erde ist einfach Moon, mit einem großen M. Das Substantiv moon leitet sich vom altenglischen mōna ab, das (wie alle seine germanischen Verwandten) vom proto-germanischen *mēnōn stammt, das wiederum vom proto-indoeuropäischen *mēnsis "Monat" (von früher *mēnōt, Genitiv *mēneses) abgeleitet ist, das möglicherweise mit dem Verb "messen" (der Zeit) verwandt ist.

Gelegentlich wird der Name Luna /ˈlnə/ in wissenschaftlichen Schriften und insbesondere in der Science-Fiction verwendet, um den Erdmond von anderen Monden zu unterscheiden, während "Luna" in der Poesie als Personifikation des Mondes verwendet wurde. Cynthia /ˈsɪnθiə/ ist ein weiterer, wenn auch seltener poetischer Name für den als Göttin personifizierten Mond, während Selene /səˈln/ (wörtlich "Mond") die griechische Göttin des Mondes ist.

Das übliche englische Adjektiv für den Mond ist "lunar", abgeleitet vom lateinischen Wort für den Mond, lūna. Das Adjektiv selenisch /səlniən/, abgeleitet vom griechischen Wort für den Mond, σελήνη selēnē, und verwendet, um den Mond als Welt und nicht als Objekt am Himmel zu beschreiben, ist selten, während sein verwandtes Wort selenisch ursprünglich ein seltenes Synonym war, sich aber heute fast immer auf das chemische Element Selen bezieht. Das griechische Wort für den Mond liefert uns jedoch die Vorsilbe seleno-, wie in der Selenografie, der Untersuchung der physikalischen Merkmale des Mondes, sowie den Elementnamen Selenium.

Die griechische Göttin der Wildnis und der Jagd, Artemis, die mit der römischen Diana gleichgesetzt wird, zu deren Symbolen der Mond gehört und die oft als Mondgöttin angesehen wird, wurde auch Cynthia genannt, nach ihrem legendären Geburtsort auf dem Berg Cynthus. Diese Namen - Luna, Cynthia und Selene - spiegeln sich in den Fachbegriffen für Mondumlaufbahnen wie Apolune, Perikynthion und Selenozentrik wider.

Das astronomische Symbol für den Mond ist eine Mondsichel, ☾zum Beispiel in M "Mondmasse" (auch ML).

Geologische Geschichte

Entstehung

Isotopendatierungen von Mondproben lassen darauf schließen, dass sich der Mond etwa 50 Millionen Jahre nach der Entstehung des Sonnensystems gebildet hat. In der Vergangenheit wurden mehrere Entstehungsmechanismen vorgeschlagen, aber keiner erklärt die Merkmale des Systems Erde-Mond zufriedenstellend. Eine Abspaltung des Mondes von der Erdkruste durch Zentrifugalkraft würde eine zu große anfängliche Rotationsgeschwindigkeit der Erde erfordern. Das Einfangen eines vorgeformten Mondes durch die Schwerkraft setzt eine unvorstellbar ausgedehnte Erdatmosphäre voraus, um die Energie des vorbeiziehenden Mondes abzubauen. Eine gemeinsame Entstehung von Erde und Mond in der ursprünglichen Akkretionsscheibe erklärt nicht die Verarmung der Metalle im Mond. Keine dieser Hypothesen kann den hohen Drehimpuls des Erde-Mond-Systems erklären.

Die Entwicklung des Mondes und ein Rundgang um den Mond

Die vorherrschende Theorie besagt, dass sich das Erde-Mond-System nach einem gigantischen Einschlag eines marsgroßen Körpers (namens Theia) mit der Proto-Erde gebildet hat. Durch den Einschlag wurde Material in eine Umlaufbahn um die Erde geschleudert, das sich akkretierte und den Mond knapp jenseits der Roche-Grenze der Erde von ~2,56 R🜨 bildete.

Es wird angenommen, dass Rieseneinschläge im frühen Sonnensystem häufig vorkamen. Computersimulationen von Rieseneinschlägen haben zu Ergebnissen geführt, die mit der Masse des Mondkerns und dem Drehimpuls des Erde-Mond-Systems übereinstimmen. Diese Simulationen zeigen, dass der größte Teil des Mondes vom Impaktor und nicht von der Proto-Erde stammt. Neuere Simulationen deuten jedoch darauf hin, dass ein größerer Teil des Mondes von der Proto-Erde stammt. Andere Körper des inneren Sonnensystems wie Mars und Vesta haben Meteoriten zufolge eine sehr unterschiedliche Sauerstoff- und Wolfram-Isotopenzusammensetzung im Vergleich zur Erde. Die Erde und der Mond haben jedoch eine nahezu identische Isotopenzusammensetzung. Die Angleichung der Isotopenzusammensetzung des Erde-Mond-Systems könnte durch die Vermischung des verdampften Materials nach dem Einschlag erklärt werden, aus dem die beiden Planeten entstanden sind, obwohl dies umstritten ist.

Der Einschlag hätte genügend Energie freigesetzt, um sowohl die Ejekta als auch die Erdkruste zu verflüssigen und einen Magmaozean zu bilden. Die verflüssigten Auswürfe könnten dann wieder in das Erde-Mond-System eindringen. In ähnlicher Weise hätte der neu entstandene Mond seinen eigenen Magmaozean gehabt; seine Tiefe wird auf etwa 500 km bis 1.737 km geschätzt.

Oceanus Procellarum ("Ozean der Stürme")
Antike Grabenbrüche - rechteckige Struktur (sichtbar - Topographie - GRAIL-Schweregradienten)
Antike Grabenbrüche - Kontext
Antike Rift-Valleys - Nahaufnahme (Konzept des Künstlers)

Die Theorie des Rieseneinschlags erklärt zwar viele Indizien, aber einige Fragen sind noch offen, die meisten davon betreffen die Zusammensetzung des Mondes.

Im Jahr 2001 berichtete ein Team des Carnegie Institute of Washington über die präziseste Messung der Isotopensignaturen von Mondgestein. Die Gesteine des Apollo-Programms wiesen dieselbe Isotopensignatur auf wie die Gesteine der Erde und unterschieden sich von fast allen anderen Körpern des Sonnensystems. Diese Beobachtung war unerwartet, da man davon ausging, dass das meiste Material, aus dem der Mond entstand, aus Theia stammte, und 2007 behauptet wurde, dass die Wahrscheinlichkeit, dass Theia und die Erde identische Isotopensignaturen aufwiesen, weniger als 1 % betrug. Andere Apollo-Mondproben, die 2012 analysiert wurden, wiesen dieselbe Titan-Isotopenzusammensetzung wie die Erde auf, was im Widerspruch zu dem steht, was man erwarten würde, wenn sich der Mond weit von der Erde entfernt gebildet hätte oder hauptsächlich von Theia abstammen würde. Diese Diskrepanzen lassen sich durch Varianten der Theorie des Rieseneinschlags erklären. So könnte ein schneller Vorbeiflug des Impaktors dazu geführt haben, dass er ein zweites Mal zur Erde zurückkehrte, allerdings langsamer und mit größerer Durchmischung. Dieses Vorbeiflugszenario könnte einige der scheinbaren Widersprüche zwischen den materiellen Beweisen und anderen Theorien erklären.

Geologische Zeitskala des Mondes

Perl konnte nicht ausgeführt werden: /usr/bin/perl ist keine ausführbare Datei. Stelle sicher, dass $wgTimelinePerlCommand korrekt festgelegt ist.
Millionen von Jahren vor der Gegenwart

Physikalische Eigenschaften

Rückseite des Mondes (links oben Mare Moscoviense)
Rotation des Mondes von der Sonne aus betrachtet

Über die Mondrückseite war vor den ersten Raumfahrtmissionen nichts bekannt, da sie von der Erde nicht sichtbar ist; erst Lunik 3 lieferte die ersten Bilder. Die Rückseite unterscheidet sich in mehreren Aspekten von der Vorderseite. Ihre Oberfläche prägen fast nur kraterreiche Hochländer. Zu den Kratern zählt auch das große Südpol-Aitken-Becken, das 13 km tief ist, 2240 km durchmisst, und von vielen anderen Kratern überzeichnet ist. Hier hat, wie Untersuchungen der Clementine-Mission und des Lunar Prospectors vermuten lassen, ein sehr großer Einschlagkörper die Mondkruste durchstoßen und möglicherweise Mantelgesteine freigelegt. Die Rückseitenkruste ist mit 150 km gegenüber 70 km der Vorderseitenkruste etwa doppelt so dick. Auf der Rückseite entdeckte die Raumsonde LRO auch Grabenstrukturen. Dort ist auf dem Mond auch der höchste bekannte Punkt (10.750 m), der mit dem Laser-Altimeter der Raumsonde Kaguya gemessen wurde und am Rande des Engelhardt-Kraters liegt. Am 3. Januar 2019 landete erstmals eine Raumsonde, die Chang’e-4, auf der Mondrückseite.

Rück- und Vorderseite haben sich auch unterschiedlich entwickelt, weil das geometrische Mondzentrum (Mittelpunkt der volumensgleichen Kugel) und sein Schwerpunkt um 1,8 km (1 Promille des Mondradius) voneinander abstehen. Diese Asymmetrie von innerem Aufbau und Mondkruste könnte von einer Kollision mit einem zweiten Erdtrabanten herrühren, die einige Forscher in der Frühzeit des Mondes annehmen.

Für die Mondrückseite ist die „dunkle Seite des Mondes“ (englisch dark side of the Moon) eine erhalten gebliebene Redensart, die aber nur symbolisch im Sinne einer unbekannten Seite zu verstehen ist; im eigentlichen Wortsinn ist die Redensart falsch, da – wie schon zu den Mondphasen angemerkt – Rück- und Vorderseite im Laufe der Mondrotation abwechselnd von der Sonne beschienen werden. Die Rückseite ist durch den viel geringeren Flächenanteil der dunklen Mareebenen insgesamt sogar deutlich heller als die Vorderseite.

Der Mond
Nahseite des Mondes
Ferne Seite des Mondes
Lunarer Nordpol
Lunarer Südpol

Der Mond ist aufgrund der Gezeitendehnung ein sehr leicht skaliges Ellipsoid, dessen lange Achse aufgrund von Gravitationsanomalien aus Einschlagbecken um 30° gegenüber der Erde verschoben ist. Seine Form ist länglicher, als es die derzeitigen Gezeitenkräfte vermuten lassen. Diese "fossile Ausbuchtung" deutet darauf hin, dass der Mond erstarrte, als er in der Hälfte seines derzeitigen Abstands zur Erde kreiste, und dass er jetzt zu kalt ist, um seine Form an seine Umlaufbahn anzupassen.

Größe und Masse

Der Mond und ausgewählte Monde des Sonnensystems, mit der Erde im Maßstab. Neunzehn Monde sind groß genug, um rund zu sein, mehrere haben unterirdische Ozeane und einer, Titan, hat eine beträchtliche Atmosphäre.

Der Mond ist nach Größe und Masse der fünftgrößte natürliche Satellit des Sonnensystems und kann als einer seiner Monde mit planetarischer Masse eingestuft werden, was ihn nach der geophysikalischen Definition dieses Begriffs zu einem Satellitenplaneten macht. Er ist kleiner als Merkur und deutlich größer als der größte Zwergplanet des Sonnensystems, Pluto. Während der Kleinplanetenmond Charon des Pluto-Charon-Systems im Vergleich zu Pluto größer ist, ist der Mond der größte natürliche Satellit des Sonnensystems im Vergleich zu seinen Hauptplaneten.

Der Durchmesser des Mondes beträgt etwa 3 500 km, mehr als ein Viertel des Durchmessers der Erde, wobei die Fläche des Mondes mit der Breite Australiens vergleichbar ist. Die gesamte Oberfläche des Mondes beträgt etwa 38 Millionen Quadratkilometer, etwas weniger als die Fläche Amerikas (Nord- und Südamerika).

Die Masse des Mondes beträgt 1/81 der Masse der Erde, er ist der zweitdichteste unter den Planetenmonden und hat nach Io die zweithöchste Oberflächenschwerkraft von 0,1654 g und eine Fluchtgeschwindigkeit von 2,38 km/s (8600 km/h; 5300 mph).

Innerer Aufbau

Der Mond ist ein differenzierter Körper, der sich ursprünglich im hydrostatischen Gleichgewicht befand, diesen Zustand aber inzwischen verlassen hat. Er hat eine geochemisch unterschiedliche Kruste, einen Mantel und einen Kern. Der Mond hat einen festen, eisenreichen inneren Kern mit einem Radius von möglicherweise nur 240 Kilometern und einen flüssigen äußeren Kern, der hauptsächlich aus flüssigem Eisen besteht und einen Radius von etwa 300 Kilometern hat. Um den Kern herum befindet sich eine teilweise geschmolzene Grenzschicht mit einem Radius von etwa 500 Kilometern (310 Meilen). Es wird angenommen, dass diese Struktur durch die fraktionierte Kristallisation eines globalen Magmaozeans kurz nach der Entstehung des Mondes vor 4,5 Milliarden Jahren entstanden ist.

Die Kristallisation dieses Magmaozeans hätte durch die Ausfällung und das Absinken der Minerale Olivin, Klinopyroxen und Orthopyroxen einen mafischen Mantel geschaffen; nachdem etwa drei Viertel des Magmaozeans kristallisiert waren, konnten sich Plagioklasminerale mit geringerer Dichte bilden und zu einer Kruste aufschwimmen. Die letzten Flüssigkeiten, die kristallisierten, befanden sich anfangs zwischen Kruste und Mantel, mit einem hohen Anteil an inkompatiblen und wärmeproduzierenden Elementen. Geochemische Kartierungen aus dem Orbit deuten auf eine Kruste aus Anorthosit hin, die mit dieser Sichtweise übereinstimmt. Die Mondgesteinsproben der Flutlaven, die durch teilweises Aufschmelzen im Mantel auf die Oberfläche gelangten, bestätigen die mafische Zusammensetzung des Mantels, die eisenreicher ist als die der Erde. Die Kruste ist im Durchschnitt etwa 50 Kilometer (31 Meilen) dick.

Der Mond ist nach Io der zweitdichteste Satellit im Sonnensystem. Der innere Kern des Mondes ist jedoch klein, mit einem Radius von etwa 350 Kilometern oder weniger, was etwa 20 % des Mondradius entspricht. Seine Zusammensetzung ist nicht genau bekannt, aber es handelt sich wahrscheinlich um metallisches Eisen, das mit einem geringen Anteil an Schwefel und Nickel legiert ist; Analysen der zeitlich veränderlichen Rotation des Mondes legen nahe, dass er zumindest teilweise geschmolzen ist. Der Druck im Kern des Mondes wird auf 5 GPa (49.000 atm) geschätzt.

Magnetisches Feld

Das äußere Magnetfeld des Mondes beträgt im Allgemeinen weniger als 0,2 Nanoteslas, also weniger als ein Hunderttausendstel des Magnetfeldes der Erde. Der Mond hat derzeit kein globales dipolares Magnetfeld und weist nur eine Krustenmagnetisierung auf, die wahrscheinlich zu Beginn seiner Geschichte erworben wurde, als noch ein Dynamo in Betrieb war. Zu Beginn seiner Geschichte, vor 4 Milliarden Jahren, war seine Magnetfeldstärke jedoch wahrscheinlich ähnlich stark wie die der heutigen Erde. Dieses frühe Dynamofeld erlosch offenbar vor etwa einer Milliarde Jahren, nachdem der Mondkern vollständig kristallisiert war. Theoretisch könnte ein Teil der verbliebenen Magnetisierung von vorübergehenden Magnetfeldern herrühren, die bei großen Einschlägen durch die Ausdehnung von Plasmawolken erzeugt werden. Diese Wolken werden bei großen Einschlägen in einem umgebenden Magnetfeld erzeugt. Dies wird durch die Lage der größten Krustenmagnetisierungen in der Nähe der Antipoden der riesigen Einschlagbecken bestätigt.

Gravitationsfeld

Das Schwerefeld des Mondes ist nicht gleichmäßig, aber an der Mondoberfläche ist es im Durchschnitt 1,622 m/s2 (0,1654 g; 5,318 ft/s2) stark. Die Schwerkraft auf der Mondoberfläche beträgt also etwa die Hälfte der Schwerkraft auf dem Mars und etwa ein Sechstel der Schwerkraft auf der Erde.

Die Einzelheiten des Gravitationsfeldes wurden durch die Verfolgung der Doppler-Verschiebung von Radiosignalen gemessen, die von Raumfahrzeugen in der Umlaufbahn ausgesendet wurden. Die wichtigsten Schwerkraftmerkmale des Mondes sind Maskonen, große positive Schwerkraftanomalien, die mit einigen der riesigen Einschlagbecken in Verbindung stehen und teilweise durch die dichten Mare-Basalt-Lavaströme verursacht werden, die diese Becken füllen. Diese Anomalien haben großen Einfluss auf die Umlaufbahn von Raumfahrzeugen um den Mond. Es gibt einige Rätsel: Lavaströme allein können nicht die gesamte Gravitationssignatur erklären, und es gibt einige Maskonen, die nicht mit Marevulkanismus in Verbindung stehen.

Oberflächenbedingungen

Die Mondoberfläche ist eine extreme Umgebung mit Temperaturen von 140 °C bis zu -171 °C, einem Atmosphärendruck von 10-10 Pa und einer hohen ionisierenden Strahlung von der Sonne und der kosmischen Strahlung. Es gilt als unwahrscheinlich, dass die exponierten Oberflächen von Raumfahrzeugen nach nur einer Mondumrundung noch bakterielle Sporen beherbergen. Die Schwerkraft auf der Mondoberfläche beträgt etwa 1,625 m/s2, etwa ein Sechstel oder 0,166 ɡ der Schwerkraft auf der Erdoberfläche und etwa die Hälfte der Schwerkraft auf dem Mars.

