Warum sehen wir nur eine seite des mondes

Mit Ausnahme der US Amerikanischen Astronauten hat bisher noch kein Mensch die von der Erde abgewandte Seite des Mondes direkt zu Gesicht bekommen. Das liegt an den Anziehungskräften, die von der Erde auf seinen Trabanten ausgeübt werden.

Immer wenn der Mond am Himmel erscheint, wendet er uns dieselbe Seite zu. Das liegt daran, dass je nach Entfernung des Mondes zur Erde unterschiedliche Gravitationskräfte auftreten. Diese bewirken, dass die erdzugewandte Seite stärker angezogen wird als der Mittelpunkt des Mondes. Die dadurch entstehenden Gezeitenkräfte bewirken eine Verformung des Mondes in der Art, dass zwei Aufwölbungen entstehen. Eine auf der Vorderseite und eine auf der Rückseite des Mondes.

Durch diese Aufwölbungen ist im Laufe der Entwicklung des Mondes die sogenannte gebundene Rotation entstanden. Es wird angenommen, dass der Mond sich kurz nach seiner Entstehung viel schneller um sich selbst drehte als heute. Bedingt durch die Aufwölbungen wurde die Rotation des Mondes so weit gebremst, dass er sich heute genauso schnell um sich selbst dreht wie um die Erde.

Die Anziehungskräfte haben aber auch Auswirkungen auf die Erde, wie wir durch die Gezeiten der Meere wissen. Außerdem werden die Tage mit 15 Millisekunden pro Jahrhundert länger.

Das Phänomen der gebundenen Rotation ist bei den Planeten und ihren Monden mit einigen wenigen Ausnahme der Normalfall in unserem Sonnensystem. 

Gerade war wieder Vollmond, aber diesmal ein ganz besonderer, nämlich der, nachdem sich Ostern richtet. Trotzdem sah er aus wie immer. Wir erklären, woran es liegt, dass wir immer dieselbe Mondseite zu sehen bekommen.

Der Mond dreht sich um sich selbst und um die Erde, und die Erde dreht sich auch. Trotzdem: Immer gucken wir auf dieselbe Mondseite. "Weil der Mond sich in einer Weise dreht, dass er immer mit derselben Seite zu uns zeigt", sagt Astrophysiker Michael Büker.

Wir sollen uns Folgendes vorstellen, meint Michael Büker: Wir begegnen einem wilden Tier, etwa einem Wolf, im Wald. Wir machen einen großen Bogen um das Tier herum, aber immer so, dass wir es im Blick haben. Bei dieser Bewegung drehen wir uns leicht um uns selbst, aber eben immer so, dass wir mit dem Gesicht zum Tier gewandt sind.

Genauso sei das auch mit dem Mond. Der dreht sich auf seiner Umlaufbahn um die Erde so um sich selbst, dass immer dieselbe Seite zur Erde zeigt. Das nennt sich gebundene Rotation, für die die Massenanziehung zwischen den beiden Himmelskörpern verantwortlich ist.

"Diese Gezeitenkräfte haben schon vor ganz langer Zeit, als sich der Mond gerade gebildet hatte, dafür gesorgt, dass die Erde ihn sozusagen gepackt hat und der Mond immer nur mit einer Seite zur Erde zeigt."

Michael Büker, Astrophysiker

Der Mond wirkt mit den Gezeitenkräfte auch auf die Erde ein und verlangsamt so unsere Rotation. Das führt dazu, dass unsere Tage länger werden. Diese Auswirkung ist aber so gering, dass sie sich über Jahrmillionen nur in wenigen Minuten bemerkbar macht, erklärt Michael Büker.

Die dunkle Seite des Mondes ist gar nicht dunkel

Die Vorderseite des Mondes, die wir eben immer zu sehen bekommen, hat diese bekannten dunklen Flecken.

Spannend für uns ist zu erfahren, wie die andere Seite des Mondes aussieht. Das ist auch erst möglich, seit es Satelliten und Raumsonden gibt, die hinter den Mond gucken können, erklärt der Astrophysiker.

