4 Theorien darüber, wie sich der Mond gebildet hat

Der Mond mag das Leben, wie wir es hier auf der Erde kennen, möglich gemacht haben, aber er ist auch voller Geheimnisse. Wir kennen nicht einmal die genauen Ursprünge.

Sich über den Mond zu wundern, ist ein Zeitvertreib, den Wissenschaftler, Philosophen und Künstler im Laufe der Geschichte genossen haben. Galileo war der erste Wissenschaftler, der darauf hinwies, dass der Mond eine ähnliche Landschaft wie die Erde hat.

Im Laufe der Zeit haben andere Wissenschaftler verschiedene Theorien aufgestellt, was der Mond ist und woher er kommt. Von größtenteils entlarvten Hypothesen bis zur aktuellen Theorie haben Wissenschaftler verschiedene Szenarien diskutiert, von denen jedes unseren Mond erklären könnte, von denen jedoch keines fehlerfrei ist.

1. Spaltungstheorie

Die Spaltungstheorie legt nahe, dass sich die Erde zu einem bestimmten Zeitpunkt so schnell drehte, dass sich ein Teil davon drehte, um den Mond zu bilden. (Foto: Festa / Shutterstock)

In den 1800er Jahren schlug George Darwin, der Sohn von Charles Darwin, vor, dass der Mond der Erde so ähnlich sah, weil sich die Erde zu einem Zeitpunkt in der Erdgeschichte möglicherweise so schnell drehte, dass ein Teil unseres Planeten in den Weltraum abfiel, aber erhalten blieb an die Schwerkraft der Erde gebunden. Spaltungstheoretiker gehen davon aus, dass der Pazifik der Ort sein könnte, an dem das potenzielle Mondmaterial von der Erde kam. Nachdem Mondgesteine ​​analysiert und in die Gleichung eingeführt worden waren, entlarvten sie diese Theorie weitgehend, da sich die Mondgesteinszusammensetzungen von denen im Pazifik unterschieden. Kurz gesagt, der Pazifik ist zu jung, um die Quelle des Mondes zu sein.

2. Theorie erfassen

Nach der Erfassungstheorie bewegte sich der Mond durch das Sonnensystem, bevor er in der Anziehungskraft der Erde stecken blieb. (Foto: NASA / JPL / Wikimedia Commons)

Die Erfassungstheorie legt nahe, dass der Mond an einem anderen Ort in der Milchstraße entstanden ist, völlig unabhängig von der Erde. Dann, als wir an der Erde vorbeikamen, wurde der Mond in der Schwerkraft unseres Planeten gefangen. Die Löcher in dieser Theorie reichen von Vorschlägen, dass der Mond schließlich aus der Schwerkraft der Erde befreit worden wäre, weil die Schwerkraft der Erde durch das Fangen des Mondes massiv verändert worden wäre. Auch chemische Bestandteile der Erde und des Mondes deuten darauf hin, dass sie sich ungefähr zur gleichen Zeit gebildet haben.

3. Co-Akkretionstheorie

Dieses zusammengesetzte Bild zeigt die Erde, den Mond und ein Schwarzes Loch. Die Co-Akkretionstheorie geht davon aus, dass sich sowohl die Erde als auch der Mond zusammen gebildet haben, während sie ein Schwarzes Loch umkreisten. (Foto: Janez Volmajer / Shutterstock)

Diese Hypothese, auch als Kondensationstheorie bekannt, bietet die Möglichkeit, dass sich Mond und Erde zusammen bilden, während sie ein Schwarzes Loch umkreisen. Diese Theorie vernachlässigt jedoch eine Erklärung, warum der Mond die Erde umkreist, und erklärt auch nicht den Dichteunterschied zwischen Mond und Erde.

4. Riesenwirkungshypothese

Die Illustration eines Künstlers von zwei Himmelsobjekten, die auf eine Weise kollidieren, von der einige Wissenschaftler glauben, dass der Mond entstanden ist. (Foto: NASA / JPL-Caltech)

Die herrschende Theorie besagt, dass ein marsgroßes Objekt vor etwa 4, 5 Milliarden Jahren von einer sehr jungen, sich noch bildenden Erde getroffen wurde. Das planetarische Objekt, das die Erde traf, wurde von Wissenschaftlern "Theia" genannt, weil Theia in der griechischen Mythologie die Mutter der Mondgöttin Selene war. Als Theia die Erde traf, löste sich ein Teil des Planeten und verhärtete sich schließlich zum Mond. Diese Theorie erklärt die Ähnlichkeiten der chemischen Zusammensetzungen von Erde und Mond besser als andere, erklärt jedoch nicht, warum Mond und Erde chemisch identisch sind. Wissenschaftler haben vorgeschlagen, dass Theia unter anderem aus Eis bestehen könnte oder dass Theia mit der Erde verschmolzen sein könnte und keine eigenen Spuren auf der Erde oder dem Mond hinterlassen hätte; oder Theia hätte eine enge chemische Zusammensetzung zur Erde haben können. Bis wir feststellen können, wie groß Theia war, in welchem ​​Winkel es auf die Erde traf und woraus es genau bestand, muss die Hypothese des Riesenaufpralls genau das bleiben - eine Hypothese.