Oberflächentemperatur

Earth has a pronounced axial tilt; the Moon's orbit is not perpendicular to Earth's axis, but lies close to Earth's orbital plane.
Neigungswinkel des Systems Sonne-Erde-Mond

Die axiale Neigung des Mondes gegenüber der Ekliptik beträgt nur 1,5427°, viel weniger als die 23,44° der Erde. Aus diesem Grund variiert die Sonneneinstrahlung auf dem Mond viel weniger mit den Jahreszeiten, und topografische Details spielen eine viel entscheidendere Rolle bei den jahreszeitlichen Auswirkungen auf Orte auf dem Mond. Aus den von Clementine im Jahr 1994 aufgenommenen Bildern geht hervor, dass vier Bergregionen am Rand des Kraters Peary am Nordpol des Mondes den ganzen Mondtag über beleuchtet bleiben können und so Spitzen von ewigem Licht bilden. Am Südpol gibt es keine solchen Regionen. In ähnlicher Weise gibt es an den Böden vieler Polkrater Orte, die im Dauerschatten liegen, und diese "Krater der ewigen Dunkelheit" sind extrem kalt: Lunar Reconnaissance Orbiter maß die niedrigsten Sommertemperaturen in Kratern am Südpol mit 35 K (-238 °C; -397 °F) und nur 26 K (-247 °C; -413 °F) nahe der Wintersonnenwende im Nordpolkrater Hermite. Dies ist die kälteste Temperatur im Sonnensystem, die je von einer Raumsonde gemessen wurde, kälter noch als die Oberfläche des Pluto. Die durchschnittlichen Temperaturen der Mondoberfläche sind bekannt, aber die Temperaturen der verschiedenen Gebiete variieren stark, je nachdem, ob sie sich im Sonnenlicht oder im Schatten befinden.

Atmosphäre

Skizze der Apollo-17-Astronauten. Die Mondatmosphäre wurde später von LADEE untersucht.

Die Atmosphäre des Mondes ist so dünn, dass sie fast vakuumähnlich ist, mit einer Gesamtmasse von weniger als 10 Tonnen (9,8 lange Tonnen; 11 kurze Tonnen). Der Oberflächendruck dieser kleinen Masse beträgt etwa 3 × 10-15 atm (0,3 nPa); er schwankt mit dem Mondtag. Seine Quellen sind Ausgasungen und Sputtering, ein Produkt des Beschusses des Mondbodens durch Ionen des Sonnenwindes. Zu den nachgewiesenen Elementen gehören Natrium und Kalium, die durch Sputtering entstehen (auch in den Atmosphären von Merkur und Io), Helium-4 und Neon aus dem Sonnenwind sowie Argon-40, Radon-222 und Polonium-210, die nach ihrer Entstehung durch radioaktiven Zerfall in der Kruste und im Mantel ausgasen. Das Fehlen von neutralen Spezies (Atome oder Moleküle) wie Sauerstoff, Stickstoff, Kohlenstoff, Wasserstoff und Magnesium, die im Regolith vorhanden sind, ist nicht geklärt. Wasserdampf wurde von Chandrayaan-1 nachgewiesen und variiert mit dem Breitengrad, mit einem Maximum bei ~60-70 Grad; er entsteht möglicherweise durch die Sublimation von Wassereis im Regolith. Diese Gase kehren entweder aufgrund der Schwerkraft des Mondes in das Regolith zurück oder gehen in den Weltraum verloren, entweder durch den Druck der Sonnenstrahlung oder, wenn sie ionisiert sind, indem sie vom Magnetfeld des Sonnenwindes weggefegt werden.

Untersuchungen von Mondmagmaproben, die bei den Apollo-Missionen geborgen wurden, zeigen, dass der Mond vor 3 bis 4 Milliarden Jahren für einen Zeitraum von 70 Millionen Jahren eine relativ dichte Atmosphäre besaß. Diese Atmosphäre, die von Gasen stammt, die bei Vulkanausbrüchen auf dem Mond ausgestoßen wurden, war doppelt so dick wie die des heutigen Mars. Die alte Mondatmosphäre wurde schließlich durch Sonnenwinde abgetragen und in den Weltraum zerstreut.

Staubwolke

Um den Mond herum gibt es eine permanente Staubwolke, die durch kleine Kometenpartikel entsteht. Man schätzt, dass alle 24 Stunden 5 Tonnen Kometenpartikel auf der Mondoberfläche einschlagen und dabei Staubpartikel ausstoßen. Der Staub bleibt etwa 10 Minuten über dem Mond, wobei er 5 Minuten aufsteigt und 5 Minuten abfällt. Im Durchschnitt befinden sich 120 Kilogramm Staub über dem Mond, der bis zu 100 Kilometer über die Oberfläche aufsteigt. Die vom Lunar Dust EXperiment (LDEX) von LADEE durchgeführten Staubzählungen ergaben, dass die Partikelzahlen während der Meteoritenschauer der Geminiden, Quadrantiden, Nördlichen Tauriden und Omicron Centauriden ihren Höhepunkt erreichen, wenn die Erde und der Mond durch Kometentrümmer hindurchziehen. Die Mondstaubwolke ist asymmetrisch und in der Nähe der Grenze zwischen der Tages- und der Nachtseite des Mondes dichter.

Merkmale der Oberfläche

Topography of the Moon measured from the Lunar Orbiter Laser Altimeter on the mission Lunar Reconnaissance Orbiter, referenced to a sphere of radius 1737.4 km
Topographie des Mondes

Die Topografie des Mondes wurde mit Laseraltimetrie und Stereobildanalyse gemessen. Das ausgedehnteste topografische Merkmal ist das riesige Südpol-Aitken-Becken auf der Rückseite des Mondes mit einem Durchmesser von etwa 2 240 km, der größte Krater auf dem Mond und der zweitgrößte bestätigte Einschlagskrater im Sonnensystem. Mit einer Tiefe von 13 km ist sein Boden der tiefste Punkt auf der Oberfläche des Mondes. Die höchsten Erhebungen der Mondoberfläche befinden sich direkt im Nordosten, der durch den schräg verlaufenden Einschlag des Südpol-Aitken-Beckens verdickt worden sein könnte. Andere große Einschlagbecken wie Imbrium, Serenitatis, Crisium, Smythii und Orientale weisen regional niedrige Erhebungen und erhöhte Ränder auf. Die mondferne Seite der Mondoberfläche ist im Durchschnitt etwa 1,9 km höher als die mondnahe Seite.

Die Entdeckung von Verwerfungsklippen deutet darauf hin, dass der Mond in den letzten Milliarden Jahren um etwa 90 Meter geschrumpft ist. Ähnliche Schrumpfungsmerkmale gibt es auch auf dem Merkur. Das Mare Frigoris, ein Becken in der Nähe des Nordpols, von dem man lange Zeit annahm, es sei geologisch tot, hat Risse bekommen und sich verschoben. Da der Mond keine tektonischen Platten hat, ist seine tektonische Aktivität langsam, und die Risse entstehen, wenn er an Wärme verliert.

Vulkanische Merkmale

Das größte Mare, die dunkle Hauptregion der Nahseite, ist Oceanus Procellarum, mit kleineren Mare, wie Imbrium und Serenitatis, die innerhalb seines Rings liegen. Links von der Mittellinie befindet sich Procellarum selbst.

Die Hauptmerkmale, die von der Erde aus mit bloßem Auge sichtbar sind, sind dunkle und relativ strukturlose Mundebenen, die Maria (Einzahl mare; lateinisch für "Meere", da man einst glaubte, sie seien mit Wasser gefüllt) genannt werden, riesige erstarrte Becken aus alter basaltischer Lava. Obwohl sie den irdischen Basalten ähneln, enthalten Mondbasalte mehr Eisen und keine durch Wasser veränderten Mineralien. Die meisten dieser Lavaablagerungen brachen aus oder flossen in die mit Einschlagbecken verbundenen Vertiefungen. Mehrere geologische Provinzen mit Schildvulkanen und Vulkankuppeln befinden sich in den mondnahen "Marias".

Fast alle Marias befinden sich auf der Nahseite des Mondes und bedecken 31 % der Oberfläche der Nahseite im Vergleich zu 2 % der Fernseite. Dies ist wahrscheinlich auf eine Konzentration von wärmeproduzierenden Elementen unter der Kruste auf der Nahseite zurückzuführen, die den darunter liegenden Mantel dazu veranlasst hat, sich zu erhitzen, teilweise zu schmelzen, an die Oberfläche zu steigen und auszubrechen. Die meisten Mare-Basalte des Mondes sind in der Imbrium-Periode vor 3,0-3,5 Milliarden Jahren ausgebrochen, obwohl einige radiometrisch datierte Proben bis zu 4,2 Milliarden Jahre alt sind. Seit 2003 deuten Studien zur Kraterzählung der jüngsten Eruptionen darauf hin, dass sie nicht vor mehr als 1,2 Milliarden Jahren entstanden sind.

Im Jahr 2006 wurden bei einer Untersuchung von Ina, einer winzigen Vertiefung im Lacus Felicitatis, zerklüftete, relativ staubfreie Strukturen gefunden, die aufgrund der fehlenden Erosion durch einfallende Trümmer nur 2 Millionen Jahre alt zu sein scheinen. Mondbeben und Gasfreisetzungen deuten auf eine anhaltende Aktivität des Mondes hin. An 70 unregelmäßigen Mare-Flecken, von denen einige weniger als 50 Millionen Jahre alt sind, wurden Hinweise auf jüngsten Vulkanismus auf dem Mond gefunden. Daraus ergibt sich die Möglichkeit eines viel wärmeren Mondmantels als bisher angenommen, zumindest auf der nahen Seite, wo die tiefe Kruste aufgrund der höheren Konzentration radioaktiver Elemente wesentlich wärmer ist. Im Krater Lowell im Orientale-Becken wurden Beweise für einen 2-10 Millionen Jahre alten Basaltvulkanismus gefunden. Eine Kombination aus einem ursprünglich heißeren Mantel und einer lokalen Anreicherung wärmeproduzierender Elemente im Mantel könnte für die anhaltenden Aktivitäten auf der anderen Seite des Orientale-Beckens verantwortlich sein.

Die heller gefärbten Regionen des Mondes werden Terrae oder besser Hochland genannt, da sie höher liegen als die meisten Marias. Sie wurden radiometrisch auf ihre Entstehung vor 4,4 Milliarden Jahren datiert und stellen möglicherweise Plagioklas-Kumulationen des lunaren Magmaozeans dar. Im Gegensatz zur Erde gibt es auf dem Mond keine größeren Gebirge, die durch tektonische Ereignisse entstanden wären.

Die Konzentration von Maria auf der Nahseite spiegelt wahrscheinlich die wesentlich dickere Kruste des Hochlands der Fernseite wider, die sich möglicherweise bei einem Einschlag mit geringer Geschwindigkeit auf einem zweiten Mond der Erde einige zehn Millionen Jahre nach der Entstehung des Mondes gebildet hat. Alternativ dazu könnte es sich um eine Folge der asymmetrischen Gezeitenerwärmung handeln, als der Mond der Erde viel näher war.

Einschlagskrater

A gray, many-ridged surface from high above. The largest feature is a circular ringed structure with high walled sides and a lower central peak: the entire surface out to the horizon is filled with similar structures that are smaller and overlapping.
Mondkrater Daedalus auf der Rückseite des Mondes

Ein wichtiger geologischer Prozess, der sich auf die Mondoberfläche ausgewirkt hat, ist die Einschlagskraterbildung, die durch den Zusammenstoß von Asteroiden und Kometen mit der Mondoberfläche entstanden ist. Man schätzt, dass es auf der mondnahen Seite etwa 300.000 Krater gibt, die breiter als 1 km sind. Die geologische Zeitskala des Mondes basiert auf den bekanntesten Einschlagsereignissen, darunter Nectaris, Imbrium und Orientale; Strukturen, die durch mehrere Ringe aus angehobenem Material mit einem Durchmesser von Hunderten bis Tausenden von Kilometern gekennzeichnet sind und mit einem breiten Vorfeld aus Auswurfmaterial verbunden sind, das einen regionalen stratigrafischen Horizont bildet. Das Fehlen einer Atmosphäre, das Wetter und die jüngsten geologischen Prozesse haben dazu geführt, dass viele dieser Krater gut erhalten sind. Obwohl nur wenige Multi-Ring-Becken definitiv datiert wurden, sind sie für die Bestimmung des relativen Alters nützlich. Da sich Einschlagskrater mit einer nahezu konstanten Rate ansammeln, kann die Anzahl der Krater pro Flächeneinheit zur Schätzung des Alters der Oberfläche herangezogen werden. Die radiometrischen Altersangaben der während der Apollo-Missionen gesammelten, durch Einschläge geschmolzenen Gesteine liegen zwischen 3,8 und 4,1 Milliarden Jahren: Dies wurde genutzt, um eine späte schwere Bombardierungsperiode mit verstärkten Einschlägen vorzuschlagen.

Hochauflösende Bilder des Lunar Reconnaissance Orbiters aus den 2010er Jahren zeigen, dass die heutige Kraterproduktionsrate deutlich höher ist als bisher angenommen. Es wird angenommen, dass ein sekundärer Kraterbildungsprozess, der durch distale Auswürfe verursacht wird, die obersten zwei Zentimeter des Regoliths in einem Zeitraum von 81.000 Jahren umwälzt. Diese Rate ist 100-mal schneller als die Rate, die aus Modellen berechnet wurde, die nur auf direkten Mikrometeoriteneinschlägen basieren.

Lunarwirbel

Lunar Reconnaissance Orbiter Wide Angle Camera Bild des Mondwirbels Reiner Gamma

Lunar Swirls sind rätselhafte Erscheinungen auf der Mondoberfläche. Sie zeichnen sich durch eine hohe Albedo aus, erscheinen optisch unausgereift (d. h. sie weisen die optischen Merkmale eines relativ jungen Regoliths auf) und haben oft eine gewundene Form. Ihre Form wird oft durch Regionen mit niedriger Albedo betont, die sich zwischen den hellen Wirbeln winden. Sie befinden sich an Orten mit verstärkten Oberflächenmagnetfeldern, und viele von ihnen liegen am Antipodenpunkt großer Einschläge. Zu den bekannten Strudeln gehören das Reiner-Gamma-Merkmal und das Mare Ingenii. Es wird vermutet, dass es sich um Gebiete handelt, die teilweise vom Sonnenwind abgeschirmt wurden, was zu einer langsameren Verwitterung im Weltraum führt.

Zusammensetzung der Oberfläche

Regolith

Über der Mondkruste liegt eine stark zerkleinerte (in immer kleinere Partikel zerbrochene) und durch Einschlagsprozesse entstandene, meist graue Oberflächenschicht, das Regolith. Das feinere Regolith, der Mondboden aus Siliziumdioxid-Glas, hat eine schneeähnliche Textur und einen Geruch, der an verbrauchtes Schießpulver erinnert. Der Regolith älterer Oberflächen ist im Allgemeinen dicker als der jüngerer Oberflächen: Er variiert in seiner Dicke zwischen 10-15 m im Hochland und 4-5 m in den Marias. Unter der fein zerkleinerten Regolithschicht befindet sich der Megaregolith, eine mehrere Kilometer dicke Schicht aus stark zerklüftetem Grundgestein.

Relative elementare Zusammensetzung des Mondbodens
Relative molekulare Zusammensetzung der Mondoberfläche
Verbindung Formel Zusammensetzung
Maria Hochland
Kieselerde SiO2 45.4% 45.5%
Tonerde Al2O3 14.9% 24.0%
Kalk CaO 11.8% 15.9%
Eisen(II)-oxid FeO 14.1% 5.9%
Magnesia MgO 9.2% 7.5%
Titandioxid TiO2 3.9% 0.6%
Natriumoxid Na2O 0.6% 0.6%
  99.9% 100.0%

Vorhandensein von Wasser

Flüssiges Wasser kann sich auf der Mondoberfläche nicht halten. Wenn es der Sonnenstrahlung ausgesetzt wird, zerfällt es schnell durch einen Prozess, der als Photodissoziation bekannt ist, und geht ins All verloren. Seit den 1960er Jahren stellen Wissenschaftler jedoch die Hypothese auf, dass Wassereis von einschlagenden Kometen abgelagert oder möglicherweise durch die Reaktion von sauerstoffreichem Mondgestein und Wasserstoff aus dem Sonnenwind erzeugt werden könnte, wobei Spuren von Wasser zurückbleiben, die möglicherweise in kalten, ständig beschatteten Kratern an beiden Polen des Mondes überdauern könnten. Computersimulationen deuten darauf hin, dass bis zu 14.000 km2 (5.400 sq mi) der Oberfläche im permanenten Schatten liegen könnten. Das Vorhandensein brauchbarer Wassermengen auf dem Mond ist ein wichtiger Faktor, der die Besiedlung des Mondes zu einem kosteneffizienten Vorhaben macht; die Alternative, Wasser von der Erde zu transportieren, wäre unerschwinglich.

In den vergangenen Jahren wurden auf der Mondoberfläche Anzeichen von Wasser gefunden. Im Jahr 1994 wies das bistatische Radarexperiment an Bord der Raumsonde Clementine auf die Existenz kleiner, gefrorener Wassertaschen in der Nähe der Oberfläche hin. Spätere Radarbeobachtungen von Arecibo deuten jedoch darauf hin, dass es sich bei diesen Funden eher um Gestein handelt, das aus jungen Einschlagskratern ausgeworfen wurde. 1998 zeigte das Neutronenspektrometer auf der Raumsonde Lunar Prospector, dass im Regolith in der Nähe der Polarregionen in den ersten Metern Tiefe hohe Konzentrationen von Wasserstoff vorhanden sind. Vulkanische Lavakugeln, die an Bord von Apollo 15 zur Erde gebracht wurden, wiesen in ihrem Inneren geringe Mengen an Wasser auf.

