- Zur Entstehung des Mondes gibt es zahlreiche Theorien.
- Wissenschaftler halten die Kollisionstheorie für am wahrscheinlichsten.
- Dieser zufolge ist ein Himmelskörper namens Theia mit der Erde kollidiert.
Der Weltraum ist ein großes, ungelöstes Rätsel. Viele Fragen zur Entstehung des Universums sind nach wie vor offen. So auch die, wie der Mond entstanden ist. Es gibt dazu zahlreiche Theorien – eine davon ist, dass vor Milliarden von Jahren ein Himmelskörper namens Theia mit der Erde kollidiert ist und der Mond durch diesen kosmischen Zusammenstoß entstanden ist. Es gibt aber auch noch andere Annahmen.
Wissenschaftlern zufolge reicht die Entstehung des Mondes 4,5 Milliarden Jahre zurück. "Zu diesem Zeitpunkt war das Universum bereits gut neun Milliarden Jahre alt und gewissermaßen schon sortiert‘", so Ulrich Köhler, Mondgeologe und seit 30 Jahren häufig auch mit der Frage nach dem Ursprung des Mondes befasst.
"Die Galaxien existierten, sind gelegentlich miteinander kollidiert, Sterne wurden geboren und sind wieder gestorben. So auch ein Stern oder mehrere Sterne vor nicht ganz fünf Milliarden Jahren, die in einer Supernova explodiert sind: Daraus entstand das Sonnensystem vor 4,56 Milliarden Jahren mit dem 'Zünden' der Sonne und der doch recht schnellen Bildung der Planeten in wenigen Zehnmillionen Jahren. In dieser ersten, sagen wir halben Milliarde Jahre war das Sonnensystem noch nicht ganz zur Ruhe gekommen, da sowohl die Erde als auch die anderen heute bekannten Planeten noch nicht ihre finale Laufbahn gefunden hatten."
Die Planeten umkreisten zwar bereits die Sonne, ihre Bahnen waren aber noch nicht stabil, und dazwischen schwirrten unzählige weitere kleine Brocken zum Teil völlig chaotisch umher.
Die Kollisionstheorie – ein gewaltiger Crash
Gelegentlich kam es dadurch zu Kollisionen. Eine davon soll dafür gesorgt haben, dass der Mond entstanden ist. Ein Himmelskörper – etwa halb so groß wie die Erde und später von den Wissenschaftlern Theia genannt – stieß demnach mit unserem Planeten zusammen. Die Kollision verursachte eine gigantische Explosion, bei der große Teile Theias verdampften. Dazu Köhler: "Die Erde war zu diesem Zeitpunkt allerdings vermutlich schon 'differenziert', sprich: sie hat ihre Bestandteile separiert. Die schweren metallischen Elemente konzentrierten sich in einem frühen Kern, die etwas leichteren Gesteinskomponenten in einem mächtigen glühenden Erdmantel."
Der Rest von Theia vermischte sich mit unserer Erde oder wurde ins All hinaus geschleudert. "Die Erde nahm aus isostatischen Gründen bald wieder ihre Kugelform an", erklärt Köhler weiter. Das geschehe zwangsläufig bei allen planetaren Körpern, die über ca. 350 Kilometer groß sind. Später verschwanden die Spuren des Einschlags auf der Erde. Um unseren Planeten herum flogen jedoch weiterhin jede Menge Staub und Trümmerteile.
"Ein beträchtlicher Teil des ausgeworfenen Materials wurde durch die gewaltige Energieumsetzung so heiß, dass er verdampfte – und zwar bis zu 10.000 Kelvin. Also so heiß, dass Gesteine verdampften und dann in einem Ring um die Erde abkühlten, kondensierten und sich mit den nicht-verdampften Bröseln, die sich mit der Zeit gegenseitig anzogen, allmählich zu einer Kugel, nämlich unserem Mond, formten."
