Astrokinder
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Kapitel 3 von 6

Der Mond

Basierend auf den Fakten aus »Karla und der Mond«

Kernidee

Der Mond zeigt beispielhaft, wie stark fehlende Atmosphäre und schwächere Schwerkraft das Aussehen und Verhalten eines Himmelskörpers prägen.

1Mond-Fakten auf einen Blick

Der Mond ist etwa viermal kleiner als die Erde und rund 384.400 Kilometer von ihr entfernt. Er braucht etwa 27 Tage für eine vollständige Umrundung der Erde, während der Zeitraum von einem Vollmond zum nächsten – ein Mondmonat – rund 29,5 Tage dauert. Auf dem Mond herrschen extreme Temperaturunterschiede zwischen etwa −170 °C in der Nacht und +120 °C am Tag.

Weil sich der Mond in genau der Zeit einmal um sich selbst dreht, in der er die Erde umkreist, zeigt er ihr immer dieselbe Seite – seine Rückseite bekommen wir von der Erde aus nie zu sehen. Der Mond entfernt sich zudem jedes Jahr um etwa 4 Zentimeter weiter von der Erde, ungefähr so viel, wie Fingernägel im Jahr wachsen.

2Warum hat der Mond so viele Krater?

Der Mond wird ständig von kleinen und großen Gesteinsbrocken aus dem All getroffen, die Forschende Meteoroide nennen. Auf der Erde schützt uns die Atmosphäre wie ein Schutzschild: Die meisten Weltraum-Steine verglühen durch die Reibung mit der Luft, bevor sie den Boden erreichen. Der Mond besitzt jedoch keine Atmosphäre, weshalb Meteoroide dort völlig ungebremst einschlagen.

Bei jedem Einschlag wird Gestein explosionsartig nach außen geschleudert, wodurch eine schüsselförmige Vertiefung mit erhöhtem Rand entsteht – ein Krater. Weil es auf dem Mond weder Wind noch Wasser gibt, verändert sich seine Oberfläche kaum: Die Krater bleiben über Milliarden von Jahren erhalten und erzählen bis heute die Geschichte des frühen Sonnensystems. Manche Mondkrater sind so groß, dass eine ganze Stadt hineinpassen würde – und älter als die Dinosaurier auf der Erde.

Die Mondoberfläche mit gut sichtbaren Kratern
Die Mondoberfläche mit gut sichtbaren Kratern

3Der erste Mensch auf dem Mond

Am 21. Juli 1969 betrat zum ersten Mal ein Mensch einen fremden Himmelskörper: Das Raumschiff hieß Apollo 11, der Astronaut Neil Armstrong kletterte die Leiter seiner Landefähre hinunter und sprach den berühmten Satz: „Das ist ein kleiner Schritt für einen Menschen, aber ein riesiger Sprung für die Menschheit.“

Gemeinsam mit seinem Kollegen Buzz Aldrin musste Armstrong sich in seinem dicken Raumanzug wie ein Känguru hüpfend fortbewegen. Die beiden sammelten Mondgestein für Untersuchungen auf der Erde und hinterließen eine Flagge sowie ihre Fußabdrücke. Bemerkenswert: Der Bordcomputer von Apollo 11 war technisch deutlich schwächer als ein modernes Smartphone – ein gewöhnliches Handy hat heute tausendmal mehr Speicher als die Rakete, die die ersten Menschen zum Mond brachte.

Historisches Foto der Apollo-11-Mondlandung
Historisches Foto der Apollo-11-Mondlandung

4Der Schutzschild der Erde: Die Atmosphäre

Die Atmosphäre der Erde funktioniert wie eine unsichtbare, schützende Decke aus Luft, die vor eisiger Kälte, zu viel Hitze und gefährlicher Sonnenstrahlung schützt. Dass die Erde diese Decke besitzt, der Mond aber nicht, liegt an der Schwerkraft: Die Erde ist groß und schwer genug, um Luftteilchen mit ihrer Anziehungskraft festzuhalten. Der Mond dagegen ist ein Leichtgewicht – seine Schwerkraft reicht nicht aus, um Gase dauerhaft zu binden, weshalb sie längst ins All entwichen sind.