Die Raumsonde Chandrayaan-1 aus dem Jahr 2008 hat die Existenz von Wassereis an der Oberfläche mit Hilfe des an Bord befindlichen Moon Mineralogy Mapper bestätigt. Das Spektrometer beobachtete im reflektierten Sonnenlicht Absorptionslinien, die für Hydroxyl typisch sind, was auf große Mengen von Wassereis auf der Mondoberfläche hindeutet. Die Raumsonde zeigte, dass die Konzentrationen möglicherweise bis zu 1.000 ppm betragen könnten. Mit Hilfe der Reflexionsspektren des Mappers konnte 2018 durch indirekte Beleuchtung von Schattenbereichen Wassereis in einem Umkreis von 20° um die beiden Pole nachgewiesen werden. Im Jahr 2009 schickte LCROSS einen 2.300 kg schweren Impaktor in einen dauerhaft beschatteten Polkrater und entdeckte mindestens 100 kg Wasser in einer Wolke von ausgeworfenem Material. Eine weitere Untersuchung der LCROSS-Daten ergab, dass die Menge des nachgewiesenen Wassers eher bei 155 ± 12 kg liegt.

Im Mai 2011 wurde über 615-1410 ppm Wasser in Schmelzeinschlüssen in der Mondprobe 74220 berichtet, dem berühmten "orangefarbenen Glasboden" vulkanischen Ursprungs mit hohem Titangehalt, der 1972 während der Apollo-17-Mission gesammelt wurde. Die Einschlüsse wurden bei explosiven Eruptionen auf dem Mond vor etwa 3,7 Milliarden Jahren gebildet. Diese Konzentration ist vergleichbar mit derjenigen von Magma im oberen Erdmantel. Obwohl diese Erkenntnis von großem selenologischen Interesse ist, bedeutet sie nicht, dass Wasser leicht verfügbar ist, da die Probe viele Kilometer unter der Oberfläche entstand und die Einschlüsse so schwer zugänglich sind, dass es 39 Jahre dauerte, sie mit einem modernen Ionenmikrosondeninstrument zu finden.

Die Analyse der Ergebnisse des Moon Mineralogy Mapper (M3) ergab im August 2018 zum ersten Mal "definitive Beweise" für Wassereis auf der Mondoberfläche. Die Daten enthüllten die eindeutigen Reflexionssignaturen von Wassereis, im Gegensatz zu Staub und anderen reflektierenden Substanzen. Die Eisvorkommen wurden am Nord- und am Südpol gefunden, wobei es im Süden häufiger vorkommt, wo das Wasser in dauerhaft beschatteten Kratern und Spalten eingeschlossen ist, so dass es als Eis auf der Oberfläche verbleibt, da diese von der Sonne abgeschirmt sind.

Im Oktober 2020 berichteten Astronomen über den Nachweis von molekularem Wasser auf der sonnenbeschienenen Oberfläche des Mondes durch mehrere unabhängige Raumsonden, darunter das Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA).

Die geologische Karte des Mondes im Maßstab 1-2,5M der Chinesischen Akademie der Wissenschaften. Siehe die Originaldatei für eine höhere Auflösung.

Der Mond ist ein extrem trockener Körper. Jedoch konnten Wissenschaftler mit Hilfe eines neuen Verfahrens im Sommer 2008 winzige Spuren von Wasser (bis zu 0,0046 %) in kleinen Glaskügelchen vulkanischen Ursprungs in Apollo-Proben nachweisen. Diese Entdeckung deutet darauf hin, dass nach der gewaltigen Kollision, durch die der Mond entstand, nicht das ganze Wasser verdampft ist.

Erstmals hat 1998 die Lunar-Prospector-Sonde Hinweise auf Wassereis in den Kratern der Polarregionen des Mondes gefunden, dies wird aus dem Energiespektrum des Neutronenflusses evident. Dieses Wasser könnte aus Kometenabstürzen stammen. Da die tieferen Bereiche der polaren Krater aufgrund der geringen Neigung der Mondachse gegen die Ekliptik niemals direkt von der Sonne bestrahlt werden und somit das Wasser dort nicht verdampfen kann, könnte es sein, dass dort noch im Regolith gebundenes Wassereis vorhanden ist. Der Versuch, durch den gezielten Absturz des Prospectors in einen dieser Polarkrater einen eindeutigen Nachweis zu erhalten, schlug allerdings fehl.

Cassini and Chandrayaan-1 Agree.jpg

Nachfolgend wurde im Zuge der Auswertung weiterer M3-Daten zumindest ein Teil dieses Materials „definitiv“ als Wassereis identifiziert.

Am 13. November 2009 bestätigte die NASA, dass die Daten der LCROSS-Mission auf größere Wasservorkommen auf dem Mond schließen lassen.

Im März 2010 gab der United States Geological Survey bekannt, dass bei erneuten Untersuchungen der Apollo-Proben mit der neuen Methode der Sekundärionen-Massenspektrometrie bis zu 0,6 % Wasser gefunden wurden. Das Wasser weist ein Wasserstoffisotopenverhältnis auf, welches deutlich von den Werten irdischen Wassers abweicht.

Im Oktober 2010 ergab eine weitere Auswertung der LCROSS- und LRO-Daten, dass viel mehr Wasser auf dem Mond vorhanden ist als früher angenommen. Die Sonde Chandrayaan-1 fand allein am Nordpol des Mondes Hinweise auf mindestens 600 Millionen Tonnen Wassereis. Auch wurden Hydroxylionen, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Ammoniak, freies Natrium und Spuren von Silber detektiert.

Wasser(eis) überdauert oberflächennah am längsten an den Polen des Mondes, da diese am wenigsten vom Sonnenlicht beschienen und erwärmt werden, und besonders in der Tiefe von Kratern. Durch Untersuchung mit Neutronenspektrometern im Orbit fanden Matthew Siegler et al. die höchsten Konzentrationen von Wasserstoff (wahrscheinlich in Form von Wassereis) etwas abseits der aktuellen Pole an zwei Stellen, die sich diametral gegenüberliegen. Sie leiten daraus die Hypothese ab, dass – etwa durch vulkanische Massenverschiebung – sich die Polachse um etwa 6° verschoben hat.

Magnetfeld des Mondes

Lokale Magnetfelder

Interaktion mit dem Sonnenwind

Der Sonnenwind und das Sonnenlicht lassen auf der sonnenzugewandten Mondseite Magnetfelder entstehen. Dabei werden Ionen und Elektronen aus der Oberfläche freigesetzt. Diese wiederum beeinflussen den Sonnenwind.

Magcons

Die seltenen „Mondwirbel“ ohne Relief, sogenannte Swirls, fallen außer durch ihre Helligkeit auch durch eine Magnetfeldanomalie auf. Diese werden als Magcon (Magnetic concentration) bezeichnet. Zu ihrer Entstehung gibt es unterschiedliche Theorien. Eine davon geht von großen antipodischen Einschlägen aus, von denen Plasmawolken rund um den Mond liefen, sich auf der Gegenseite trafen und dort den eisenhaltigen Mondboden auf Dauer magnetisierten. Nach einer anderen Vorstellung könnten manche der Anomalien auch Reste eines ursprünglich globalen Magnetfeldes sein.

Erde-Mond-System

Umlaufbahn

DSCOVR-Satellit sieht den Mond vor der Erde vorbeiziehen

Die Erde und der Mond bilden das Erde-Mond-System mit einem gemeinsamen Massenzentrum, dem Baryzentrum. Dieses Baryzentrum befindet sich stets 1.700 km (etwa ein Viertel des Erdradius) unter der Erdoberfläche, so dass der Mond die Erde scheinbar umkreist.

Die Exzentrizität der Umlaufbahn, die die Ovalität der Umlaufbahn angibt, beträgt 0,055. Die Monddistanz, d. h. die Halbachse der geozentrischen Mondbahn, beträgt etwa 400 000 km, was einer Viertelmillion Meilen oder 1,28 Lichtsekunden entspricht und eine Maßeinheit in der Astronomie ist. Dies ist nicht zu verwechseln mit der momentanen Erde-Mond-Entfernung oder der Entfernung zum Mond, der momentanen Entfernung vom Mittelpunkt der Erde zum Mittelpunkt des Mondes.

Der Mond umrundet die Erde in Bezug auf die Fixsterne in seiner siderischen Periode etwa einmal in 27,3 Tagen vollständig. Da sich das Erde-Mond-System jedoch zur gleichen Zeit auf seiner Umlaufbahn um die Sonne bewegt, dauert es etwas länger, nämlich 29,5 Tage, bis er zur gleichen Mondphase zurückkehrt und von der Erde aus gesehen einen vollständigen Zyklus vollendet. Diese synodische Periode oder dieser synodische Monat wird allgemein als Mondmonat bezeichnet und entspricht der Länge eines Sonnentages auf dem Mond.

Aufgrund der Gezeitenkopplung hat der Mond eine Spin-Orbit-Resonanz von 1:1. Durch dieses Rotations-Orbit-Verhältnis sind die Umlaufzeiten des Mondes um die Erde gleich den entsprechenden Rotationszeiten. Dies ist der Grund dafür, dass nur eine Seite des Mondes, seine so genannte Nahseite, von der Erde aus sichtbar ist. Auch wenn die Bewegung des Mondes in Resonanz ist, so ist sie doch nicht frei von Nuancen wie der Libration, die zu leicht wechselnden Perspektiven führt, so dass im Laufe der Zeit und je nach Standort auf der Erde etwa 59 % der Mondoberfläche von der Erde aus sichtbar sind.

Im Gegensatz zu den meisten Satelliten anderer Planeten liegt die Bahnebene des Mondes näher an der Ekliptikebene als an der Äquatorebene des Planeten. Die Mondbahn wird von der Sonne und der Erde auf viele kleine, komplexe und interagierende Arten gestört. Beispielsweise dreht sich die Ebene der Mondbahn allmählich einmal alle 18,61 Jahre, was sich auf andere Aspekte der Mondbewegung auswirkt. Diese Folgewirkungen werden mathematisch durch die Cassinischen Gesetze beschrieben.

Minimale, mittlere und maximale Entfernung des Mondes von der Erde mit seinem Winkeldurchmesser von der Erdoberfläche aus gesehen, maßstabsgetreu

Gezeiteneffekte

Die Anziehungskraft, die Erde und Mond (sowie die Sonne) aufeinander ausüben, führt zu einer etwas größeren Anziehungskraft auf den Seiten, die einander am nächsten sind, was zu Gezeitenkräften führt. Die Gezeiten des Ozeans sind das bekannteste Ergebnis, aber die Gezeitenkräfte wirken sich auch auf andere Mechanismen der Erde sowie auf den Mond und sein System aus.

Gezeiten des Mondes

Die feste Mondkruste erfährt innerhalb von 27 Tagen Gezeiten mit einer Amplitude von etwa 10 cm, die sich aus drei Komponenten zusammensetzen: einer festen Komponente, die von der Erde herrührt, weil sie sich in synchroner Rotation befindet, einer variablen Komponente, die auf die Exzentrizität und die Neigung der Umlaufbahn zurückzuführen ist, und einer kleinen variablen Komponente, die von der Sonne herrührt. Die von der Erde verursachte variable Komponente ergibt sich aus dem wechselnden Abstand und der Libration, die sich aus der Exzentrizität und der Neigung der Mondbahn ergeben (wäre die Mondbahn vollkommen kreisförmig und nicht geneigt, gäbe es nur Sonnengezeiten).

Die kumulativen Auswirkungen der durch diese Gezeitenkräfte aufgebauten Spannungen führen zu Mondbeben. Mondbeben sind viel seltener und schwächer als Erdbeben, obwohl Mondbeben aufgrund der Streuung der seismischen Schwingungen in der trockenen, fragmentierten oberen Kruste bis zu einer Stunde andauern können - deutlich länger als Erdbeben auf der Erde. Die Existenz von Mondbeben war eine unerwartete Entdeckung, die die Apollo-Astronauten zwischen 1969 und 1972 mit ihren Seismometern auf dem Mond gemacht haben.

Meeresgezeiten

Die bekannteste Auswirkung der Gezeitenkräfte ist der Anstieg des Meeresspiegels, die so genannten Meeresgezeiten. Zwar übt der Mond den größten Teil der Gezeitenkräfte aus, doch auch die Sonne übt Gezeitenkräfte aus und trägt daher bis zu 40 % der Gezeitenkraft des Mondes zu den Gezeiten bei; im Wechselspiel entstehen die Spring- und Nipptiden.

Die Gezeiten sind zwei Ausbuchtungen in den Ozeanen der Erde, eine auf der dem Mond zugewandten Seite und die andere auf der gegenüberliegenden Seite. Da sich die Erde um ihre Achse dreht, wird eine der Meeresausbuchtungen (Ebbe und Flut) "unter" dem Mond festgehalten, während eine andere Ebbe und Flut gegenüber liegt. Infolgedessen gibt es innerhalb von etwa 24 Stunden zwei Flutwellen und zwei Ebbewellen. Da der Mond die Erde in derselben Richtung wie die Erde umkreist, treten die Flutwellen etwa alle 12 Stunden und 25 Minuten auf; die 25 Minuten ergeben sich aus der Zeit, die der Mond braucht, um die Erde zu umkreisen.

Wäre die Erde eine Wasserwelt (ohne Kontinente), würde sie eine Flut von nur einem Meter erzeugen, und diese Flut wäre sehr vorhersehbar, aber die Gezeiten der Ozeane werden durch andere Effekte stark verändert:

  • die Reibungskopplung des Wassers an die Erdrotation durch die Ozeanböden
  • die Trägheit der Bewegung des Wassers
  • Ozeanbecken, die in Landnähe flacher werden
  • das Schwappen von Wasser zwischen verschiedenen Ozeanbecken

Folglich ist der Zeitpunkt der Gezeiten an den meisten Punkten der Erde ein Produkt von Beobachtungen, die im Übrigen durch eine Theorie erklärt werden.

Einfluss auf das Magnetfeld der Erde

Jüngsten Forschungsergebnissen zufolge vermuten Wissenschaftler, dass der Einfluss des Mondes auf die Erde zur Aufrechterhaltung des Erdmagnetfeldes beitragen könnte.

Einfluss auf die Erdumlaufbahn und die Erdrotation

Verzögerungen bei den Gezeitenhöchstständen von Ozean- und Festkörpergezeiten verursachen ein Drehmoment, das der Erdrotation entgegengesetzt ist. Dies entzieht der Erdrotation Drehimpuls und kinetische Rotationsenergie und verlangsamt die Erdrotation. Dieser von der Erde verlorene Drehimpuls wird in einem Prozess, der als Gezeitenbeschleunigung bekannt ist, auf den Mond übertragen, wodurch der Mond in eine höhere Umlaufbahn gehoben wird, während sich die Umlaufgeschwindigkeit um die Erde verringert.

Dadurch vergrößert sich der Abstand zwischen Erde und Mond, und die Erdrotation verlangsamt sich in Reaktion darauf. Messungen von Laserreflektoren, die während der Apollo-Missionen zurückgelassen wurden (Lunar-Ranging-Experimente), haben ergeben, dass die Entfernung des Mondes um 38 mm pro Jahr zunimmt (was in etwa der Wachstumsrate der menschlichen Fingernägel entspricht). Atomuhren zeigen, dass sich der Tag auf der Erde jedes Jahr um etwa 17 Mikrosekunden verlängert, wodurch sich das Tempo, mit dem die UTC durch Schaltsekunden angepasst wird, langsam erhöht.

Dieser Gezeitensog führt dazu, dass sich die Rotation der Erde und die Umlaufzeit des Mondes sehr langsam angleichen. Diese Anpassung führt zunächst dazu, dass der leichtere Körper des Orbitalsystems durch die Gezeiten festgehalten wird, wie es bereits beim Mond der Fall ist. Schließlich, nach 50 Milliarden Jahren, würde auch die Erde dazu gebracht werden, dem Mond immer mit der gleichen Seite gegenüberzustehen. Dies würde die gegenseitige Gezeitenkopplung von Erde und Mond vervollständigen, die Länge des Erdentages an den dann ebenfalls deutlich verlängerten Mondmonat und den Mondtag anpassen und den Mond über einen Meridian schweben lassen (vergleichbar mit dem Pluto-Charon-System). Allerdings wird die Sonne zu einem roten Riesen, der das Erde-Mond-System lange vor diesem Ereignis verschlingt.

Position und Aussehen

Drehung

Vergleich zwischen dem Mond auf der linken Seite mit synchroner Rotation (richtig) und dem Mond auf der rechten Seite ohne Rotation (falsch).

Die synchrone Rotation des Mondes auf seiner Umlaufbahn um die Erde führt dazu, dass er der Erde immer fast die gleiche Seite zugewandt hält. Die Seite des Mondes, die der Erde zugewandt ist, wird als Nahseite bezeichnet, die gegenüberliegende Seite als Fernseite. Die erdabgewandte Seite wird oft fälschlicherweise als "dunkle Seite" bezeichnet, aber sie wird genauso oft beleuchtet wie die erdnahe Seite: einmal alle 29,5 Erdtage. Zwischen Vollmond und Neumond ist die Nahseite dunkel.

Ursprünglich drehte sich der Mond schneller, doch schon früh in seiner Geschichte verlangsamte sich seine Rotation und wurde durch Reibungseffekte im Zusammenhang mit den von der Erde verursachten Gezeitenverformungen in dieser Ausrichtung festgehalten. Mit der Zeit wurde die Energie der Rotation des Mondes um seine Achse in Form von Wärme abgeführt, bis sich der Mond relativ zur Erde nicht mehr drehte. Im Jahr 2016 entdeckten Planetenforscher anhand von Daten der NASA-Mission Lunar Prospector aus den Jahren 1998-99 zwei wasserstoffreiche Gebiete (höchstwahrscheinlich ehemaliges Wassereis) auf gegenüberliegenden Seiten des Mondes. Es wird vermutet, dass diese Bereiche vor Milliarden von Jahren die Pole des Mondes waren, bevor er an die Erde gekoppelt wurde.

Libration

Over one lunar month more than half of the Moon's surface can be seen from Earth's surface.
Libration, die leichte Veränderung der scheinbaren Größe und des Blickwinkels des Mondes innerhalb eines Mondmonats von der Erde aus gesehen.