Zum ersten Mal gelang das in den 50er-Jahren einem russischen Satelliten, der hinter den Mond fliegen konnte. Dort hat er ein Foto gemacht und zur Erde gefunkt.

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Dank dieses Fotos ist nun bekannt, dass die Rückseite nicht diese dunklen Flecken wie die Vorderseite hat, die Maria genannt werden: Der Plural des lateinischen Worts mare, auf Deutsch Meer.

Das sind nicht wirklich Meere, sondern eher dunkleres Vulkangestein - genau dieses fehlt auf der Rückseite. Deshalb sei sie heller, weil eben die dunklen Flecken fehlen und sie eine reflektivere Oberfläche hat.

Heute weiß man auch, dass die Rückseite eine dickere Mondkruste hat. "Aber warum das alles so ist, das ist noch nicht geklärt", sagt Michael Büker.

Klar ist aber, warum wir zur Rückseite die dunkle Seite des Mondes sagen: Weil wir sie einfach nicht sehen. Von der Sonne werde sie aber genauso beschienen wie die Vorderseite, nur sehen wir das eben nicht.

Die unbekannte Mondseite ist ganz anders

Erst vor wenigen Jahren ist auf der dunklen Seite des Mondes zum ersten Mal eine chinesische Sonde gelandet. Die Astronauten des Apollo-Programms sind immer auf der Vorderseite gelandet.

Dass der Mond zwei so unterschiedliche Seiten hat, ist für Astrophysiker wie Michael Büker ungewöhnlich. Normalerweise sind Himmelskörper von außen betrachtet eher homogen.

Auch andere Monden im Sonnensystem sehen eher einheitlich aus - außer die Monde, die im äußeren Sonnensystem Gasplaneten umkreisen. Dort gibt es zum Beispiel den Ying-Yang-Mond, der eine helle und eine dunkle Seite hat. Grund dafür ist der Mutterplanet, der Teilchen an den Mond abgibt.

Einschlag auf der Vorderseite

Ein Forschungsteam von der Brown University in den USA hat eine neue Theorie dazu veröffentlicht, warum unser Mond zwei unterschiedliche Seiten hat.

Sie nehmen an, dass es auf der Vorderseite des Mondes einen Einschlag gab. Auch bei anderen Planeten werde häufig diese Erklärung für ungewöhnliche Oberflächen herangezogen. Dort wo der größte Einschlag stattgefunden habe, sehen wir heute das Südpol-Aitken-Becken. "Das ist einer der größten Einschlagskrater im Sonnensystem", sagt Michael Büker.

Die Wucht dieses Aufpralls auf der Vorderseite mit der dünneren Kruste könnte dafür gesorgt haben, dass sich bestimmte Elemente, die Wärme produzieren, weil sie radioaktiv zerfallen, Gestein im Innern des Mondes verschoben haben. Diese heißeren Elemente könnten sich dort gesammelt haben, sodass dort mehr Lava ausgetreten ist.

Plausible Theorie mit Antworten auf viele Fragen

Michael Büker hält die Theorie deshalb für plausibel, weil sie mehrere Rätsel miteinander verbindet: Warum gibt es nur auf der Vorderseite Maria? Warum gibt es auf der Vorderseite anderes Gestein? Wie ist das riesige Südpol-Aitken-Becken entstanden?

In dieser Richtung wird auch in Zukunft weiter geforscht und vor allem Gestein vom Mond mit Sonden auf die Erde gebracht, um es zu untersuchen, so wie es die chinesische Sonde gemacht hat und wie es auch mit dem Artemis-Programm der Nasa geplant ist.

Warum sehen wir immer nur die eine Seite des Mondes?

Warum sehen wir den Mond immer unterschiedlich?

Warum gibt es eine dunkle Seite des Mondes?

Warum dreht sich der Mond nicht um die eigene Achse?