30.01.2009 · Der Mond zeigt uns stets dieselbe Seite. Zu einer plausiblen Theorie seiner Entstehung durch eine Kollision der Erde mit einem etwa marsgroßen Astroiden passt das. Doch nun gibt es Hinweise darauf, dass er zwischendurch eine halbe Pirouette vollzogen hat.
Von Hermann-Michael Hahn
© Nasa
Die Rückseite des Mondes, aufgenommen von der Apollo 16 im Jahr 1972.
Mit Ausnahme der Apollo-Astronauten, die in den sechziger und siebziger Jahren des vergangenen Jahrhunderts den Mond umrundet haben, hat noch kein Mensch die Rückseite des Erdtrabanten mit eigenen Augen gesehen. Denn der Himmelskörper wendet der Erde stets ein und dieselbe Seite zu. Nach Ansicht französischer Wissenschaftler könnte vor rund vier Milliarden Jahren die heute erdabgewandte Seite zur Erde hin gerichtet gewesen sein. Die jetzige Ausrichtung hätte sich ihrer These zufolge erst vor rund 3,9 Milliarden Jahren nach einem streifenden Meteoritenaufprall eingestellt.
Vom Mond ist immer dieselbe Seite zu sehen, weil sich der Trabant während eines Umlaufs um die Erde auch genau einmal um seine Achse dreht. Eine solche Kopplung zwischen Rotationsdauer und Umlaufzeit wird als gebundene Rotation bezeichnet. Sie ist in der Regel die Konsequenz aus einer Gezeitenwechselwirkung zwischen dem - im Allgemeinen deutlich massereicheren - Zentralkörper und seinem Begleiter. Die Gezeitenkräfte bremsen die Rotation des jeweils anderen Körpers und führen darüber hinaus zu einer allmählichen Vergrößerung des gegenseitigen Abstands.
Gebundene Rotation
Wenn der Mond wirklich - worauf vieles hindeutet - vor rund 4,5 Milliarden Jahren bei einer Kollision der jungen Erde mit einem etwa marsgroßen Asteroiden aus einem Teil der Trümmer entstanden ist, dürfte er unseren Planeten anfangs in einer Entfernung von nur rund 20 000 Kilometern umrundet haben. In einer solch geringen Distanz sorgt die Anziehungskraft der Erde auf den Mond beim Erdtrabanten für Flutberge, die etliche Dutzend Kilometer hoch sind. Der frühe Mond dürfte also eher einem amerikanischen Football als einer Kugel geähnelt haben. Entsprechend hätte die starke rotationsbedingte Reibung innerhalb des plastischen, anfangs weitgehend flüssigen Gesteins bereits innerhalb weniger Zehnmillionen Jahre zu einer gebundenen Rotation des Mondes geführt.
Da bei einer solchen gebundenen Rotation stets ein und dieselbe Seite des Mondes in Flugrichtung nach vorne weist, sollte ebendiese Seite einem stärkeren Meteoritenregen ausgesetzt gewesen sein als die gegenüberliegende, nachfolgende - ähnlich wie auf der Windschutzscheibe eines vorwärts fahrenden Autos mehr Insekten aufschlagen als auf der Heckscheibe.
Ein „Streifschuss“ als Auslöser?
Bei Untersuchungen zur Häufigkeitsverteilung von Einschlagkratern auf der Mondoberfläche stießen Mark Wieczorek und Matthieu Le Feuvre vom Pariser Institut de Physique du Globe auf ein überraschendes Ergebnis. Der Unterschied in der Kraterhäufigkeit zwischen östlicher und westlicher Hemisphäre fällt ihrer Statistik zufolge deutlich geringer aus als aufgrund theoretischer Überlegungen zu erwarten.
Als die Wissenschaftler zusätzlich das Alter von insgesamt 46 Kratern in ihre Betrachtungen einbezogen, wurde die Überraschung noch größer. Denn nur die jüngeren Krater häuften sich auf der östlichen, vorauseilenden Hälfte des Mondes, während die ältesten Krater auf der westlichen Hälfte dominieren. Dies, so schreiben die Forscher in der Zeitschrift "Icarus" (Bd. 197, S. 291), lasse vermuten, dass der Mond ursprünglich um 180 Grad gedreht die Erde umrundet habe. Während dieser Phase hätte er dann seine heutige Rückseite der Erde dauerhaft zugewandt.
Als mögliche Erklärung für eine Kehrtwende des Mondes verweisen die beiden Wissenschaftler auf das letzte schwere Bombardement vor rund 3,9 Milliarden Jahren, in dessen Verlauf die großen Marebecken auf dem Erdbegleiter entstanden sind. Denkbar wäre ihrer Meinung nach, dass der Himmelskörper in dieser Phase durch einen "Streifschuss" aus seiner ursprünglichen Orientierung herausgerissen worden ist und sich dann - vielleicht zum Ausgleich der entstandenen Unwucht - innerhalb von einigen zehntausend Jahren "verkehrt herum" neu ausgerichtet hat.