Trotz der Gezeitenkräfte des Mondes macht der Effekt der Libration etwa 59 % der Mondoberfläche von der Erde aus sichtbar.

Bewegung über den Erdhimmel

Die höchste Höhe des Mondes am Kulminationspunkt hängt von seiner Mondphase, genauer gesagt von seiner Bahnposition, und der Jahreszeit, genauer gesagt von der Position der Erdachse ab. Der Vollmond steht im Winter am höchsten und im Sommer am niedrigsten am Himmel (jeweils für jede Hemisphäre), wobei sich seine Höhe zum dunklen Mond hin ins Gegenteil ändert.

Am Nord- und Südpol der Erde steht der Mond zwei Wochen lang jeden drakonischen Monat (27,2 Tage) am Himmel, allerdings im jeweiligen Sommer als Dunkelmond und Neumond. Die daraus resultierende lange Mondlichtdauer wird vom Zooplankton in der Arktis während der Polarnacht genutzt, wenn die Sonne monatelang unter dem Horizont steht.

Scheinbare Orientierung

Die scheinbare Ausrichtung des Mondes hängt von seiner Position am Himmel und von der Hemisphäre der Erde ab, von der aus er betrachtet wird.

Auf der nördlichen Hemisphäre steht der Mond auf dem Kopf, während er auf der südlichen Hemisphäre umgekehrt zu sehen ist. Daher kann die Mondsichel in den Tropen als lächelnde Mondsichel gesehen werden.

Albedo und Farbe

Der Mond hat eine außergewöhnlich niedrige Albedo, so dass sein Reflexionsgrad etwas heller ist als der von abgenutztem Asphalt. Trotzdem ist er nach der Sonne das hellste Objekt am Himmel. Dies ist zum Teil auf die Helligkeitsverstärkung durch die Oppositionswelle zurückzuführen; der Mond ist in der Viertelphase nur ein Zehntel so hell wie bei Vollmond und nicht halb so hell. Hinzu kommt, dass die Farbkonstanz im visuellen System die Beziehungen zwischen den Farben eines Objekts und seiner Umgebung neu kalibriert, und da der umgebende Himmel vergleichsweise dunkel ist, wird der sonnenbeschienene Mond als helles Objekt wahrgenommen. Die Ränder des Vollmonds erscheinen genauso hell wie das Zentrum, ohne dass die Ränder abgedunkelt werden, was auf die Reflexionseigenschaften des Mondbodens zurückzuführen ist, der das Licht mehr in Richtung Sonne als in andere Richtungen zurückwirft. Die Farbe des Mondes hängt von dem Licht ab, das der Mond reflektiert, was wiederum von der Mondoberfläche und ihren Merkmalen abhängt, die z. B. große, dunkle Regionen aufweisen. Im Allgemeinen reflektiert die Mondoberfläche ein braun gefärbtes, graues Licht.

Scheinbare Farbe

Die wechselnde scheinbare Farbe des Mondes, gefiltert durch die Erdatmosphäre.

Von der Erde aus gesehen filtert die Luft das reflektierte Licht und verleiht ihm je nach Winkel des Mondes am Himmel und Dicke der Atmosphäre manchmal eine rote Farbe oder einen Blaustich, der von den Partikeln in der Luft abhängt, wie z. B. von vulkanischen Partikeln.

Kulturelle Bezüge

Die Bezeichnungen Blutmond und Blaumond beziehen sich nicht unbedingt auf die Umstände von rotem oder blauem Mondlicht, sondern sind vielmehr besondere kulturelle Bezüge wie z. B. bestimmte Vollmonde eines Jahres.

Phasen

Der Mond wird immer in gleichem Maße von der Sonne beleuchtet, aber die beleuchtete Fläche der sichtbaren Sphäre (Beleuchtungsgrad) ist gegeben durch , wobei die Elongation ist (d. h. der Winkel zwischen Mond, dem Beobachter auf der Erde und der Sonne).

Die monatlichen Veränderungen des Winkels zwischen der Richtung des Sonnenlichts und dem Blick von der Erde aus und die daraus resultierenden Mondphasen, wenn man von der nördlichen Hemisphäre aus schaut. Die Entfernung zwischen Erde und Mond ist nicht maßstabsgetreu.

Scheinbare Größe

Vergleich des Winkeldurchmessers des Mondes mit anderen Himmelsobjekten (um eine wirklichkeitsgetreue Darstellung dieses Bildes zu erhalten, betrachten Sie es in einer Größe von 5 cm Breite auf Ihrem Monitor und in 5,15 m Entfernung).

Der Winkeldurchmesser des Mondes beträgt (im Durchschnitt) etwa 0,52° am Himmel, was ungefähr der scheinbaren Größe der Sonne entspricht (siehe § Finsternisse).

Die Entfernung zwischen Mond und Erde schwankt zwischen 356.400 km (221.500 Meilen) und 406.700 km (252.700 Meilen) am Perigäum (am nächsten) bzw. Apogäum (am weitesten), wodurch die scheinbare Größe des Mondes schwankt.

Mond-Illusion

Der Mond erscheint größer, wenn er sich in der Nähe des Horizonts befindet. Dies ist jedoch ein rein psychologischer Effekt, der als Mondillusion bekannt ist und erstmals im 7. vorchristlichen Jahrhundert beschrieben wurde.

Beleuchtung und Helligkeit

Die Hälfte der Mondoberfläche wird immer von der Sonne beleuchtet (außer bei einer Mondfinsternis). Aber auch die Erde reflektiert Licht auf den Mond, das zuweilen als Erdlicht beobachtet werden kann, wenn es von der sonnenabgewandten Seite des Mondes zur Erde reflektiert wird.

Tagmond, der Mond ist fast jeden Tag bei Tageslicht sichtbar.

Der als "Supermond" bezeichnete Mond war am 14. November 2016 in seiner Vollphase der Erde so nahe wie seit 1948 nicht mehr, 14 % näher und größer als an seiner weitesten Position im Apogäum. Dieser nächstgelegene Punkt fiel innerhalb einer Stunde mit dem Vollmond zusammen, und er war aufgrund seines größeren scheinbaren Durchmessers 30 % heller als in seiner größten Entfernung. Bei niedrigeren Werten ergibt sich die vom Menschen wahrgenommene prozentuale Abnahme der Helligkeit aus der folgenden Formel:

Wenn die tatsächliche Verringerung 1,00 / 1,30 oder etwa 0,770 beträgt, ist die wahrgenommene Verringerung etwa 0,877 oder 1,00 / 1,14. Daraus ergibt sich eine maximale gefühlte Zunahme von 14 % zwischen Apogäum und Perigäum bei Monden derselben Phase.

Finsternisse

Der Mond, rötlich gefärbt, während einer Mondfinsternis
The fiercely bright disk of the Sun is completely obscured by the exact fit of the disk of the dark, non-illuminated Moon, leaving only the radial, fuzzy, glowing coronal filaments of the Sun around the edge.
The bright disk of the Sun, showing many coronal filaments, flares and grainy patches in the wavelength of this image, is partly obscured by a small dark disk: here, the Moon covers less than a fifteenth of the Sun.
Von der Erde aus erscheinen Mond und Sonne gleich groß, wie bei der Sonnenfinsternis von 1999 (links), während der Mond von der Raumsonde STEREO-B aus, die sich in einer erdnahen Umlaufbahn befindet, viel kleiner als die Sonne erscheint (rechts).

Finsternisse treten nur dann auf, wenn sich Sonne, Erde und Mond in einer geraden Linie befinden (Syzygie genannt). Sonnenfinsternisse treten bei Neumond auf, wenn sich der Mond zwischen Sonne und Erde befindet. Im Gegensatz dazu treten Mondfinsternisse bei Vollmond auf, wenn sich die Erde zwischen Sonne und Mond befindet. Die scheinbare Größe des Mondes ist ungefähr die gleiche wie die der Sonne, wobei beide etwa ein halbes Grad breit sind. Die Sonne ist viel größer als der Mond, aber es ist die viel größere Entfernung, die ihr aus der Perspektive der Erde die gleiche scheinbare Größe verleiht wie dem viel näheren und viel kleineren Mond. Die Schwankungen der scheinbaren Größe, die auf die nicht kreisförmigen Umlaufbahnen zurückzuführen sind, sind ebenfalls nahezu gleich, wenn auch in unterschiedlichen Zyklen. Dies ermöglicht sowohl totale (bei denen der Mond größer als die Sonne erscheint) als auch ringförmige (bei denen der Mond kleiner als die Sonne erscheint) Sonnenfinsternisse. Bei einer totalen Verfinsterung bedeckt der Mond die Sonnenscheibe vollständig, und die Sonnenkorona wird mit bloßem Auge sichtbar. Da der Abstand zwischen Mond und Erde im Laufe der Zeit sehr langsam zunimmt, verringert sich der Winkeldurchmesser des Mondes. Während sich die Sonne zu einem Roten Riesen entwickelt, nehmen die Größe der Sonne und ihr scheinbarer Durchmesser am Himmel langsam zu. Die Kombination dieser beiden Veränderungen bedeutet, dass der Mond vor Hunderten von Millionen Jahren die Sonne bei Sonnenfinsternissen immer vollständig verdeckte und keine ringförmigen Finsternisse möglich waren. Ebenso wird der Mond in Hunderten von Millionen Jahren die Sonne nicht mehr vollständig bedecken, und totale Sonnenfinsternisse werden nicht mehr auftreten.

Da die Umlaufbahn des Mondes um die Erde um etwa 5,145° (5° 9') gegen die Umlaufbahn der Erde um die Sonne geneigt ist, kommt es nicht bei jedem Voll- und Neumond zu einer Finsternis. Damit es zu einer Finsternis kommt, muss sich der Mond in der Nähe des Schnittpunkts der beiden Bahnebenen befinden. Die Periodizität und Wiederholung von Sonnenfinsternissen durch den Mond und von Mondfinsternissen durch die Erde wird durch den Saros beschrieben, der eine Periode von etwa 18 Jahren hat.

Da der Mond ständig die Sicht auf einen kreisförmigen Bereich des Himmels mit einer Breite von einem halben Grad versperrt, tritt das damit verbundene Phänomen der Bedeckung auf, wenn ein heller Stern oder Planet hinter dem Mond vorbeizieht und verdeckt wird: Er bleibt dem Blick verborgen. Auf diese Weise ist eine Sonnenfinsternis eine Bedeckung der Sonne. Da der Mond relativ nahe an der Erde steht, sind Bedeckungen einzelner Sterne nicht überall auf der Erde und auch nicht zur gleichen Zeit sichtbar. Aufgrund der Präzession der Mondumlaufbahn werden jedes Jahr andere Sterne bedeckt.

Vorübergehende Mondphänomene

In der Vergangenheit gab es eine Kontroverse darüber, ob sich die auf der Mondoberfläche beobachteten Phänomene mit der Zeit verändern. Heute geht man davon aus, dass viele dieser Behauptungen illusorisch sind und auf die Beobachtung bei unterschiedlichen Lichtverhältnissen, schlechte astronomische Sicht oder unzureichende Zeichnungen zurückzuführen sind. Ausgasungen treten jedoch gelegentlich auf und könnten für einen geringen Prozentsatz der berichteten vorübergehenden Mondphänomene verantwortlich sein. Kürzlich wurde vermutet, dass eine Region der Mondoberfläche mit einem Durchmesser von etwa 3 km vor etwa einer Million Jahren durch ein Gasfreisetzungsereignis verändert wurde.

Geschichte der Erforschung und der menschlichen Anwesenheit

Vor der Raumfahrt

Präteleskopische Beobachtung (bis 1609)

Seit prähistorischen Zeiten haben die Menschen die Mondphasen, die Zu- und Abnahme des Mondes, beobachtet und zur Zeitmessung genutzt. Es wird angenommen, dass Tally Sticks, eingekerbte Knochen, die bereits vor 20-30.000 Jahren entstanden sind, die Mondphasen markieren. Eine der frühesten möglichen Darstellungen des Mondes ist eine 5000 Jahre alte Felszeichnung Orthostat 47 in Knowth, Irland.

Der antike griechische Philosoph Anaxagoras (gest. 428 v. Chr.) kam zu dem Schluss, dass Sonne und Mond beide riesige kugelförmige Felsen sind und dass der Mond das Licht des Mondes reflektiert. Jahrhundert v. Chr. bis zum 4. Jahrhundert v. Chr. hatten babylonische Astronomen den 18-jährigen Saros-Zyklus von Mondfinsternissen aufgezeichnet, und indische Astronomen hatten die monatliche Verlängerung des Mondes beschrieben. Der chinesische Astronom Shi Shen (4. Jahrhundert v. Chr.) gab Anweisungen zur Vorhersage von Sonnen- und Mondfinsternissen.

In Aristoteles' (384-322 v. Chr.) Beschreibung des Universums markierte der Mond die Grenze zwischen den Sphären der veränderlichen Elemente (Erde, Wasser, Luft und Feuer) und den unvergänglichen Sternen des Äthers - eine einflussreiche Philosophie, die Jahrhunderte lang dominieren sollte. Archimedes (287-212 v. Chr.) entwarf ein Planetarium, mit dem sich die Bewegungen des Mondes und anderer Objekte im Sonnensystem berechnen ließen. Im 2. Jahrhundert v. Chr. stellte Seleukos von Seleukien die Theorie auf, dass die Gezeiten auf die Anziehungskraft des Mondes zurückzuführen sind und dass ihre Höhe von der Position des Mondes im Verhältnis zur Sonne abhängt. Im selben Jahrhundert berechnete Aristarchus die Größe und Entfernung des Mondes von der Erde und erhielt für die Entfernung einen Wert, der etwa dem Zwanzigfachen des Erdradius entspricht.

Obwohl die Chinesen der Han-Dynastie glaubten, dass der Mond eine dem Qi gleichgestellte Energie sei, erkannten sie in ihrer Theorie des "strahlenden Einflusses" an, dass das Licht des Mondes lediglich eine Reflexion der Sonne sei, und Jing Fang (78-37 v. Chr.) stellte die Kugelgestalt des Mondes fest. Ptolemäus (90-168 n. Chr.) verbesserte die Zahlen von Aristarch erheblich und berechnete einen mittleren Abstand von 59 mal dem Erdradius und einen Durchmesser von 0,292. Die Erddurchmesser lagen nahe an den korrekten Werten von etwa 60 bzw. 0,273. Im 2. Jahrhundert n. Chr. schrieb Lukian den Roman Eine wahre Geschichte, in dem die Helden zum Mond reisen und seine Bewohner treffen. Im Jahr 499 n. Chr. erwähnte der indische Astronom Aryabhata in seinem Aryabhatiya, dass reflektiertes Sonnenlicht die Ursache für das Leuchten des Mondes ist. Der Astronom und Physiker Alhazen (965-1039) stellte fest, dass das Sonnenlicht nicht wie ein Spiegel vom Mond reflektiert wird, sondern dass das Licht von jedem Teil der sonnenbeschienenen Oberfläche des Mondes in alle Richtungen abgestrahlt wird. Shen Kuo (1031-1095) aus der Song-Dynastie schuf eine Allegorie, in der er die Zu- und Abnahme des Mondes mit einer runden Kugel aus reflektierendem Silber gleichsetzte, die, wenn sie mit weißem Pulver bestreut und von der Seite betrachtet wird, wie eine Sichel aussieht.

Im Mittelalter, vor der Erfindung des Fernrohrs, wurde der Mond zunehmend als Kugel erkannt, obwohl viele glaubten, er sei "vollkommen glatt".

Teleskopische Erforschung (1609-1959)

Galileis Skizzen des Mondes aus dem bahnbrechenden Sidereus Nuncius, in dem er unter anderem die ersten Beschreibungen der Mondtopographie veröffentlichte.

Im Jahr 1609 fertigte Galileo Galilei mit einem frühen Teleskop Zeichnungen des Mondes für sein Buch Sidereus Nuncius an und stellte fest, dass der Mond nicht glatt ist, sondern Berge und Krater aufweist. Thomas Harriot hatte solche Zeichnungen bereits einige Monate zuvor angefertigt, aber nicht veröffentlicht.

On an open folio page is a carefully drawn disk of the full moon. In the upper corners of the page are waving banners held aloft by pairs of winged cherubs. In the lower left page corner a cherub assists another to measure distances with a pair of compasses; in the lower right corner a cherub views the main map through a handheld telescope, whereas another, kneeling, peers at the map from over a low cloth-draped table.
Karte des Mondes von Johannes Hevelius aus seiner Selenographia (1647), der ersten Karte, die die Librationszonen enthält

Es folgte die teleskopische Kartierung des Mondes: Später im 17. Jahrhundert führten die Bemühungen von Giovanni Battista Riccioli und Francesco Maria Grimaldi zu dem heute gebräuchlichen System der Benennung von Mondmerkmalen. Die genauere Mappa Selenographica von Wilhelm Beer und Johann Heinrich Mädler aus den Jahren 1834-1836 und ihr dazugehöriges Buch Der Mond von 1837, die erste trigonometrisch genaue Studie von Mondmerkmalen, enthielt die Höhen von mehr als tausend Bergen und führte die Untersuchung des Mondes mit einer Genauigkeit ein, die in der irdischen Geografie möglich ist. Mondkrater, die erstmals von Galilei entdeckt wurden, hielt man für vulkanisch, bis Richard Proctor in den 1870er Jahren vorschlug, dass sie durch Kollisionen entstanden seien. Diese Ansicht wurde 1892 durch die Experimente des Geologen Grove Karl Gilbert und durch vergleichende Studien von 1920 bis in die 1940er Jahre gestützt und führte zur Entwicklung der Mondstratigraphie, die in den 1950er Jahren zu einem neuen und wachsenden Zweig der Astrogeologie wurde.