Das hat mehrere Folgen: Ohne Luft kann sich auf dem Mond kein Wetter bilden, es gibt weder Wind noch Regen. Fußabdrücke bleiben dort deshalb über Millionen Jahre praktisch unverändert erhalten. Und weil Schall Luft zur Ausbreitung braucht, herrscht auf dem Mond absolute Stille, selbst wenn man laut ruft. Weil zudem keine Luft das Sonnenlicht streut, ist der Himmel dort auch tagsüber tiefschwarz.

Fußabdruck eines Astronauten im Mondstaub
Fußabdruck eines Astronauten im Mondstaub

5Hüpfen wie ein Superheld: Schwerkraft auf dem Mond

Astronauten hüpfen auf dem Mond so auffällig, weil die Schwerkraft dort viel schwächer ist als auf der Erde. Die Erde zieht durch ihre große Masse alles kräftig zu sich heran, ähnlich einem starken Magneten. Der Mond ist dagegen viel kleiner und leichter und zieht entsprechend schwächer an – wie ein kleinerer Magnet.

Das bedeutet: Auf dem Mond wiegt man nur etwa ein Sechstel dessen, was man auf der Erde wiegt, obwohl die eigene Masse gleich bleibt. Weil die Muskeln an die stärkere Schwerkraft der Erde gewöhnt sind, wirken sie auf dem Mond „überstark“ – schon ein kleiner Sprung trägt entsprechend hoch, und man fällt viel langsamer wieder zu Boden, fast wie in Zeitlupe. Wer auf der Erde 30 Kilogramm wiegt, würde auf einer Waage auf dem Mond nur etwa 5 Kilogramm anzeigen.

Astronaut bei einer Fahrt mit dem Mondauto (Lunar Rover)
Astronaut bei einer Fahrt mit dem Mondauto (Lunar Rover)

6Ein Stein mit drei Namen

Im Weltall schwirren unzählige Gesteinsstücke umher, von der Größe eines Sandkorns bis zu der eines Autos. Je nachdem, wo sich ein solcher Brocken gerade befindet, geben Forschende ihm einen anderen Namen: Fliegt er einsam durchs dunkle Weltall, heißt er Meteoroid. Saust er in die Lufthülle der Erde, beginnt er durch die Reibung an der Luft zu glühen und ist als heller Lichtstreifen zu sehen – dann spricht man von einem Meteor oder umgangssprachlich einer Sternschnuppe. Ist der Brocken groß und stabil genug, um nicht vollständig zu verglühen, und erreicht der Rest den Erdboden, nennt man ihn Meteorit.

Auf der Erde findet man nur selten Meteoriten, weil die schützende Lufthülle die meisten Steine „auffrisst“. Auf dem Mond ist das anders: Ohne Luft schlagen dort alle Steine völlig ungebremst ein. Die meisten Sternschnuppen am Himmel sind winzig – oft nicht größer als ein Kieselstein oder sogar nur ein Salzkorn – und leuchten trotzdem hell genug, um aus großer Entfernung sichtbar zu sein.

7Wenn es im Weltall kracht: Mondkrater

Schlägt ein Meteoroid auf dem Mond ein, geschieht das mit gewaltiger Wucht, denn ohne Atmosphäre wird der Brocken nicht abgebremst – er trifft ungebremst und viel schneller als jedes Düsenflugzeug auf. Beim Einschlag entsteht eine gewaltige Explosion, bei der Staub und Gesteinsbrocken wie Fontänen nach außen geschleudert werden. Weil die Schwerkraft auf dem Mond viel schwächer ist als auf der Erde, fliegen diese Trümmer besonders weit, bevor sie sanft wieder landen. So entsteht ein typischer Krater: ein tiefes Loch mit einem hohen Wall drumherum.

Da es auf dem Mond weder Wind noch Regen gibt, die Spuren verwischen könnten, sehen die Krater auch nach Milliarden Jahren noch fast wie neu aus – wie riesige Fußabdrücke aus der Urzeit des Weltalls. Manche Meteoroide rasen mit mehr als 50.000 Kilometern pro Stunde auf den Mond zu – so schnell, dass man in derselben Zeit von Berlin nach New York fliegen könnte.

8Steinkreise

Steinkreise sind sehr alte Bauwerke aus großen Steinen, die Menschen vor Tausenden von Jahren errichtet haben, oft in einer kreisförmigen Anordnung. Viele Steinkreise findet man in Großbritannien, besonders in Schottland. Manche von ihnen sind so ausgerichtet, dass Sonne oder Mond zu bestimmten Zeiten im Jahr genau zwischen den Steinen erscheinen – ein Hinweis darauf, dass sie auch der Himmelsbeobachtung dienten.