Gesteinsproben vom Mond ähneln der Erde verblüffend
So viel zur Theorie. Doch woher wissen die Wissenschaftler, dass diese auch tatsächlich stimmt? Zur Spurensuche haben vor allem die Mondlandungen der vergangenen Jahre beigetragen, um genauer zu sein die Apollo-Missionen zwischen den Jahren 1969 und 1972. Während dieser Zeit brachten die zwölf Astronauten, die auf dem Mond gelandet sind, fast 400 Kilogramm Gestein davon mit zur Erde.
Bei der Untersuchung dieser Fundstücke zeigte sich, dass das Mondgestein in seiner chemischen Zusammensetzung unserem irdischen Gestein verblüffend ähnlich ist – sogar so ähnlich, dass man davon ausgehen kann, dass der Mond einmal ein Teil der Erde war.
Ein Haken hat diese Theorie vom Zusammenstoß unserer Erde mit dem Himmelskörper jedoch: es sind keine Spuren von Theia in dem Mondgestein zu finden. Woran das liegen könnte, sind sich die Experten uneinig.
Entweder wurde an der falschen Stelle auf dem Mond gesucht oder Theia war der Erde so ähnlich, dass sich dessen Gestein kaum von dem unserem unterscheidet. Wie dem auch sei, an der Theorie ändert dieses Fragezeichen zur Mond-Entstehung nichts. Der kosmische Crash wurde nämlich auch durch mehrere mathematische Simulationen bekräftigt.
Weitere Theorien zur Entstehung des Mondes
Neben der Kollisionstheorie gibt es auch noch weitere Thesen. Laut der so genannten Einfangtheorie entstand der Mond in ziemlicher Entfernung zu unserer Erde und wurde erst bei einer nahen Begegnung durch ihre Anziehungskraft gebunden. "Für diese Theorie sind sich Mond und Erde jedoch geochemisch und mineralogisch zu ähnlich", weiß Köhler, "vor allem die fast identischen Werte der Sauerstoffisotope und deren Verhältnis. Auch geht das ‚Einfangen‘ nicht gut, denn es passt nicht zum Gesamtdrehimpuls von Erde und Mond."
Die Abspaltungstheorie geht hingegen von einer heißen, zähflüssigen und schnell rotierenden Urerde aus. "Diese These hat der Sohn von Charles Darwin propagiert", so der Mondexperte. "Ein anderer Befürworter dieser These meinte, der Mond könnte aus dem Pazifischen Ozean 'herausgetropft' sein. Das ist natürlich Humbug, denn der Pazifik ist nur ein paar hundert Millionen Jahre alt."
Die sogenannte Geschwistertheorie besagt, dass Mond und Erde fast gleichzeitig und in räumlicher Nähe zueinander entstanden sind. Auch diese Theorie funktioniert laut Köhler nicht, unter anderem weil es auch hier ein Problem mit dem Drehimpuls des Gesamtsystems gebe.
Wissenschaftler favorisieren die Kollisionstheorie
Bleibt also nur die Kollisionstheorie. Mit der Mondlandung am 20. Juli 1969 (US-Zeit) offenbarten die Gesteinsanalysen jedoch Schwächen aller der bis dahin konkurrierenden Theorien zur Entstehung des Mondes. Dennoch ist die Kollisionstheorie bis heute die von den Wissenschaftlern favorisierte These zur Entstehung des Mondes.
Dazu Köhler: "Dank der Proben, die uns die Apollo-Astronauten vom Mond mitgebracht haben, sind die besten Argumente bei den Befürwortern der Theia-Hypothese. Die darin enthaltenen geochemischen 'Fingerabdrücke' zeigen uns, dass Theia vermutlich nicht frontal, sondern seitlich in die Erde geschossen ist und dabei hauptsächlich Gesteinsmaterial aus dem gerade entstandenen Mantel der Erde herausgeschleudert hat." Das erkläre auch, dass der Mond weniger Eisen als die Erde hat. Bei dem Zusammenstoß sei von Theia vermutlich so gut wie nichts übriggeblieben.
Verwendete Quellen:
- Gespräch mit dem Mondgeologen Ulrich Köhler
- Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt: Wie ist der Mond entstanden?
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