Erste Missionen zum Mond (1959-1990)

Nach dem Zweiten Weltkrieg wurden die ersten Trägersysteme entwickelt, und Ende der 1950er Jahre erreichten sie Fähigkeiten, die es der Sowjetunion und den Vereinigten Staaten ermöglichten, Raumfahrzeuge ins All zu bringen. Der Kalte Krieg führte zu einer eng verfolgten Entwicklung der Trägersysteme durch die beiden Staaten, was zum so genannten Weltraumwettlauf und seiner späteren Phase, dem Mondwettlauf, führte und die Bemühungen und das Interesse an der Erforschung des Mondes beschleunigte.

Erste Robotermissionen (sowjetisches Mondprogramm 1959-1976)

Erster Blick in der Geschichte auf die Rückseite des Mondes, aufgenommen von Luna 3, 7. Oktober 1959

Die Raumfahrzeuge des Luna-Programms der Sowjetunion waren die ersten, die eine Reihe von Zielen erreichten: Nach drei unbenannten, fehlgeschlagenen Missionen im Jahr 1958 war Luna 1 im Jahr 1959 das erste von Menschenhand geschaffene Objekt, das der Erdanziehung entkam und in der Nähe des Mondes vorbeiflog; Luna 2 war das erste von Menschenhand geschaffene Objekt, das auf der Mondoberfläche aufschlug, und Luna 3 machte 1959 die ersten Fotos von der normalerweise verdeckten Rückseite des Mondes.

Das erste Bild der Mondoberfläche, aufgenommen von Luna 9 im Jahr 1966.

Luna 9 war das erste Raumfahrzeug, das eine erfolgreiche weiche Landung auf dem Mond durchführte, und Luna 10 war das erste Fahrzeug, das den Mond umkreiste (beide 1966). Gesteins- und Bodenproben wurden von drei Luna-Probenrückführungsmissionen (Luna 16 im Jahr 1970, Luna 20 im Jahr 1972 und Luna 24 im Jahr 1976) zur Erde zurückgebracht, die insgesamt 0,3 kg zurückbrachten. Luna 17 setzte 1970 den ersten ferngesteuerten Rover auf einer außerirdischen Oberfläche, Lunokhod 1, auf dem Mond ab.

Ein Nachbau von Lunokhod 1, der den Mond erreichte und der erste ferngesteuerte Rover auf einer außerirdischen Oberfläche wurde (1970)

Erste bemannte Missionen (Mondprogramm der Vereinigten Staaten 1962-1973)

In den späten 1950er Jahren, auf dem Höhepunkt des Kalten Krieges, führte die US-Armee eine als geheim eingestufte Machbarkeitsstudie durch, die den Bau eines militärischen Außenpostens mit Personal auf dem Mond unter dem Namen Projekt Horizon vorschlug. Die Studie schloss auch die Möglichkeit ein, auf dem Mond einen Atomtest durchzuführen. Die Air Force, die damals mit der Army um die führende Rolle im Raumfahrtprogramm konkurrierte, entwickelte einen ähnlichen Plan namens Lunex. Beide Vorschläge wurden jedoch letztlich verworfen, da das Raumfahrtprogramm weitgehend vom Militär auf die zivile Behörde NASA übertragen wurde.

The small blue-white semicircle of Earth, almost glowing with color in the blackness of space, rising over the limb of the desolate, cratered surface of the Moon.
Earthrise, das erste Farbbild der Erde, das von einem Menschen vom Mond aus aufgenommen wurde, während Apollo 8 (1968) - das erste Mal, dass ein bemanntes Raumschiff die Erdumlaufbahn verließ und einen anderen astronomischen Körper erreichte.

Nachdem sich Präsident John F. Kennedy 1961 zu einer bemannten Mondlandung noch vor Ende des Jahrzehnts verpflichtet hatte, starteten die Vereinigten Staaten unter der Leitung der NASA eine Reihe von unbemannten Sonden, um die Mondoberfläche in Vorbereitung auf bemannte Missionen besser kennen zu lernen: Das Ranger-Programm des Jet Propulsion Laboratory lieferte die ersten Nahaufnahmen; das Lunar Orbiter-Programm erstellte Karten des gesamten Mondes; das Surveyor-Programm landete vier Monate nach Luna 9 seine erste Sonde. Das Apollo-Programm mit Besatzung wurde parallel dazu entwickelt; nach einer Reihe von Tests des Apollo-Raumschiffs mit und ohne Besatzung in der Erdumlaufbahn und angespornt durch eine mögliche sowjetische Mondlandung erfolgte 1968 mit Apollo 8 die erste bemannte Mission zur Mondumlaufbahn. Die anschließende Landung der ersten Menschen auf dem Mond im Jahr 1969 wird von vielen als Höhepunkt des Wettlaufs ins All angesehen.

Neil Armstrong, der erste Mensch auf dem Mond, bei der Arbeit in der Mondlandefähre Eagle, einer ersten Mondbasis, während Apollo 11 (1969), der ersten Mondlandung

Neil Armstrong war der erste Mensch, der als Kommandant der amerikanischen Mission Apollo 11 den Mond betrat, als er am 21. Juli 1969 um 02:56 Uhr UTC den ersten Fuß auf den Mond setzte. Schätzungsweise 500 Millionen Menschen weltweit verfolgten die Übertragung durch die Apollo-TV-Kamera, das größte Fernsehpublikum für eine Live-Übertragung zu dieser Zeit. Die Apollo-Missionen 11 bis 17 (mit Ausnahme von Apollo 13, die ihre geplante Mondlandung abbrach) entnahmen 380,05 Kilogramm Mondgestein und -erde in 2.196 Einzelproben.

Eines der ersten Mondgesteine (Mondbasalt 70017, Apollo 17, 1972), die während der Apollo-Missionen gesammelt wurden.

Bei allen Apollo-Landungen wurden wissenschaftliche Instrumentenpakete auf der Mondoberfläche installiert. Langlebige Instrumentenstationen, darunter Wärmestromsonden, Seismometer und Magnetometer, wurden an den Landestellen von Apollo 12, 14, 15, 16 und 17 installiert. Die direkte Datenübertragung zur Erde wurde Ende 1977 aus Kostengründen eingestellt, aber da es sich bei den Corner-Cube-Retroreflektor-Arrays der Stationen um passive Instrumente handelt, werden sie weiterhin genutzt. Die Entfernungsmessung zu den Stationen wird routinemäßig von der Erde aus mit einer Genauigkeit von einigen Zentimetern durchgeführt, und die Daten dieses Experiments werden verwendet, um die Größe des Mondkerns einzuschränken.

Die amerikanische Mondlandung und -rückkehr wurde durch beträchtliche technologische Fortschritte in den frühen 1960er Jahren in Bereichen wie der Ablationschemie, der Softwaretechnik und der Technologie für den Wiedereintritt in die Atmosphäre sowie durch ein äußerst kompetentes Management des enormen technischen Unterfangens ermöglicht.

Apollo 17 aus dem Jahr 1972 bleibt die letzte bemannte Mission zum Mond. Explorer 49 aus dem Jahr 1973 war bis in die 1990er Jahre die letzte US-Sonde auf dem Mond.

Buzz Aldrin am 21. Juli 1969 (UTC/Apollo 11)
Eugene Cernan am 11. Dezember 1972 mit Mondrover

Die folgende Tabelle führt die zwölf Männer auf, die den Mond betreten haben. Alle waren Bürger der USA.

# Mission und Datum Astronauten
01. Apollo 11
21. Juli 1969
Neil Armstrong (1930–2012)
02. Buzz Aldrin (* 1930)
03. Apollo 12
19. November 1969
Charles Conrad (1930–1999)
04. Alan Bean (1932–2018)
05. Apollo 14
5. Februar 1971
Alan Shepard (1923–1998)
06. Edgar Mitchell (1930–2016)
07. Apollo 15
31. Juli 1971
David Scott (* 1932)
08. James Irwin (1930–1991)
09. Apollo 16
21. April 1972
John Young (1930–2018)
10. Charles Duke (* 1935)
11. Apollo 17
11. Dezember 1972
Eugene Cernan (1934–2017)
12. Harrison Schmitt (* 1935)

Daneben haben noch weitere zwölf US-Raumfahrer des Apollo-Programms den Mond besucht, jedoch ohne auf ihm zu landen. Dazu zählen die sechs Piloten Michael Collins, Richard Gordon, Stuart Roosa, Alfred Worden, Ken Mattingly und Ronald Ellwin Evans der jeweils im Mondorbit wartenden Kommandokapseln, sowie die Erstbesucher Frank Borman, Jim Lovell und William Anders mit Apollo 8 am 24. Dezember 1968, mit Apollo 10 Tom Stafford mit John Young und Eugene Cernan bei ihrem ersten Mondflug, und mit Apollo 13 noch mal Jim Lovell sowie Jack Swigert und Fred Haise, die wegen einer Panne auf dem Hinflug nur ein Swing-by-Manöver am Mond unternahmen.

Mondvertrag und Abwesenheit von der Erforschung des Mondes (1976-1990)

Nach der 24. und letzten Luna-Mission und der letzten sowjetischen Mission zum Mond im Jahr 1976 herrschte vierzehn Jahre lang, bis 1990, nahezu Mondstille. Die Raumfahrt hatte ihren Schwerpunkt auf die Erforschung der inneren (z.B. Venera-Programm) und äußeren (z.B. Pioneer 10, 1972) Planeten des Sonnensystems, aber auch auf die Erdumlaufbahn verlagert und neben Kommunikationssatelliten, Erdbeobachtungssatelliten (z.B. Landsat-Programm, 1972) Weltraumteleskope und vor allem Raumstationen (z.B. Saljut-Programm, 1971) entwickelt und kontinuierlich betrieben.

Der bis 1979 ausgehandelte Mondvertrag, der 1984 von den wenigen Unterzeichnern ratifiziert wurde, war bis 1990 so ziemlich die einzige größere Aktivität in Bezug auf den Mond.

Erneute Erkundung (1990-heute)

Nach einer Pause in der gesamten Mondraumfahrt von gut 13 Jahren startete am 24. Januar 1990 die japanische Experimentalsonde Hiten ohne wissenschaftliche Nutzlast. Sie setzte am 19. März desselben Jahres in einer Mondumlaufbahn die Tochtersonde Hagoromo aus, schwenkte am 15. Februar 1992 selbst in einen Mondorbit ein und schlug am 10. April 1993 auf den Mond auf.

Am 25. Januar 1994 startete die US-amerikanische Raumsonde Clementine zum Mond, um dort neue Geräte und Instrumente zu testen. Am 19. Februar 1994 erreichte sie eine polare Mondumlaufbahn und kartierte von dort aus etwa 95 % der Mondoberfläche. Neben den zahlreichen Fotografien lieferte sie Hinweise auf Vorkommen von Wassereis am lunaren Südpol. Im Mai desselben Jahres vereitelte eine fehlerhafte Triebwerkszündung den geplanten Weiterflug zum Asteroiden Geographos. Die Sonde ist seit Juni 1994 außer Betrieb.

Am 24. Oktober 2007 hatte die Volksrepublik China ihre erste Mondsonde Chang’e 1 gestartet. Chang’e 1 erreichte den Mond am 5. November, und umkreiste ihn über die Pole für etwa ein Jahr. Sie analysierte die Mondgesteine spektroskopisch und kartografierte die Mondoberfläche dreidimensional, wobei auch erstmals eine umfassende Mikrowellenkarte des Mondes entstand, die auch Bodenschätze anzeigt. Chang’e-1 schlug am 1. März 2009 gezielt auf dem Mond auf (siehe auch: Mondprogramm der Volksrepublik China). Die ursprüngliche Ersatzsonde von Chang’e 1 wurde zur Nachfolgesonde Chang’e 2. Sie umkreiste den Mond vom 6. Oktober 2010 bis zum 9. Juni 2011 und bereitete die weiche Landung für Chang’e 3 vor.

Der Start der indischen Mondsonde Chandrayaan-1, und damit der ersten Raumsonde Indiens, erfolgte am 22. Oktober 2008. Sie hat zu Beginn ihrer Mission am 14. November aus ihrer polaren Umlaufbahn einen Lander in der Nähe des lunaren Südpols hart aufschlagen lassen. Weiters sollte unter anderem eine mineralogische, eine topografische und eine Höhenkarte des Mondes erstellt werden. Die Mission sollte zwei Jahre dauern, der Kontakt brach jedoch am 29. August 2009 vorzeitig ab.

Darstellung des LRO

Am 23. Juni 2009 um 9:47 UTC schwenkte der Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) der NASA auf eine polare Umlaufbahn ein, um den Mond in einer Höhe von 50 km mindestens ein Jahr lang zu umkreisen und dabei Daten für die Vorbereitung zukünftiger Landemissionen zu gewinnen. Die Geräte der US-amerikanischen Sonde liefern die Basis für hochaufgelöste Karten der gesamten Mondoberfläche (Topografie, Orthofotos mit 50 cm Auflösung, Indikatoren für Vorkommen von Wassereis) und Daten zur kosmischen Strahlenbelastung. Es wurden 5185 Krater mit einem Durchmesser von mindestens 20 km erfasst. Aus deren Verteilung und Alter wurde geschlossen, dass bis vor 3,8 Milliarden Jahren hauptsächlich größere Brocken den Mond trafen, danach vorwiegend kleinere. Die Raumsonde LRO entdeckte auch Grabenstrukturen auf der Mond-Rückseite. Wann die Mission enden soll, ist noch nicht bekannt.

Landestelle von Chang’e 5 nahe dem Massiv Louville ω (gesprochen: Louville Omega) westlich der Mondrille Rima Sharp

Am 14. Dezember 2013 führte die Nationale Raumfahrtbehörde Chinas mit Chang’e 3 ihre erste weiche Mondlandung durch. Die rund 3,7 Tonnen schwere Sonde diente u. a. dem Transport des 140 kg schweren Mondrovers Jadehase, der mit einem Radionuklid-Heizelement ausgestattet war, um während der 14-tägigen Mondnacht nicht einzufrieren. Nachdem mit der Sonde Chang’e 4 am 3. Januar 2019 erstmals in der Geschichte der Raumfahrt eine Landung auf der erdabgewandten Seite des Mondes gelungen war, brachte Chang’e 5 im Dezember 2020 in der Nähe des Mons Rümker auf der Mondvorderseite entnommene Bodenproben im Gesamtgewicht von 1731 g zur Erde zurück.

Im Jahr 1990 erreichte Hiten-Hagoromo, die erste gezielte Mondmission seit 1976, den Mond. Sie wurde von Japan entsandt und war die erste Mission, die nicht von der Sowjetunion oder den Vereinigten Staaten zum Mond geschickt wurde.

1994 widmeten die USA zum ersten Mal seit 1973 wieder eine Mission, um eine Raumsonde (Clementine) zum Mond zu fliegen. Diese Mission lieferte die erste nahezu globale topographische Karte des Mondes und die ersten globalen Multispektralbilder der Mondoberfläche. Im Jahr 1998 folgte die Mission Lunar Prospector, deren Instrumente das Vorhandensein von überschüssigem Wasserstoff an den Mondpolen anzeigten, was wahrscheinlich auf das Vorhandensein von Wassereis in den oberen Metern des Regoliths in den ständig beschatteten Kratern zurückzuführen ist.

In den folgenden Jahren gab es eine Reihe erster Mondmissionen durch eine neue Gruppe von Staaten, die den Mond aktiv erforschen. Zwischen 2004 und 2006 erreichte die erste Raumsonde der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) (SMART-1) den Mond und zeichnete die erste detaillierte Untersuchung der chemischen Elemente auf der Mondoberfläche auf. Das chinesische Monderkundungsprogramm begann mit Chang'e 1 zwischen 200 und 2009 und erstellte eine vollständige Karte des Mondes. Indien erreichte den Mond zum ersten Mal 2008 mit Chandrayaan-1 und erstellte eine hochauflösende chemische, mineralogische und photogeologische Karte der Mondoberfläche und bestätigte das Vorhandensein von Wassermolekülen im Mondboden.

Die NASA-Ausrüstung Moon Mineralogy Mapper an Bord der indischen Sonde Chandrayaan-1 entdeckte 2008 erstmals wasserreiche Mineralien (hellblau), die in Blau um einen kleinen Krater herum dargestellt sind, aus dem sie herausgeschleudert wurden.

Eine weitere chinesische Rover-Mission, Chang'e 4, schaffte Anfang 2019 die erste Landung auf der Rückseite des Mondes.

Ebenfalls 2019 schickte Indien seine zweite Sonde, Chandrayaan-2, erfolgreich zum Mond und China führte 2020 seine erste robotische Probenrückführungsmission (Chang'e 5) durch, die 1.731 Gramm Mondmaterial zur Erde zurückbrachte.

Mit der Unterzeichnung des von den USA geführten Artemis-Abkommens im Jahr 2020 hat sich eine wachsende Zahl von Ländern dem Artemis-Programm der USA angeschlossen, das die Rückkehr von Astronauten zum Mond in den 2020er Jahren vorsieht. Die Einführung der Artemis-Vereinbarungen hat eine neue Diskussion über den internationalen Rahmen und die Zusammenarbeit bei Mondaktivitäten ausgelöst, die auf dem Mondvertrag und dem von der ESA geleiteten Konzept des Monddorfs aufbaut. Zu den verschiedenen, seit 2004 entwickelten Plänen der USA zur Rückkehr von Astronauten auf den Mond, die im Artemis-Programm zusammengefasst sind, gehören der Plan, die erste Frau auf den Mond zu schicken, und der Plan zum Bau einer internationalen Mondstation namens Lunar Gateway.

Künftige

Zu den bevorstehenden Mondmissionen gehören Artemis 1 und Russlands erste Mondmission Luna-Glob: ein unbemanntes Landegerät mit einer Reihe von Seismometern und ein Orbiter, der auf der gescheiterten Marsmission Fobos-Grunt basiert.

China hat für das Jahr 2021 den Plan angekündigt, gemeinsam mit Russland eine internationale Mondforschungsstation zu entwickeln und zu bauen, die bis in die 2030er Jahre hinein betrieben werden soll. Indien hatte 2006 unter anderem die Hoffnung geäußert, bis 2020 Menschen auf den Mond zu schicken.