Bis heute ist nicht vollständig geklärt, wie die Menschen die schweren Steine über weite Strecken transportierten. Der berühmteste Steinkreis, Stonehenge, ist sogar älter als die Pyramiden in Ägypten.

9Das Geheimnis der Mondphasen

Der Mond ist wie eine riesige Kugel im Weltall, die von der Sonne – wie von einer Taschenlampe – immer genau zur Hälfte beleuchtet wird. Diese helle Seite gibt es ständig, unabhängig davon, wie wir den Mond gerade sehen. Warum wir dann mal eine Sichel, mal einen Halbmond und mal einen Vollmond sehen, liegt allein am Blickwinkel: Steht der Mond zwischen Erde und Sonne, zeigt er uns seine dunkle Rückseite – Neumond. Steht er seitlich, sehen wir eine Hälfte der beleuchteten und eine Hälfte der dunklen Seite – Halbmond. Steht die Erde zwischen Sonne und Mond, blicken wir der komplett beleuchteten Seite direkt „ins Gesicht“ – Vollmond.

Der Mond selbst wird also nie „weniger“ beleuchtet, sondern ist immer zur Hälfte hell und zur Hälfte dunkel – wir sehen nur, je nach seiner Position, unterschiedlich viel von seinem „Licht-Gesicht“. Von der Erde aus sehen dabei alle Menschen weltweit zur gleichen Zeit dieselbe Mondphase.

Der Mond, halb beleuchtet und halb im Schatten
Der Mond, halb beleuchtet und halb im Schatten

10Mach mit! Dein eigenes Mondphasen-Experiment

Die Mondphasen lassen sich mit einem einfachen Experiment nachvollziehen: Man braucht eine Taschenlampe, einen Ball oder eine Orange und einen dunklen Raum. Die Taschenlampe steht unbewegt auf einem Tisch und spielt die Sonne. Man selbst stellt sich als Erde ein Stück davon entfernt auf und hält den Ball mit ausgestrecktem Arm als Mond vor sich.

Dreht man sich nun langsam um die eigene Achse, während der Ball immer vor der Nase bleibt, lassen sich die Phasen direkt beobachten: Steht der Ball zwischen einem selbst und der Lampe, sieht man nur seine Schattenseite – Neumond. Dreht man sich weiter, wandert das Licht auf den Ball – eine Sichel entsteht. Leuchtet die Lampe genau von hinten auf den Ball, ist er voll angestrahlt – Vollmond. Ein Tipp dabei: Den Ball beim Vollmond etwas höher als den eigenen Kopf halten, sonst entsteht durch den eigenen Schatten eine kleine Mondfinsternis.

Wichtige Begriffe in diesem Kapitel

  • Mondphase: Der wechselnde Anblick des Mondes von der Erde aus – von Neumond über Halbmond bis Vollmond –, der allein durch den unterschiedlichen Blickwinkel auf die stets zur Hälfte von der Sonne beleuchtete Mondkugel entsteht.
  • Meteoroid, Meteor und Meteorit: Drei Namen für denselben Gesteinsbrocken je nach Ort: Meteoroid im freien Weltall, Meteor (Sternschnuppe) beim Verglühen in der Erdatmosphäre, Meteorit als Rest, der den Erdboden erreicht.
  • Atmosphäre: Die schützende Lufthülle eines Himmelskörpers, die vor Kälte, Hitze und Strahlung schützt. Die Erde besitzt eine Atmosphäre, der Mond mangels ausreichender Schwerkraft nicht.
  • Krater: Eine schüsselförmige Vertiefung mit erhöhtem Rand, die beim Einschlag eines Meteoroiden entsteht.
  • Schwerkraft (Gravitation): siehe Kapitel 1

Die passende Geschichte bei Karla:

Karla und der Mond

Kurzer Check

Teste dein Wissen zu diesem Kapitel – wähle jeweils eine Antwort.

1. Warum hat der Mond so viele Krater?

2. Wer betrat 1969 als erster Mensch den Mond?

3. Warum können Astronauten auf dem Mond so hoch springen?

4. Was ist der Unterschied zwischen Meteoroid, Meteor und Meteorit?

5. Wodurch entstehen die Mondphasen?

Kleine Objekte im SonnensystemWeiter: Wie Sterne und Planeten entstehen