Warum sehen wir nur eine Seite vom Mond?

Schon gemerkt? Der Mond sieht immer gleich aus. Klar, wegen der Mondphasen sehen wir manchmal nur Teile davon, aber die dunklen Flecken zum Beispiel bleiben immer an der gleichen Stelle.

Diese Seite des Mondes kennt jeder.
Quelle: imago/CTK Photo

Das kommt einem erst einmal ganz normal vor – bis man sich überlegt, dass der Mond ja im Laufe eines Monats um die Erde wandert. Also müssten wir ihn in dieser Zeit einmal von allen Seiten sehen. Aber der Mond sieht immer gleich aus – warum?

Höhenkarte der Mondrückseite: Berge sind rot, Täler blau
Quelle: imago stock&people

Man könnte auch anders fragen: Der Mond ist ja ein Himmelskörper wie die Erde auch – und von der wissen wir, dass sie sich um die eigene Achse dreht. Auch deshalb müsste sich uns der Mond ja von allen Seiten zeigen.

Beide Gedanken stimmen: Der Mond wandert um die Erde und er dreht sich dabei. Das Besondere: Beide Bewegungen haben genau die gleiche Geschwindigkeit. Während eines Monats läuft der Mond einmal um die Erde und dreht sich währenddessen auch genau einmal um die eigene Achse. So kommt es, dass immer die gleiche Seite zur Erde zeigt, sozusagen als wäre der Mond festgebunden. Wissenschaftler sprechen von „gebundener Rotation“.

Das ist kein Zufall und war auch nicht immer so. Als der Mond frisch entstanden war, drehte er sich viel schneller. Doch die Anziehungskraft der Erde hat den Mond abgebremst, bis sich die Drehgeschwindigkeit an die Umlaufgeschwindigkeit angeglichen hatte.

Umgekehrt bremst auch die Anziehungskraft des Mondes die Erddrehung ab, so dass die Tage immer etwas länger werden. Da die Erde aber viel schwerer ist als der Mond, wirkt diese „Bremse“ nicht so stark. Es wird etwa 200 Millionen Jahre dauern, bis sich die Erddrehung soweit verlangsamt hat, dass ein Tag 25 Stunden dauert. Ob es dann noch Menschen gibt und wie sie diese zusätzliche Stunde verbringen werden, lässt sich leider nicht vorausberechnen.

„The rising Earth“- Die Erde geht auf

Verkehrte Welt – über dem Mond-Horizont geht die Erde auf. Am Heiligabend 1968 schoss der amerikanische Astronaut William Anders dieses berühmte Foto.

Zusammen mit Frank Borman und James Lovell umrundete er auf der Apollo 8 Mission mehrfach den Mond. Als ihre Raumkapsel bei einer dieser Umrundungen wieder hinter dem Mond hervorkam, sahen sie die Erdkugel hinter dem Mondhorizont auftauchen. Sie waren von diesem Anblick tief beeindruckt und machten mehrere Fotos – obwohl Anders scherzhaft bemerkte, dies sei im Missionsplan gar nicht vorgesehen.

Einen wirklichen „Erdaufgang“ – so wie wir auf der Erde stehend den Mond aufgehen sehen – kann man auf der Mondoberfläche aber nicht erleben. Denn der Mond wendet der Erde immer die gleiche Seite zu. Wenn man sich auf dieser Seite aufhält, sieht man die Erde die ganze Zeit – und auch immer an der gleichen Stelle am Himmel. Und von der Mondrückseite aus ist die Erde niemals zu sehen.

„The rising Earth“
Quelle: NASA
Das erste Foto der Mondrückseite
Quelle: NASA/NSSDC

Das zweite Gesicht

Der Mond zeigt sich von einer ganz neuen Seite: Am 7. Oktober 1959 schoss die russische Sonde „Luna 3“ das erste Foto von der Rückseite des Mondes. Allerdings musste die Welt noch elf Tage auf dieses historische Foto warten: Erst als die Sonde wieder Richtung Erde flog, war die Funkverbindung gut genug, um das Bild zu senden.

Auf den ersten Blick sieht das Bild nicht sehr spektakulär aus. Die Auflösung ist schlecht, und da die Sonne fast senkrecht auf die Mondoberfläche scheint, kann man keine Schatten von Bergen und Kratern sehen.

Eine Überraschung gab es dann aber doch: Auf der Rückseite hat der Mond viel weniger dunkle Flecken als auf der Vorderseite. Über den Grund rätseln die Astronomen bis heute!

Bis zu diesem Foto hatte die Menschheit keine Ahnung, wie es dort aussieht. Denn von der Erde aus sieht man immer nur die gleiche Seite des Mondes.

Wie entstehen die Mondphasen?

