Der Erdmond ist im Vergleich zu seinem Heimatplaneten ungewöhnlich groß. Die vorherrschende wissenschaftliche Erklärung für dieses Phänomen geht auf eine katastrophale Kollision in der Frühzeit des Sonnensystems zurück.
Die Besonderheit des Erde-Mond-Systems
Im inneren Sonnensystem sind große Monde selten. Merkur und Venus besitzen überhaupt keine natürlichen Satelliten. Die beiden Marsmonde Phobos und Deimos sind klein und unregelmäßig geformt, wahrscheinlich eingefangene Asteroiden. Der Erdmond hingegen hat etwa ein Viertel des Erddurchmessers – das größte bekannte Größenverhältnis zwischen Planet und Mond im Sonnensystem.
Frühere Hypothesen zur Mondentstehung konnten nicht überzeugen. Die Theorie eines eingefangenen Himmelskörpers scheiterte an der zu ähnlichen chemischen Zusammensetzung von Mond- und Erdmantelgestein. Auch die Idee, der Mond habe sich durch Abspaltung von der schnell rotierenden Urerde gebildet, ließ sich nicht bestätigen.
Der Einschlag von Theia
Die heute akzeptierte Erklärung ist die Giant-Impact-Hypothese. Demnach kollidierte die junge Erde vor etwa 4,5 Milliarden Jahren mit einem marsgroßen Protoplaneten namens Theia. Dieser schräge Einschlag verdampfte Teile beider Körper und schleuderte Material in eine Umlaufbahn um die Erde.
Computersimulationen der NASA zeigen, dass sich der Mond möglicherweise innerhalb weniger Stunden nach dem Aufprall formte – deutlich schneller als früher angenommen. Die chemische Ähnlichkeit zwischen Erd- und Mondgestein erklärt sich durch die Vermischung der Materialien beider Himmelskörper bei dieser Kollision.
Die langsame Entfernung des Mondes
Seit seiner Entstehung entfernt sich der Mond kontinuierlich von der Erde. Präzise Messungen mit Laserreflektoren, die während der Apollo-Missionen auf dem Mond platziert wurden, zeigen eine jährliche Zunahme der Entfernung um etwa 3,8 Zentimeter.
Geologische Untersuchungen von Sedimentschichten in Süd-Australien belegen, dass die Erdrotation vor 620 Millionen Jahren deutlich schneller war. Damals dauerte ein Tag nur 21,9 Stunden, was zu einem 400-Tage-Jahr führte. Babylonische Keilschrifttafeln aus dem 8. Jahrhundert v. Chr. dokumentieren eine Verlängerung des Tages um etwa 1,8 Millisekunden pro Jahrhundert.
Diese Entwicklung setzt sich fort: Die Gezeitenreibung zwischen Erde und Mond überträgt Rotationsenergie unseres Planeten auf die Mondbahn. Dieser Prozess wird sich fortsetzen, bis Erde und Mond einander immer dieselbe Seite zuwenden – ähnlich wie beim Pluto-Charon-System.
- NASA Ames Research Center: Simulationsstudien zur Mondentstehung (2022)
- Scientific American: Tidal rhythmite research (2023)
- ScienceDaily: Rotation der jungen Erde (2023)
- Space.com: Vergleich der Mondgrößen im Sonnensystem