Menschliche Präsenz

Karte aller weichen Landeplätze auf der nahen Seite des Mondes.

Menschlicher Einfluss

Verschmutzung und Kontamination

Obwohl der Mond die niedrigste Zielkategorie für den Planetenschutz hat, wurde seine Beeinträchtigung als unberührter Körper und wissenschaftlicher Ort diskutiert und vor allem in folgenden Punkten verstanden die Abschirmzone des Mondes (SZM), die für die Astronomie vom Mond aus wertvoll ist, von jeglicher Verschmutzung des Funkspektrums freizuhalten und die besondere und wissenschaftlich interessante Natur des Mondes angesichts der kommerziellen und nationalen Projekte zur Inanspruchnahme und Ausbeutung des Mondes zu bewahren. Da der Mond keine nennenswerte Atmosphäre hat, verursachen Verkehr und Einschläge auf dem Mond Staubwolken, die sich weit ausbreiten und möglicherweise den ursprünglichen Zustand des Mondes und seinen besonderen wissenschaftlichen Inhalt kontaminieren können.

Die so genannte "Bärtierchen-Affäre" des 2019 abgestürzten Beresheet-Landers und dessen Mitführung von Bärtierchen wurde als Beispiel für fehlende Maßnahmen und fehlende internationale Regelungen zum Schutz des Planeten diskutiert.

Weltraummüll in der Umgebung des Mondes wurde als künftige Herausforderung mit der zunehmenden Zahl von Mondmissionen betrachtet, insbesondere als Gefahr für solche Missionen. Daher wurde die Entsorgung von Mondmüll als ein Problem angesprochen, das bei künftigen Mondmissionen, insbesondere auf der Oberfläche, angegangen werden muss.

Überreste menschlicher Aktivitäten, das Lunar Surface Experiments Package von Apollo 17.

Beabsichtigte Überreste

Neben den Überresten menschlicher Aktivitäten auf dem Mond gibt es auch einige beabsichtigte dauerhafte Installationen wie das Kunstwerk des Mondmuseums, die Apollo-11-Goodwill-Botschaften, sechs Mondtafeln, das Denkmal für die gefallenen Astronauten und andere Artefakte.

Infrastruktur

Ein Foto des Reflektors des Lunar Laser Ranging Experimentes von Apollo 11, das immer noch in Betrieb ist.

Zu den Langzeitmissionen, die weiterhin aktiv sind, gehören einige Orbiter wie der 2009 gestartete Lunar Reconnaissance Orbiter, der den Mond für künftige Missionen überwacht, sowie einige Lander wie der 2013 gestartete Chang'e 3, dessen Lunar-Ultraviolett-Teleskop noch immer in Betrieb ist. Seit den 1970er Jahren wurden fünf Retroreflektoren auf dem Mond installiert und seitdem für genaue Messungen der physikalischen Schwingungen durch Laserentfernungsmessungen auf dem Mond verwendet.

Verschiedene Agenturen und Unternehmen planen mehrere Missionen, um eine langfristige menschliche Präsenz auf dem Mond zu etablieren, wobei das Lunar Gateway im Rahmen des Artemis-Programms das derzeit am weitesten fortgeschrittene Projekt ist.

Nachhaltigkeit

Im Gegensatz zu der weit verbreiteten Auffassung, der Mond sei aufgrund seiner Unwirtlichkeit ein toter Ort, haben Wissenschaftler wie Alice Gorman argumentiert, dass die Auffassung, der Mond sei tot, ein einseitiges Verständnis des Mondes darstellt. Es wird argumentiert, dass menschliche Aktivitäten den Mond nicht als toten Ort verstehen und vielmehr seine ökologische Integrität auf eine ko-partizipative Weise erhalten müssen, um nachhaltig zu sein.

Astronomie vom Mond aus

Seit vielen Jahren ist der Mond als ausgezeichneter Standort für Teleskope bekannt. Er ist relativ nah, das astronomische Seeing ist unproblematisch, bestimmte Krater in der Nähe der Pole sind dauerhaft dunkel und kalt und daher besonders für Infrarotteleskope geeignet, und Radioteleskope auf der anderen Seite des Mondes wären vom Radiogeschwätz der Erde abgeschirmt. Der Mondboden stellt zwar ein Problem für alle beweglichen Teile von Teleskopen dar, kann aber mit Kohlenstoffnanoröhrchen und Epoxidharz vermischt und für die Konstruktion von Spiegeln mit einem Durchmesser von bis zu 50 Metern verwendet werden. Ein lunares Zenit-Teleskop kann kostengünstig mit einer ionischen Flüssigkeit hergestellt werden.

Im April 1972 nahm die Apollo-16-Mission mit dem Far Ultraviolet Camera/Spectrograph verschiedene astronomische Fotos und Spektren im Ultraviolett auf.

Der Mond war auch ein Ort der Erdbeobachtung, insbesondere in kultureller Hinsicht, wie in den Bildern des Erdaufgangs.

Leben auf dem Mond

Die einzigen Fälle, in denen Menschen auf dem Mond gelebt haben, fanden in einer Apollo-Mondlandefähre statt (z. B. während der Apollo-17-Mission) und dauerten jeweils mehrere Tage. Eine Herausforderung für die Astronauten während ihres Aufenthalts auf der Oberfläche ist, dass der Mondstaub an ihren Anzügen haftet und in ihre Quartiere getragen wird. Die Astronauten konnten den Staub schmecken und riechen und nannten ihn das "Apollo-Aroma". Dieser feine Mondstaub kann gesundheitliche Probleme verursachen.

2019 keimte mindestens ein Pflanzensamen bei einem Experiment auf der Landefähre Chang'e 4. Er wurde von der Erde zusammen mit anderen kleinen Lebewesen in das Mikroökosystem des Mondes gebracht.

Rechtlicher Status

Der Weltraumvertrag (Outer Space Treaty) von 1967 verbietet Staaten, einen Eigentumsanspruch auf Weltraumkörper wie den Mond zu erheben. Dieses Abkommen wurde bis heute von 109 Staaten der Vereinten Nationen ratifiziert und ist damit in Kraft. Da im Outer-Space-Treaty-Abkommen nur von Staaten die Rede ist, wird von manchen interpretiert, dass dieses Abkommen nicht für Firmen oder Privatpersonen gelte. 1979 wurde deshalb der Mondvertrag (Agreement Governing the Activities of States on the Moon and Other Celestial Bodies) entworfen, um diese vom Outer Space Treaty hinterlassene angebliche Gesetzeslücke zu schließen. Der „Moon-Treaty“-Entwurf hatte explizit die Besitzansprüche von Firmen und Privatpersonen adressiert und ausgeschlossen (Artikel 11, Absatz 2 und 3). Aus diesem Grund wird das „Moon Treaty“ oft als Hindernis für Grundstücksverkäufe zitiert; nur wurde dieses Abkommen tatsächlich nie unterschrieben oder in den Vereinten Nationen korrekt ratifiziert. Nur fünf Staaten, die alle nicht weltraumgängig sind, haben versucht, es zu ratifizieren. 187 andere Staaten sowie die USA, Russland und China haben es nicht unterschrieben und auch nicht ratifiziert. Das „Moon Treaty“ ist deshalb heute in den meisten Ländern der Erde nicht in Kraft. Die wählenden Staaten hatten damals zu viele Bedenken, dass es die profitable Nutzung des Mondes gefährden könnte, und somit wurde das Abkommen auch nicht ratifiziert (und deshalb nicht Gesetz). Daraus schlussfolgern einige, dass eine Rechtsgrundlage für Mond-Grundstücksverkäufe existiere. Es sollte ebenfalls darauf hingewiesen werden, dass die Internationale Astronomische Union sich nicht mit dem Verkauf von Himmelskörpern befasst.

Der Amerikaner Dennis M. Hope meldete 1980 beim Grundstücksamt von San Francisco seine Besitzansprüche auf den Mond an. Da niemand in der nach amerikanischem Recht ausgesetzten Frist von acht Jahren Einspruch erhob und da das Outer-Space-Treaty-Abkommen solche Verkäufe durch Privatpersonen in den USA explizit nicht verbietet, vertreibt Hope die Grundstücke über seine dafür gegründete Lunar Embassy. Da allerdings das Grundstücksamt in San Francisco für Himmelskörper nicht zuständig ist und von Hope sowohl das Gesetz, das solche Besitzansprüche regelt, als auch der Text aus dem Outer Space Treaty sehr abenteuerlich interpretiert wurden, sind die „Grundstückszertifikate“, die er verkauft, praktisch wertlos.

Der amerikanische Politiker Newt Gingrich betrieb im Jahr 1981 erfolglos eine Gesetzesinitiative für eine "Northwest Ordinance for Space", welche die Aufnahme des Mondes als Bundesstaat der USA ermöglichen sollte, sobald die Zahl von 13.000 Einwohnern erreicht war. Als er sich im Jahr 2012 (vergeblich) um die Nominierung als Kandidat der Republikaner für die Präsidentschaftswahl 2012 bewarb, stellte er für den Fall seiner Präsidentschaft die Einrichtung einer Weltraumkolonie auf dem Mond in Aussicht, wobei er sich auf das damalige Gesetzesvorhaben bezog.

Obwohl die Luna-Lander Wimpel der Sowjetunion auf dem Mond verstreuten und die Apollo-Astronauten an ihren Landestellen symbolisch Flaggen der USA aufstellten, erhebt keine Nation Anspruch auf einen Teil der Mondoberfläche. Ebenso wird kein privates Eigentum an Teilen des Mondes oder an der gesamten Oberfläche als glaubwürdig angesehen.

Der Weltraumvertrag von 1967 definiert den Mond und den gesamten Weltraum als "Gebiet der gesamten Menschheit". Er beschränkt die Nutzung des Mondes auf friedliche Zwecke und verbietet ausdrücklich militärische Anlagen und Massenvernichtungswaffen. Die Mehrheit der Länder ist Vertragspartei dieses Abkommens. Das Mondabkommen von 1979 wurde geschaffen, um die Ausbeutung der Ressourcen des Mondes durch eine einzelne Nation auszuarbeiten und einzuschränken, indem sie einem noch nicht spezifizierten internationalen Regelwerk überlassen wurde. Bis Januar 2020 wurde es von 18 Nationen unterzeichnet und ratifiziert, von denen keine über Kapazitäten für die bemannte Raumfahrt verfügt.

Seit 2020 haben sich weitere Länder den USA in ihrem Artemis-Abkommen angeschlossen, das den Vertrag in Frage stellt. Die USA haben darüber hinaus in einer präsidialen Verfügung ("Encouraging International Support for the Recovery and Use of Space Resources") betont, dass "die Vereinigten Staaten den Weltraum nicht als 'globales Gemeingut' betrachten" und bezeichnet das Mondabkommen als "gescheiterten Versuch, das freie Unternehmertum einzuschränken."

Da Australien sowohl den Mondvertrag 1986 als auch die Artemis-Vereinbarung 2020 unterzeichnet und ratifiziert hat, wurde diskutiert, ob sie harmonisiert werden können. Vor diesem Hintergrund wurde ein Umsetzungsabkommen für den Mondvertrag befürwortet, um die Unzulänglichkeiten des Mondvertrags auszugleichen und ihn mit anderen Gesetzen zu harmonisieren, so dass er eine größere Akzeptanz findet.

Angesichts des zunehmenden kommerziellen und nationalen Interesses, insbesondere an Schürfgebieten, hat der US-amerikanische Gesetzgeber Ende 2020 eine spezielle Regelung für die Erhaltung historischer Landestellen eingeführt, und Interessengruppen haben sich dafür ausgesprochen, solche Stätten zum Weltkulturerbe und Zonen von wissenschaftlichem Wert zu Schutzgebieten zu erklären, was alles zur rechtlichen Verfügbarkeit und Territorialisierung des Mondes beiträgt.

Im Jahr 2021 wurde die Erklärung der Rechte des Mondes von einer Gruppe von "Juristen, Weltraumarchäologen und besorgten Bürgern" erstellt, die sich auf Präzedenzfälle in der Bewegung für die Rechte der Natur und das Konzept der Rechtspersönlichkeit für nicht-menschliche Wesen im Weltraum stützt.

Koordinierung

Im Hinblick auf die künftige Entwicklung auf dem Mond wurden einige internationale Organisationen und Organisationen mehrerer Weltraumbehörden gegründet:

  • Internationale Arbeitsgruppe für Monderkundung (ILEWG)
  • Monddorf-Vereinigung (MVA)
  • Internationale Koordinierungsgruppe für Weltraumexploration (ISECG)

In Kultur und Leben

Die Venus von Laussel (ca. 25.000 v. Chr.) hält ein halbmondförmiges Horn. Die 13 Kerben auf dem Horn könnten die Anzahl der Tage von der Menstruation bis zum Eisprung oder die Anzahl der Menstruationszyklen oder Monde pro Jahr symbolisieren.

Kalender

Seit prähistorischen Zeiten haben die Menschen die Phasen des Mondes, seine Zu- und Abnahme, notiert und damit die Zeit festgehalten. Einige glauben, dass Tally Sticks, eingekerbte Knochen, die bereits vor 20-30.000 Jahren entstanden sind, die Mondphasen markieren. Die Zählung der Tage zwischen den Mondphasen führte schließlich dazu, dass man den vollen Mondzyklus als Monate und möglicherweise die Mondphasen als Wochen bezeichnete.

Die Wörter für den Monat in einer Reihe von verschiedenen Sprachen tragen diese Beziehung zwischen der Monatsperiode und dem Mond etymologisch. Sowohl der englische Monat als auch der Mond und seine Verwandten in anderen indoeuropäischen Sprachen (z. B. das lateinische mensis und das altgriechische μείς (meis) oder μήν (mēn), was "Monat" bedeutet) stammen von der proto-indoeuropäischen (PIE) Wurzel des Mondes, *méh1nōt, abgeleitet von der PIE-Verbalwurzel *meh1-, "messen", "was auf eine funktionale Vorstellung des Mondes, d. h. des Monats, hinweist" (vgl. die englischen Wörter measure und menstrual). Um ein weiteres Beispiel aus einer anderen Sprachfamilie zu nennen, verwendet die chinesische Sprache dasselbe Wort () für Mond und Monat, das sich auch in den Symbolen für das Wort Woche (星期) wiederfindet.

Aus dieser lunaren Zeitmessung entstanden die historisch dominierenden, aber unterschiedlichen Lunisolarkalender. Der islamische Kalender aus dem 7. Jahrhundert ist ein Beispiel für einen reinen Mondkalender, bei dem die Monate traditionell durch die Sichtung des Hilal, der ersten Mondsichel, über dem Horizont bestimmt werden.

Ein Mondkuchen, der zum Erntemondfest verschenkt wird, dem zweitwichtigsten Fest des chinesischen Mondkalenders nach dem chinesischen Neujahrsfest.

Von besonderer Bedeutung ist für eine Reihe von Kulturen und Kalendern die Gelegenheit des Vollmonds, um ihn zu nutzen oder zu feiern, insbesondere um die Herbsttagundnachtgleiche, den sogenannten Erntemond.

Darüber hinaus wird die Zeit auch in der Religion mit dem Mond in Verbindung gebracht, etwa bei der altägyptischen Zeit- und Mondgottheit Khonsu.

Neben der mythologischen Verehrung nutzten Menschen schon sehr früh den regelmäßigen und leicht überschaubaren Rhythmus des Mondes für die Beschreibung von Zeitspannen und als Basis eines Kalenders, noch heute basiert der islamische Kalender auf dem Mondjahr mit 354 Tagen (12 synodische Monate). Mit dem Übergang zum Ackerbau wurde die Bedeutung des Jahresverlaufs für Aussaat und Ernte wichtiger. Um dies zu berücksichtigen, wurden zunächst nach Bedarf, später nach feststehenden Formeln wie zum Beispiel dem metonischen Zyklus Schaltmonate eingefügt, die das Mondjahr mit dem Sonnenjahr synchronisierten. Auf diesem lunisolaren Schema basieren zum Beispiel der altgriechische und der jüdische Kalender.

Die noch heute gebräuchliche Länge einer Woche von sieben Tagen basiert wahrscheinlich auf der zeitlichen Folge der vier hauptsächlichen Mondphasen (siehe oben). Bei der Osterrechnung spielt das Mondalter am letzten Tag des Vorjahres eine Rolle und heißt Epakte.

Von den alten Hochkulturen hatten einzig die alten Ägypter ein reines Sonnenjahr mit zwölf Monaten à 30 Tage sowie fünf Schalttage, das heißt ohne strengen Bezug zum synodischen Monat von 29,5 Tagen, vermutlich, weil für die ägyptische Kultur die genaue Vorhersage der Nilüberschwemmungen und damit der Verlauf des Sonnenjahres überlebensnotwendig war.

Kulturelle Darstellung

Mondgötter
Sumerian cylinder seal and impression, dated c. 2100 BC, of Ḫašḫamer, ensi (governor) of Iškun-Sin c. 2100 BC. The seated figure is probably king Ur-Nammu, bestowing the governorship on Ḫašḫamer, who is led before him by Lamma (protective goddess). Nanna/Sîn himself is indicated in the form of a crescent.
Luna on the Parabiago plate (2nd–5th century), featuring the crescent crown and chariot lunar aspect found in different cultures.
Rabbits are in a range of cultures identified with the Moon, from China to the Indigenous peoples of the Americas, as with the rabbit (on the left) of the Maya moon goddess (6th–9th century).
Von oben: Beispiele für Mondgottheiten mit weltweit wiederkehrenden Aspekten, wie die Mondsichel (Nanna/Sîn, ca. 2100 v. Chr.), Mondsichelkopfbedeckung und Wagen (Luna, 2.-5. Jh.), sowie das Mondkaninchen (Maya-Mondgöttin, 6.-9. Jh.).