Eine mögliche Verfeinerung der Riesenaufprallhypothese wurde 2017 in Nature Geoscience veröffentlicht. Die neue Studie geht davon aus, dass mehrere mond- bis marsgroße Objekte auf die Erde trafen und die Trümmer dieser Kollisionen Scheiben um die Erde bildeten - denken Sie an Saturn -, bevor sie sich bildeten Moonlets. Diese Moonlets trieben schließlich von der Erde weg und verschmolzen zu dem Mond, den wir heute kennen. Die Autoren der Studie behaupten, dass diese Multi-Impact-Hypothese hilft, die Ähnlichkeiten der chemischen Zusammensetzung zu erklären. Wenn mehrere Objekte mit der Erde kollidieren würden, würden sich die chemischen Signaturen zwischen diesen Objekten und der Erde bei der Bildung des Mondes mehr ausgleichen, als wenn es nur ein einziges Aufprallereignis gewesen wäre.

Neue Mondbefunde werden die weitere Diskussion über die Ursprünge des Mondes beeinflussen. (Schade, dass wir den Mann im Mond nicht einfach fragen können, wie er dorthin gekommen ist.)

Bonus: Wie alt ist der Mond?

Die Bestimmung des Mondalters hat sich als kompliziertes Unterfangen erwiesen. (Foto: SAENRIT KLINLUMDAUN / Shutterstock)

Das Alter des Mondes ist Gegenstand einiger Debatten innerhalb der wissenschaftlichen Gemeinschaft. Einige Wissenschaftler glauben, dass sich der Mond ungefähr 100 Millionen Jahre nach der Entstehung unseres Sonnensystems gebildet hat, während andere ein Datum zwischen 150 und 200 Millionen Jahren nach der Geburt des Sonnensystems bevorzugen. Diese Daten würden den Mond zwischen 4, 47 und 4, 35 Milliarden Jahre alt machen.

Eine neue Studie, die in Science Advances veröffentlicht wurde, behauptet, die Kontroverse über das Mondalter zur Ruhe zu bringen. Ein Forscherteam glaubt, den Mond genau auf 4, 51 Milliarden Jahre datiert zu haben.

Die Forscher verwendeten Mondgesteine, die 1971 während der Apollo 14-Mission von der Mondoberfläche entnommen wurden, für ihre Studie. Die meisten Mondfelsen, die Astronauten auf die Erde zurückgebracht haben, sind Verbundwerkstoffe aus Steinen, die bei Meteoriteneinschlägen miteinander verschmolzen sind. Dies macht es schwierig, sie zu datieren, da die verschiedenen Felsbrocken unterschiedliche Altersstufen widerspiegeln. Um dies zu umgehen, wandten sich die Forscher dem Zicorn zu, einem sehr haltbaren Mineral, das sowohl in der Erdkruste als auch in Mondgesteinen vorkommt.

"Zirkone sind die besten Uhren der Natur", sagte Co-Autor Kevin McKeegan, UCLA-Professor für Geochemie und Kosmochemie. "Sie sind das beste Mineral, um die geologische Geschichte zu bewahren und aufzudecken, woher sie stammen."

McKeegan und die Hauptautorin Mélanie Barboni konzentrierten sich auf die winzigen Zicornkristalle, die geringe Mengen radioaktiver Elemente, insbesondere Uran und Lutetium, enthielten. Sie isolierten, wenn diese beiden Elemente verfallen sind, um zu berechnen, wie lange sich das Zicorn gebildet hatte, und verwendeten dies, um das genaue Alter für den Mond zu ermitteln.

Das soll nicht heißen, dass die Annäherung an die Zicorn-Datierung ohne eigene Kontroverse ist. Richard Carlson, Direktor der Abteilung für Erdmagnetismus an der Carnegie Institution for Science, sprach mit The Verge über die Ergebnisse und lobte die Arbeit, führte jedoch Bedenken hinsichtlich des Zicorn-Ansatzes an. Carlson stellt nämlich die Annahme in Frage, dass die Zerfallsverhältnisse für Uran und Lutetium in den frühen Tagen des Sonnensystems dieselben sein würden wie heute.

"Es ist nur ein sehr kompliziertes Problem, das sie hier ansprechen, weshalb wir immer noch keine klare Antwort auf eine so offensichtliche Frage wie das Zeitalter des Mondes haben", sagte Carlson.

Diese Geschichte wurde ursprünglich im September 2015 veröffentlicht und mit neuen Informationen aktualisiert.

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