Der Mond ist schon komisch: ständig ändert er seine Gestalt. Mal ist er rund wie eine Scheibe, mal nur noch eine dünne Sichel – und manchmal sehen wir ihn gar nicht. Warum ist das so?

Wir können nur den Teil des Mondes sehen, der vom Sonnenlicht getroffen wird.
Quelle: Colourbox

Der Mond leuchtet (wie auch die Erde) nicht von selbst. Wir sehen ihn nur, weil er von der Sonne beleuchtet wird. Genauer gesagt können wir nur die Hälfte der Mondkugel sehen, die der Sonne zugewandt ist. Die andere Hälfte bekommt kein Licht ab und bleibt dunkel.

Was wir von dieser Hälfte sehen, ändert sich im Laufe eines Monats, während der Mond einmal die Erde umrundet. Wenn wir ihn von der Erde aus mit der Sonne im Rücken sehen, schauen wir genau auf die beleuchtete Seite und sehen den Mond ganz beleuchtet, als vollen Kreis. (Deshalb: „Vollmond“)

Die Mondphasen
Quelle: Colourbox

Wenn der Mond auf seiner Bahn weiter zieht, ändert sich das: Die Sonnenstrahlen treffen ihn jetzt von uns aus gesehen von der linken Seite. Der rechte Rand wird nicht beleuchtet, ist also nicht sichtbar. Der sichtbare Teil des Mondes nimmt auf diesem Teil der Bahn immer weiter ab. („abnehmender Mond“)

Zwei Wochen nach dem Vollmond steht der Mond von uns aus genau in Richtung der Sonne, die uns zugewandte Seite ist komplett unbeleuchtet – der Mond scheint verschwunden zu sein. Diesen Zeitpunkt nennt man „Neumond“, denn der Mond bleibt natürlich nicht dauerhaft verschwunden, sondern läuft weiter und erscheint wieder von Neuem am Himmel.

Denn nach und nach treffen wieder einige Sonnenstrahlen auf die uns zugewandte Seite. Weil der zunehmende Mond jetzt auf der anderen Seite der Erde steht, als beim Abnehmen, kommen die Sonnenstrahlen jetzt von uns aus gesehen von rechts. Erst sehen wir nur einen schmalen Streifen am Rand, doch er wird rasch breiter. Nach einer Woche ist die Hälfte beleuchtet – wir schauen genau von der Seite auf die Licht-Schatten-Grenze.

Und noch eine Woche später sehen wir den Mond wieder mit der Sonne im Rücken als voll beleuchteten Kreis am Himmel – und der Ablauf beginnt von vorne.

Warum hat der Mond Flecken?

Der Mann im Mond – bekannt aus Liedern, Filmen und Geschichten. Tatsächlich: Auf der Mondoberfläche gibt es auffällige dunkle Flecken, und mit etwas Phantasie kann man darin ein Gesicht erkennen. Aber was sind diese Flecken wirklich?

Die dunklen Flecken sind auch mit bloßem Auge gut zu erkennen.
Quelle: imago stock&people

Anfangs hielten Wissenschaftler die dunklen Stellen für Meere. Aber spätestens seit dem ersten Besuch auf dem Mond 1969 ist klar: Der Mond ist staubtrocken, die ganze Mondoberfläche besteht aus feinem grauem Gesteinspulver. Und die dunklen Flecken sind große Tiefebenen, die einfach mit dunklerem Staub gefüllt sind. Dadurch erscheint der Mond hell und dunkel gefleckt. Aber wie sind diese Tiefebenen entstanden?

Der Krater Daedalus, aufgenommen während der ersten Mondlandung 1969.
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Die Tiefebenen sind schon fast so alt wie der Mond selbst. Als in der Frühzeit des Sonnensystems die Oberfläche des Mondes schon zu einer Kruste erstarrt war, schlugen immer wieder große Asteroiden auf dem Mond ein und rissen Löcher in die frische Kruste. Dort lief Lava aus dem noch heißen, flüssigen Mondinneren heraus und füllte die Tiefebenen. Lavagestein ist dunkler als das Krustengestein, so erscheinen die Tiefebenen dunkler.

Inzwischen schlagen kaum noch große Asteroiden auf dem Mond ein, aber immer noch jede Menge kleiner. Da der Mond (anders als die Erde) keine Atmosphäre hat, verglühen sie nicht, sondern treffen die Oberfläche. Meistens reicht die Wucht der Einschläge aber nur aus, um etwas Gestein zu zerbröseln und ein bisschen Staub aufzuwirbeln, der aber schnell wieder zu Boden sinkt. Daher besteht die Mondoberfläche heute aus Gesteinsstaub, vor allem aus hellem Krustengestein und in den Tiefebenen aus dunklerem Lavagestein. Von der Erde sieht das dann aus wie Flecken, Meere – oder eben ein Gesicht.