Seit prähistorischen und antiken Zeiten haben die Menschen den Mond, insbesondere für die Astrologie und die Religion, als Mondgottheit dargestellt und interpretiert.

Moon symbol (planetary color).svg

Für die Darstellung des Mondes, insbesondere seiner Mondphasen, wurde in vielen Kulturen vor allem das Symbol der Mondsichel verwendet. In Schriftsystemen wie dem chinesischen hat sich die Mondsichel zum Symbol , dem Wort für Mond, entwickelt, und im alten Ägypten war es das Symbol 𓇹, das wie die altägyptische Mondgottheit Iah, also Mond, geschrieben wird.

Ikonografisch wurde die Sichel in Mesopotamien als Hauptsymbol von Nanna/Sîn verwendet, der alten sumerischen Mondgottheit, die der Vater von Innana/Ischtar war, der Göttin des Planeten Venus (symbolisiert als der achtzackige Stern von Ischtar), und von Utu/Shamash, dem Gott der Sonne (symbolisiert als Scheibe, wahlweise mit acht Strahlen), die alle drei oft nebeneinander dargestellt wurden. Nanna wurde später als Sîn bekannt und wurde besonders mit Magie und Zauberei in Verbindung gebracht.

Die Mondsichel wurde auch als Element von Mondgottheiten verwendet, die Kopfbedeckungen oder Kronen in einer Anordnung trugen, die an Hörner erinnerte, wie im Fall der altgriechischen Selene oder der altägyptischen Khonsu. Selene wird mit Artemis in Verbindung gebracht und hat eine Parallele zur römischen Luna, die beide gelegentlich als Wagenlenker dargestellt werden, wie die hinduistische Mondgottheit Chandra. Die unterschiedlichen oder gemeinsamen Aspekte von Gottheiten innerhalb von Pantheons wurden in vielen Kulturen beobachtet, insbesondere in der späteren oder zeitgenössischen Kultur, insbesondere bei der Bildung von Dreifach-Gottheiten. Der Mond wurde in der römischen Mythologie beispielsweise mit Juno und Diana in Verbindung gebracht, wobei Luna als ihr Beiname und als Teil eines Dreiergespanns (diva triformis) mit Diana und Proserpina identifiziert wurde, während Hekate als ihre verbindliche Manifestation als Trimorphos identifiziert wurde.

Die Anordnung von Stern und Sichel (☪️) geht auf die Bronzezeit zurück und steht entweder für Sonne und Mond oder für Mond und Planet Venus in Kombination. Er wurde zum Symbol der Göttin Artemis oder Hekate und über die Schirmherrschaft von Hekate zum Symbol von Byzanz, das möglicherweise die Entwicklung der osmanischen Flagge beeinflusste, insbesondere die Kombination des türkischen Halbmonds mit einem Stern. Seitdem hat sich die heraldische Verwendung von Stern und Halbmond weiter verbreitet und wurde zu einem beliebten Symbol für den Islam (als Hilal des islamischen Kalenders) und für eine Reihe von Nationen.

In der römisch-katholischen Marienverehrung wird die Jungfrau Maria (Königin des Himmels) seit dem späten Mittelalter auf einer Mondsichel dargestellt und mit Sternen geschmückt. Im Islam wird Mohammed durch das sogenannte Mondspaltungswunder (arabisch: انشقاق القمر) besonders mit dem Mond in Verbindung gebracht.

Der Kontrast zwischen dem helleren Hochland und dem dunkleren Meer wurde von verschiedenen Kulturen in abstrakten Formen gesehen, die unter anderem den Mann im Mond oder den Mondhasen darstellen (z.B. das chinesische Tu'er Ye oder in indianischen Mythologien, wie beim Aspekt der Mondgöttin der Maya).

In der westlichen Alchemie wird Silber mit dem Mond und Gold mit der Sonne in Verbindung gebracht.

Himmelsscheibe von Nebra

Die älteste bekannte Darstellung des Mondes ist eine 5000 Jahre alte Mondkarte aus dem irischen Knowth. Als weitere historisch bedeutende Abbildung in Europa ist die Himmelsscheibe von Nebra zu nennen.

Das Steinmonument Stonehenge diente wahrscheinlich als Observatorium und war so gebaut, dass damit auch spezielle Positionen des Mondes vorhersagbar oder bestimmbar gewesen sind.

In vielen archäologisch untersuchten Kulturen gibt es Hinweise auf die große kultische Bedeutung des Mondes für die damaligen Menschen. Der Mond stellte meist eine zentrale Gottheit dar, als weibliche Göttin, zum Beispiel bei den Thrakern Bendis, bei den alten Ägyptern Isis, bei den Griechen Selene, Artemis und Hekate sowie bei den Römern Luna und Diana, oder als männlicher Gott wie beispielsweise bei den Sumerern Nanna, in Ägypten Thot, in Japan Tsukiyomi, bei den Azteken Tecciztecatl und bei den Germanen Mani. Fast immer wurden Sonne und Mond dabei als entgegengesetzt geschlechtlich gedacht, auch wenn die Zuordnung variierte. In China dagegen galt der Mond als Symbol für Westen, Herbst und Weiblichkeit (Yin).

Ein häufig vorkommendes Motiv ist das Bild von den drei Gesichtern der Mondgöttin: bei zunehmendem Mond die verführerische Jungfrau voller Sexualität, bei Vollmond die fruchtbare Mutter und bei abnehmendem Mond das alte Weib oder die Hexe mit der Kraft zu heilen, zum Beispiel bei den Griechen mit Artemis, Selene und Hekate sowie bei den Kelten Blodeuwedd, Morrígan und Ceridwen.

Der Mond als Himmelskörper ist Gegenstand von Romanen und Fiktionen, von Jules Vernes Doppelroman Von der Erde zum Mond und Reise um den Mond über Paul Linckes Operette Frau Luna oder Hergés zweibändigem Tim-und-Struppi-Comic-Abenteuer Reiseziel Mond und Schritte auf dem Mond bis hin zu der futuristischen Vorstellung einer Besiedelung des Mondes oder dem Reiseführer Reisen zum Mond von Werner Tiki Küstenmacher.

Moderne Darstellung

Die Wahrnehmung des Mondes in der Neuzeit wurde durch die moderne Astronomie mit Hilfe von Teleskopen und später durch die Raumfahrt, die tatsächliche menschliche Aktivitäten auf dem Mond ermöglichte, geprägt, insbesondere durch die kulturell bedeutsamen Mondlandungen. Diese neuen Erkenntnisse inspirierten kulturelle Referenzen, die romantische Betrachtungen über den Mond und spekulative Fiktion wie Science-Fiction, die sich mit dem Mond beschäftigen, miteinander verbinden.

Gegenwärtig wird der Mond als ein Ort für die wirtschaftliche Expansion in den Weltraum gesehen, mit Missionen zur Erkundung von Mondressourcen. Dies ging einher mit einer erneuten öffentlichen und kritischen Reflexion über das kulturelle und rechtliche Verhältnis der Menschheit zu diesem Himmelskörper, insbesondere im Hinblick auf den Kolonialismus, wie in dem Gedicht "Whitey on the Moon" von 1970. In diesem Zusammenhang wurde die Natur des Mondes beschworen, insbesondere im Hinblick auf die Erhaltung des Mondes und als Allmende.

Ein Lied mit dem Titel "Moon Anthem" von Abhay Kumar, das Parallelen zu den Vorschlägen für eine Erdhymne aufweist, wurde 2019 anlässlich der indischen Mondsonde Chandrayaan-2 veröffentlicht.

1884 malte Stanisław Masłowski das Bild Wschód księżyca (Mondaufgang), Öl/Leinwand, (Nationalmuseum, Krakau, Galerie des Sukiennice-Museums), das eine besondere Abendstimmung mit Blick auf einen ländlichen Teich zeigt (links).

Der Mond ist in Vincent van Goghs 1889 entstandenem Gemälde Die sternenklare Nacht (Mitte) prominent vertreten.

Das ikonische Bild des Mannes im Mond aus dem ersten Science-Fiction-Film, der im Weltraum spielt, A Trip to the Moon (1902), inspiriert von einer Geschichte der Literatur über Reisen zum Mond (rechts).

Lunareffekt

Der Mondeffekt ist ein angeblicher, nicht bewiesener Zusammenhang zwischen bestimmten Phasen des etwa 29,5-tägigen Mondzyklus und dem Verhalten und den physiologischen Veränderungen von Lebewesen auf der Erde, einschließlich des Menschen. Der Mond wird seit langem mit Wahnsinn und Irrationalität in Verbindung gebracht; die Begriffe Wahnsinn und Wahnsinnige leiten sich vom lateinischen Namen des Mondes, Luna, ab. Die Philosophen Aristoteles und Plinius der Ältere vertraten die Ansicht, dass der Vollmond bei anfälligen Personen Wahnsinn auslöst. Sie glaubten, dass das Gehirn, das zum größten Teil aus Wasser besteht, durch den Mond und seine Macht über die Gezeiten beeinflusst werden muss, dass aber die Schwerkraft des Mondes zu gering ist, um eine einzelne Person zu beeinflussen. Auch heute noch behaupten Menschen, die an einen Mondeffekt glauben, dass Einweisungen in psychiatrische Kliniken, Verkehrsunfälle, Morde oder Selbstmorde bei Vollmond zunehmen, doch Dutzende von Studien entkräften diese Behauptungen.

Etymologie

Die gemeingermanische Bezeichnung des Himmelskörpers ist in Mittelhochdeutsch mān[e], in Althochdeutsch māno und geht auf die Indogermanische Ursprache mēnōt- „Mond; Mondwechsel, Monat“ zurück.

Umlaufbahn

Mondalter

Die Zeitspanne seit dem letzten Neumond wird als Mondalter bezeichnet und in Tagen angegeben. Beispielsweise ist Vollmond am 15. Tag des synodischen Monats und das Mondalter dann 14 Tage (wenn Neumond = 0).
Manchmal ist aber der Vollmond schon am 14. Tag, weil die Mondbahn elliptisch ist und am Sternhimmel unterschiedlich schnell verläuft.

Zunehmende Mondsichel mit aschgrauem Mondlicht

Beim Mondalter 1 oder 2 wird die schmale sichelförmige Lichtgestalt des zunehmenden Mondes – die Mondsichel – am tiefen westlichen Abendhimmel kurz vor ihrem Untergang erstmals sichtbar und erscheint dem nördlich stehenden Betrachter als nach Süden zu offene bzw. nach rechts gekrümmte, konkav-konvexe Figur. Dieses Neulicht gilt in einigen religiös geprägten Kalendern als Beginn des Monats.

Statt der früheren Merkregel mit dem zweimal geschwungenen Z (𝔷) für zunehmend ist die Klammer zu viel einfacher. Mit etwas Raumvorstellung ist aber klar, dass die untergegangene Sonne von rechts die rechte Mondseite beleuchtet.

Einem Betrachter in südlichen Breiten erscheint die Mondsichel ebenfalls tiefstehend im Westen, aber nach rechts geöffnet Richtung Norden, wo für ihn der Mond den höchsten Stand erreicht wie ebenso die Sonne zu Mittag. An Beobachtungsorten in Äquatornähe erscheint die Figur im Westen eher waagrecht "auf dem Rücken" liegend bzw. nach oben hin offen, da hier der Höhenwinkel einer Kulmination größer ist. Diese Abhängigkeit der scheinbaren Lage der Mondfigur vom Breitengrad spiegelt sich bei der Verwendung einer symbolischen Mondsichel in Form einer Schale („Mondschiffchen“) auf der Staatsflagge einiger äquatornaher Länder wider (Beispiel: Flagge Mauretaniens).

Weg von Sonnenlicht über Erdlicht zu aschgrauem Mondlicht

Die nicht unmittelbar von der Sonne beleuchteten Anteile der erdzugewandten Mondseite sind dabei nie völlig dunkel, denn sie werden durch das von der sonnenbeleuchteten Erde zurückgeworfene Licht – Erdlicht oder Erdschein genannt – erhellt. Dessen Widerschein durch die Reflexion an Stellen der Mondoberfläche wird auch Aschgraues Mondlicht genannt. Es ist am besten in der Dämmerung einige Tage vor oder nach Neumond zu sehen, denn dann stört weder viel Tages- noch Mondlicht, und der Mond hat nahezu „Vollerde“. Seine Ursache wurde schon von Leonardo da Vinci richtig erkannt. Mit einem Fernglas selbst geringer Vergrößerung sind auf den nur durch die Erde beschienenen Mondflächen sogar Einzelheiten erkennbar, denn aufgrund des fast vierfachen Durchmessers und des höheren Rückstrahlungsvermögens (Albedo) der Erde ist die „Vollerde“ rund 50-mal so hell wie der Vollmond, etwa 10 statt 0,2 lux. Messungen des aschgrauen Mondlichts erlauben Rückschlüsse auf Veränderungen der Erdatmosphäre.

Die ständig erdabgewandte Rückseite des Mondes unterliegt entsprechend versetzt dem Phasenwechsel: Bei Neumond wird sie vom Sonnenlicht vollständig beschienen.

Die beschienene Mondfläche (Überdeckungsgrad) kann angegeben werden mit , wobei die Elongation (d. h., der Winkel zwischen Mond, Erde und Sonne) ist.

Vergrößerung der Umlaufbahn

Zur Entfernungsmessung aufgestellter Retroreflektor; im Hintergrund die Landefähre von Apollo 11
Drehimpuls-Anteile des Erde-Mond-Systems
Art des Drehimpulses Wert in
kg·m2·s−1
Anteil
Gesamtdrehimpuls 3,49 · 1034 100,0 %
Mond Eigendrehimpuls 2,33 · 1029 0<0,001 %
Bahndrehimpuls 2,87 · 1034 082,2 %
Erde Eigendrehimpuls 5,85 · 1033 016,8 %
Bahndrehimpuls 3,53 · 1032 001,0 %

Der mittlere Erde-Mond-Abstand wächst aufgrund der Gezeitenreibung jährlich etwa um 3,8 cm (siehe Lunar Laser Ranging). Dabei wird Drehimpuls (hauptsächlich) der Erdrotation in Bahndrehimpuls verwandelt (hauptsächlich des Mondes, siehe Tabelle).

Geologie des Mondes

Im Bereich der Tag-Nacht-Grenze sind vor allem die Krater sehr gut zu erkennen.

Innerer Aufbau

Mondbeben

Die zurückgelassenen Seismometer der Apollo-Missionen registrierten bis zum Ende der Messungen im Jahr 1977 etwa 12.000 Mondbeben. Die stärksten dieser Beben erreichten mit einer Magnitude von knapp 5 nur einen Bruchteil der Magnitude der stärksten Erdbeben. Die meisten Mondbeben hatten Magnituden um 2. Die seismischen Wellen der Beben konnten ein bis vier Stunden lang verfolgt werden. Sie wurden im Mondinneren also nur sehr schwach gedämpft.

Bei mehr als der Hälfte der Beben befand sich das Hypozentrum in einer Tiefe von 800 bis 1000 km, oberhalb der Mondasthenosphäre. Diese Beben traten bevorzugt bei Apogäum- und Perigäumdurchgang auf, das heißt alle 14 Tage. Daneben sind auch Beben mit oberflächennahem Hypozentrum bekannt. Ursache der Beben sind mit der Erdentfernung schwankende Gezeitenkräfte. Abweichungen vom mittleren Gezeitenpotential sind am erdnächsten und erdfernsten Punkt der Mondbahn groß. Die Hypozentren der Beben verteilten sich jedoch nicht gleichmäßig über eine gesamte Mantelschale. Die meisten Beben entstanden in nur etwa 100 Zonen, die jeweils nur wenige Kilometer groß waren. Der Grund für diese Konzentration ist noch nicht bekannt.

Regolith

Relative Anteile verschiedener Elemente auf Erde und Mond (Maria bzw. Terrae)

Der Mond besitzt nur eine sehr geringe Atmosphäre. Deshalb schlagen bis heute ständig Meteoroiden unterschiedlicher Größe ohne Abbremsung auf der Oberfläche ein, die das an der Mondoberfläche anstehende Krustengestein zertrümmert, ja regelrecht pulverisiert haben. Durch diesen Prozess entsteht Mondregolith (im Englischen z. T. auch als lunar soil, „Monderde“, bezeichnet). Er bedeckt weite Areale der Mondoberfläche mit einer mehrere Meter dicken Schicht, welche Details der ursprünglichen Geologie des Mondes verbirgt und so die Rekonstruktion seiner Entstehungsgeschichte erschwert.

Orange Soil: auffällig orange vulkanische Glaspartikel, geborgen von Apollo 17
Durchschnittliche chemische Zusammensetzung des Regoliths
Element entspr.
Oxid
Anteil (gew. %)
Maria Terrae
Silizium SiO2 045,4 % 045,5 %
Aluminium Al2O3 014,9 % 024,0 %
Calcium CaO 011,8 % 015,9 %
Eisen FeO 014,1 % 005,9 %
Magnesium MgO 009,2 % 007,5 %
Titan TiO2 003,9 % 000,6 %
Natrium Na2O 000,6 % 000,6 %
Kalium K2O <00,1 % <00,1 %
Total 100 % 100 %

Obwohl er gemeinhin als Mondstaub bezeichnet wird, entspricht der Regolith eher einer Sandschicht. Die Korngröße reicht von Staubkorngröße direkt an der Oberfläche über Sandkörner wenig tiefer bis hin zu Steinen und Felsen, die erst später hinzukamen und noch nicht vollständig zermahlen sind.

Der Regolith entsteht hauptsächlich aus dem normalen Material der Oberfläche. Er enthält aber auch Beimengungen, die durch Einschläge an den Fundort transportiert wurden. Ein weiterer wichtiger Bestandteil sind glasige Erstarrungsprodukte von Einschlägen. Das sind zum einen kleine Glaskugeln, die an Chondren erinnern, und zum anderen Agglutinite, also durch Glas verbackene Regolithkörner. Diese machen an manchen Stellen fast die Hälfte des Oberflächengesteins des Mondes aus und entstehen, wenn die durch den Einschlag erzeugten Spritzer geschmolzenen Gesteins erst nach dem Auftreffen auf die Regolithschicht erstarren.

Im Mondmeteoriten Dhofar 280, der 2001 im Oman gefunden wurde, wurden neue Eisen-Silizium-Mineralphasen identifiziert. Eine davon (Fe2Si), damit erstmals eindeutig in der Natur nachgewiesen, wurde nach Bruce Hapke als Hapkeit benannt. Dieser hatte in den 1970er Jahren die Entstehung derartiger Eisenverbindungen durch Weltraumverwitterung vorhergesagt. Weltraum-Erosion verändert auch die Reflexionseigenschaften des Materials und beeinflusst so die Albedo der Mondoberfläche.

Der Mond hat kein nennenswertes Magnetfeld, d. h. die Teilchen des Sonnenwindes – vor allem Wasserstoff, Helium, Neon, Kohlenstoff und Stickstoff – treffen nahezu ungehindert auf die Mondoberfläche und werden im Regolith implantiert. Dies ähnelt der Ionenimplantation bei der Herstellung integrierter Schaltungen. Auf diese Weise bildet der Mondregolith ein Archiv des Sonnenwindes, vergleichbar dem Eis in Grönland für das irdische Klima.

Dazu kommt, dass kosmische Strahlung bis zu einen Meter tief in die Mondoberfläche eindringt und dort durch Kernreaktionen (hauptsächlich Spallationsreaktionen) instabile Nuklide bildet. Diese verwandeln sich u. a. durch Alphazerfall mit verschiedenen Halbwertszeiten in stabile Nuklide. Da beim Alphazerfall jeweils ein Helium-Atomkern entsteht, enthalten Gesteine des Mondregoliths bedeutend mehr Helium als irdische Oberflächengesteine.

Da der Mondregolith durch Einschläge umgewälzt wird, haben die einzelnen Bestandteile meist eine komplexe Bestrahlungsgeschichte hinter sich. Man kann jedoch durch radiometrische Datierungsmethoden für Mondproben herausfinden, wann sie nahe der Oberfläche waren. Damit lassen sich Erkenntnisse über die kosmische Strahlung und den Sonnenwind zu diesen Zeitpunkten gewinnen.

Oberflächenstrukturen

Größe und Gliederungen

Topografie der erdzu- (links) und erdabgewandten Mondseite relativ zum lunaren Geoid
Der am Nachthimmel relativ hell erscheinende Mond ist tatsächlich dunkelgrau (geringe Albedo), wie auf diesem Foto der sonnenbeschienenen Rückseite des Mondes vor der Tagseite der Erde gut zu sehen ist.(DSCOVR, Aug. 2015)

Die Mondoberfläche beträgt 38 Mio. km2 und ist damit etwa 15 % größer als die Fläche von Afrika mit der arabischen Halbinsel. Sie ist nahezu vollständig von einer grauen Regolith-Schicht bedeckt. Des Mondes redensartlicher „Silberglanz“ wird einem irdischen Beobachter nur durch den Kontrast zum Nachthimmel vorgetäuscht. Tatsächlich hat der Mond eine relativ geringe Albedo (Rückstrahlfähigkeit).

Die Mondoberfläche gliedert sich in Terrae („Länder“) und Maria („Meere“). Die Terrae sind ausgedehnte Hochländer und die Maria (Singular: Mare) sind große Beckenstrukturen, die von Gebirgszügen gerahmt sind und in denen sich weite Ebenen aus erstarrter Lava befinden. Sowohl die Maria als auch die Terrae sind übersät von Kratern. Zudem gibt es zahlreiche Gräben und Rillen sowie flache Dome, jedoch keine aktive Plattentektonik wie auf der Erde. Auf dem Mond ragt der höchste Gipfel 16 km über den Boden der tiefsten Senke, was rund 4 km weniger sind als auf der Erde (Ozeanbecken inbegriffen).

Krater

Krater Theophilus (Apollo 16, NASA)
Rima Hadley (Apollo 15, NASA)

Die Mondkrater entstanden durch Einschläge kosmischer Objekte und sind deshalb Einschlagkrater. Die größten von ihnen entstanden vor etwa 3 bis 4,5 Milliarden Jahren in der Frühzeit des Mondes durch Einschläge großer Asteroiden. Sie werden, der Nomenklatur von Riccioli folgend, vorzugsweise nach Astronomen, Philosophen und anderen Gelehrten benannt. Einige der großen Einschlagkrater sind von sternförmigen Strahlensystemen umgeben. Diese Strahlen stammen unmittelbar vom Einschlag und bestehen aus Auswurfmaterial (sogenannte Ejecta), das zu zahlreichen Glaskügelchen erstarrt ist. Die Glaskügelchen streuen das Licht bevorzugt in die Einfallsrichtung zurück, wodurch sich die Strahlen bei Vollmond hell vom dunkleren Regolith abheben. Die Strahlen sind besonders lang und auffällig beim Krater Tycho.

Der größte Einschlagkrater auf dem Mond ist das Südpol-Aitken-Becken, das 2240 km durchmisst. Die kleinsten sind Mikrokrater, die erst unter dem Mikroskop sichtbar werden. Auf der Mondvorderseite sind mit irdischen Teleskopen allein mehr als 40.000 Krater, die mehr als 100 m durchmessen, sichtbar. Die Kraterdichte ist auf der Rückseite, da ihre Oberfläche durchschnittlich geologisch älter ist, deutlich höher.

Vulkanische Krater sind bislang noch nicht zweifelsfrei identifiziert worden. Da die Mondkruste einen geringeren SiO2-Anteil hat als die kontinentale Erdkruste, haben sich dort keine Schichtvulkane gebildet, wie sie z. B. für den pazifischen Feuerring auf der Erde typisch sind. Aber auch Schildvulkane mit zentraler Caldera, wie sie in den Ozeanbecken der Erde oder auf dem Mars vorkommen, scheinen auf dem Mond nicht zu existieren. Stattdessen fand lunarer Vulkanismus offenbar überwiegend in Form von Spalteneruptionen statt.

Rillen

Auf der Mondoberfläche gibt es auch Rillenstrukturen (Rimae), über deren Ursprung vor dem Apollo-Programm lange spekuliert worden war. Man unterscheidet

Seit den Untersuchungen der Hadley-Rille durch Apollo 15 geht man davon aus, dass es sich bei den mäandrierenden Rillen um Lavaröhren handelt, deren Decke eingestürzt ist. Hochauflösende Satellitenfotos sowie doppelte Radarechos von der Mondoberfläche in den Marius Hills (Oceanus-Procellarum-Becken), wo zudem eine negative Schwereanomalie registriert wurde, lassen es als sehr wahrscheinlich erscheinen, dass es auch heute noch ausgedehnte intakte Lavaröhrensysteme gibt.

Die Entstehung der geraden Rillen ist deutlich unklarer – es könnte sich um Schrumpfungsrisse handeln, die sich in erkaltender Lava gebildet haben.

Neben den als Rimae bezeichneten Strukturen bestehen noch schmale, vertiefte Strukturen, die eine Länge bis über 400 km erreichen. Sie ähneln den langgestreckten Rillen und werden als Furchen oder Risse (Rupes) bezeichnet. Diese Furchen gelten als Beweis für das Wirken von Spannungskräften innerhalb der Mondkruste.

Gruben oder Löcher

Loch in der Mondoberfläche der Marius-Hills-Region

In Aufnahmen der Mondsonde Kaguya entdeckte der Astronom Junichi Haruyama mit seiner Arbeitsgruppe im Jahr 2009 erstmals ein „schwarzes Loch“ mit ca. 65 m Durchmesser in der Mondoberfläche im Bereich der Marius-Hügel im Oceanus Procellarum auf der erdzugewandten Mondseite. Es liegt annähernd mittig in einer flachen Rille des mäandrierenden Typs. Neun verschiedene Aufnahmen, die unter verschiedenen Blickwinkeln und bei unterschiedlichen Sonnenständen gemacht wurden, erlaubten eine Schätzung der Tiefe des Lochs auf 80 bis 88 Meter. Dieses führt wiederum in eine größere Kaverne, die ca. 50 km lang und 100 m breit ist, die größte entdeckte Mondhöhle.

Weil um das Loch herum kein offensichtlich dort ausgeflossenes Material erkennbar ist, wird eine Entstehung als vulkanischer Schachtkrater ausgeschlossen. Am wahrscheinlichsten handelt es sich um ein sogenanntes Skylight einer Lavaröhre, das dadurch entstanden sein muss, dass die Decke der Lavaröhre an dieser Stelle eingestürzt ist. Die flache Rille repräsentiert demnach eine Lavaröhre, deren Decke noch weitgehend intakt ist, aber topographisch etwas unterhalb des Niveaus des Umlandes liegt. Ursächlich für die Bildung des Skylights können Mondbeben, Einschläge von Meteoriten oder die Auflast eines noch flüssigen Lavastroms gewesen sein. Auch ein Einfluss der irdischen Schwerkraft (Gezeitenkräfte) ist denkbar.

Bis 2011 wurden zwei weitere mögliche Skylights entdeckt. Anfang 2018 betrug die Anzahl der Skylight-Kandidaten rund 200.

Einflüsse auf die Erde

Einfluss auf Lebewesen

Nach dem Skeptic’s Dictionary habe keine ausgewertete wissenschaftliche Studie eine signifikante positive Korrelation zwischen Mondphasen und dem Auftreten von Schlafstörungen, Verkehrsunfällen, Operationskomplikationen, der Häufigkeit von Suizidhandlungen oder der Häufigkeit von Geburten ergeben. Manche Menschen, z. B. in der Land- und Forstwirtschaft, achten seit alters her darauf, dass bestimmte Arbeiten in der Natur in der „richtigen“ Mondphase erledigt werden (siehe auch: Mondholz, Mondkalender).

Die tägliche Bewegung des Mondes und die darin enthaltene Information über die Himmelsrichtungen wird von Zugvögeln und einigen Arten nachtaktiver Insekten zur Navigation genutzt. Bei manchen Arten der Ringelwürmer (wie bei dem Samoa-Palolo), Krabben und Fische (Leuresthes) ist das Fortpflanzungsverhalten sehr eng an den monatlichen Phasenwechsel des Mondes gekoppelt.

Die schon im 18. Jahrhundert erforschte Korrelation von Mondposition und Wetter ist so gering, dass ein dadurch verursachter Einfluss auf Lebewesen vollständig vernachlässigt werden kann.

Das Schlafwandeln von Menschen wird irreführend als Mondsüchtig-Sein interpretiert.

Atmosphärische Erscheinungen

Mondhof
22°-Mondhalo am 23. Oktober 2010, gesehen von Graz (Österreich) aus

Mondhof und Mondhalo

Als Mondhof werden farbige Ringe um den Mond bezeichnet, die durch die Beugung des Lichts an den Wassertröpfchen der Wolken verursacht werden. Dabei ist der äußerste Ring von rötlicher Farbe und hat eine Ausdehnung von etwa zwei Grad, in seltenen Fällen auch bis zu zehn Grad.

Umgangssprachlich wird der Begriff des Mondhofs auch für einen Halo um den Mond gebraucht. Dafür sind Eiskristalle in Luftschichten verantwortlich, die aus dünnem Höhennebel oder Dunst entstanden sind und das auf die Erde fallende Licht in einem sehr schwachen Winkel ablenken und dadurch eine Art leuchtenden Ringeffekt für den Betrachter hervorrufen.

Eine spezielle Haloerscheinung des Mondes ist der Nebenmond. Analog zu den Nebensonnen treten Nebenmonde mit einem Abstand von rund 22 Grad neben dem Mond auf. Wegen der geringeren Lichtstärke des Mondes sieht man sie jedoch seltener und meistens bei Vollmond.

Mondregenbogen

Bei Nacht kann durch Zusammentreffen von Mondlicht und Regentropfen ein Mondregenbogen entstehen, der analog zum physikalischen Prinzip des Regenbogens der Sonne funktioniert.

Mondtäuschung und Mondsichelneigung

Abendlicher Mondaufgang – die subjektiv empfundene Größe des Mondes hängt u. a. von den Vergleichsgrößen ab. Im Vergleich zu den Bäumen am Horizont wirkt er groß. Im Vergleich zu den Ästen der hohen Weide vorne rechts erscheint er klein.

Als Mondtäuschung bezeichnet man den Effekt, dass der Mond in Horizontnähe größer aussieht als im Zenit. Dies ist keine Folge der Lichtbrechung an den Luftschichten, sondern eine optische Täuschung, die von der Wahrnehmungspsychologie untersucht und erklärt wird.

Auch das Phänomen, dass die beleuchtete Seite des Mondes oft nicht genau zur Sonne zu zeigen scheint, ist eine optische Täuschung und wird dort unter der Überschrift Relativität des Blickwinkels erläutert. Man kann sich davon überzeugen, dass die beleuchtete Mondsichel tatsächlich – wie zu erwarten – jederzeit senkrecht auf der Verbindungslinie zwischen Sonne und Mond steht, indem man diese Verbindungslinie durch eine mit ausgestreckten Armen – visiert – zwischen Sonne und Mond gespannte Schnur sichtbar macht.

Brechungseffekte

Untergehender Halbmond mit grünen Kraterrändern am Terminator (im November bei einhergehender starker Neigung der Ekliptik gegenüber dem Horizont)

Am Terminator können unter günstigen Bedingungen grün und manchmal auch blaue Farbsäume beobachtet werden, wenn der Mond sehr nahe am Horizont steht. In diesem Fall leuchten die von der unter dem Horizont befindlichen Sonne noch beleuchteten Ränder der Mondkrater hell vor den oberhalb befindlichen Schattenbereichen. Durch die astronomische Refraktion des weißlichen Mondlichts auf dem mehrere hundert Kilometer langen Weg durch die Atmosphäre werden rote Anteile stärker gebrochen, so dass von den hellen Seiten der Schattengrenzen vor allem grüne Anteile zum Beobachter auf der Erdoberfläche gelangen. Wegen der geringen Farbtemperatur des Mondlichts von ungefähr 4100 Kelvin gibt es nur vergleichsweise geringe blaue Anteile im Mondlicht, die manchmal aber ebenfalls beobachtet werden können. Dieser Effekt kann auch bei der Sonne als Grüner Blitz wahrgenommen werden.

Geschichte der Mondbeobachtung

Fernrohrbeobachtung, Mondkarten und Raumfahrt

Als erdnächster Himmelskörper zeigt der Mond bereits durch einfache Fernrohre topographische Details, insbesondere in der Nähe des Terminators, da dort die Schatten lang sind, wie zum Beispiel der Goldene Henkel oder das Lunar X. So begann bald nach Erfindung des Fernrohrs 1608 die Erforschung des Mondes, zu nennen sind Galileo Galilei, David Fabricius, Thomas Harriot und Simon Marius. Höhepunkte der Selenografie waren die Arbeiten von Johann Hieronymus Schroeter, der 1791 seine Selenotopografie publizierte, die genaue Kartierung der Mondkrater und Gebirge sowie deren Benennung.

Daguerreotypie des abnehmenden Halbmondes von 1840

Im März 1840 gelangen John William Draper in New York City mit einem entgegen der Erdrotation mitgeführten Teleskop der New York University die ersten fotografischen Aufnahmen des Mondes.

Es folgte die Ära der hochpräzisen Mondkarten durch Beer, Mädler und andere, ab etwa 1880 die langbrennweitige Astrofotografie (siehe auch Pariser Mondatlas) und erste geologische Deutungen der Mondstrukturen. Anschauliche zeitgenößische Darstellungen der Mondoberfläche von 1930 durch Lucien Rudaux finden sich im Kosmos Handweiser für Naturfreunde, Heft 1/1930. Das durch die Raumfahrt (erste Mondumkreisung 1959) gesteigerte Interesse am Mond führte zur erstmaligen Beobachtung leuchtender Gasaustritte durch Kosyrew, doch die Vulkanismus-Theorie der Mondkrater musste der Deutung als Einschlagkrater weichen. Vorläufiger Höhepunkt waren die bemannten Mondlandungen 1969–1972, die dadurch ermöglichten zentimetergenauen Laser-Entfernungsmessungen und in den letzten Jahren die multispektrale Fernerkundung der Mondoberfläche sowie die genaue Vermessung ihres Schwerefeldes durch verschiedene Mondorbiter.

Koorbitale Objekte und ein weiterer Erdtrabant

In den Librationspunkten L4 und L5 des Erde-Mond-Systems gibt es je eine Staubwolke, die Kordylewskischen Wolken.

Weitere Erdtrabanten sind Gegenstand von unbestätigten Beobachtungsbehauptungen oder von Hypothesen für vergangene Zeitabschnitte wie die Zeit der Entstehung des Mondes.

Trivia

Mondkolonisation

NASA-Illustration zu einer Studie, wie Rohstoffe aus Mondmaterial gewonnen und auf Fluchtgeschwindigkeit gebracht werden könnten (1977)

Die Errichtung von dauerhaften Außenposten und Kolonien auf dem Mond wurde bereits vor der Erfindung der Raumfahrt diskutiert und spielt nach wie vor in der Science-Fiction-Literatur eine Rolle. Eine NASA-Studie zum Bergbau auf dem Mond listete 1979 die dafür notwendige Technologieentwicklung auf.

Suche nach außerirdischer Intelligenz

Der Mond könnte auch Hinweise für die Suche nach außerirdischen Zivilisationen liefern. Wissenschaftler wie Paul Davies halten eine Suche nach Artefakten und Überresten extraterrestrischer Technologie auf der lunaren Oberfläche für förderlich.

Können irdische Mikroben ein längeres Verweilen auf dem Mond überleben?

Möglicherweise befanden sich in dem durch die Apollo-12-Mission geborgenen Kameragehäuse der Sonde Surveyor 3 Mikroben 31 Monate lang auf dem Erdtrabanten und waren danach zur Vermehrung fähig. Für Details und Zweifel siehe Vorwärts-Kontamination.