Illustration einer Phase der Entstehung des Erde-Mond-Systems. Die Erde hatte sich vor kurzem gebildet (vor 4.600 Millionen Jahren), als sie von einem großen Protoplaneten getroffen wurde, manchmal Theia genannt, mit etwa der dreifachen Masse des Mars. (Bildnachweis: MARK GARLICK/SCIENCE PHOTO LIBRARY/Getty Images)
Der Mond ist seltsam. Er unterscheidet sich völlig von allem anderen in unserem Sonnensystem. Wie also hat unser Planet einen so besonderen Mond bekommen? Die Antwort ist überraschend: Der Mond ist ein Stück unserer Erde.
Der Mond ist ein faszinierendes Thema. Zunächst einmal existiert er, was an sich schon merkwürdig ist. Merkur hat keinen Mond, und auch die Venus nicht. Der Mars besitzt zwar zwei Monde, doch diese sind im Grunde nur eingefangene Asteroiden. Die Erde ist der einzige Gesteinsplanet im Sonnensystem mit einem bedeutenden Mond.
Der Mond ist wirklich bedeutend: Er hat etwa 1,2 % der Masse der Erde. Das mag im absoluten Sinne nicht groß erscheinen, aber für das Sonnensystem ist das enorm. Kein anderer Mond ist im Verhältnis zu seinem Mutterplaneten so groß.
Die Merkwürdigkeiten hören hier nicht auf. Der Gesamtdrehimpuls der Erdrotation, der Mondrotation und der Mondumlaufbahn ist enorm – weitaus größer als bei jedem anderen erdähnlichen Planeten. Doch wie kam es zu so viel Schwung?
Außerdem ist der Mond voller „KREEPs“ – das steht für Kalium (K), seltene Erden (REE) und Phosphor (P). Diese Elemente mögen es normalerweise nicht, zusammen aufzutreten, aber Mondproben zeigen, dass sie oft vermischt sind. Das deutet darauf hin, dass der Mond irgendwann einmal geschmolzen gewesen sein muss, was eine Menge Energie erfordert.
Und das Beste daran ist, dass der Mond viele der gleichen stabilen Isotope in ähnlicher Häufigkeit wie die Erde aufweist. Dies deutet darauf hin, dass Erde und Mond aus demselben Materialklumpen entstanden sind.
Die führende Erklärung für all diese Rätsel ist als die Rieseneinschlag-Hypothese bekannt. Dieser Theorie zufolge kollidierte in der Frühzeit des Sonnensystems ein marsgroßer Protoplanet namens Theia mit der Ur-Erde.
Illustration einer Phase der Entstehung des Erde-Mond-Systems. Die Erde hatte sich vor kurzem gebildet (vor 4.600 Millionen Jahren), als sie von einem großen Protoplaneten getroffen wurde, der manchmal Theia genannt wird und etwa die dreifache Masse des Mars hatte. (Bildnachweis: MARK GARLICK/SCIENCE PHOTO LIBRARY/Getty Images)
Mit einer Einschlaggeschwindigkeit von etwa 32.000 km/h – relativ langsam für einen solchen Aufprall – war das, was danach geschah, nichts weniger als katastrophal. Der schwere Kern von Theia drang tief in die Erde ein und vergrößerte den Kern unseres Planeten. Die Mantel der beiden Körper vermischten sich und verdichteten so unseren Planeten. Die Krusten wurden weit ins All geschleudert.
Was danach geschah, ist ein wenig schwer nachzuvollziehen und hängt stark davon ab, wie genau der Einschlag ablief und woraus Theia bestand. Doch im Großen und Ganzen sieht es so aus: Ein Teil des Materials wurde ins All geschleudert und kehrte nie zurück. Anderes Material regnete auf die Erdoberfläche herab. Ein großer Brocken blieb jedoch in der Umlaufbahn zurück. Innerhalb von nur wenigen Stunden – oder vielleicht auch über ein Jahrhundert oder länger – verdichtete sich dieses Material zu einem festen Objekt: dem Mond.
Einige Modelle deuten darauf hin, dass sich ein zweiter Mond, nur wenige hundert Kilometer groß, auf der Rückseite des Mondes bildete und sich langsam dem Mond näherte, um schließlich auf ihm zu „landen“. Dies könnte erklären, warum die Rückseite des Mondes unebener ist als die Vorderseite.
Es besteht auch die Möglichkeit, dass dies überhaupt kein sanfter, streifender Zusammenstoß war – stattdessen könnte die Proto-Erde sehr schnell rotiert haben und dann von Theia getroffen worden sein. Dies hätte mehr als genug Energie freigesetzt, um alles zu verdampfen und einen donutförmigen Plasmaring zu erzeugen, der als Synestia bekannt ist.
Egal wie es passierte, dieser Einschlag setzte eine enorme Menge Energie frei – mehr als genug, um den Mond in eine geschmolzene Kugel zu verwandeln. Es war auch ausreichend, um die KREEP-Elemente zusammenzubringen und das ursprüngliche Material der Erde mit dem von Theia zu vermischen. Dadurch entstanden gemeinsame Merkmale zwischen der Erdkruste und dem Mond.
Wie bei allen Hypothesen ist auch diese nicht perfekt. Zum Beispiel: Wenn genug Energie vorhanden wäre, um den Mond zu verflüssigen, dann wäre auch genug Energie da, um die Erdoberfläche zu schmelzen. Doch in der Erdgeschichte gibt es keine Hinweise auf großflächige Magmameere. Außerdem enthält der Mond einige flüchtige Elemente wie Wasser, die im Gestein eingeschlossen sind – doch ein gewaltiger Einschlag mit enormer Energie hätte diese eigentlich beseitigen müssen.
Trotz dieser Einschränkungen bleibt die Theorie des gigantischen Einschlags die überzeugendste Erklärung, die wir für die Entstehung des Mondes haben. Ohne eine Zeitmaschine, die uns in unsere ferne Vergangenheit zurückbringen könnte, werden wir sie niemals beweisen können. Dennoch passt sie zu fast allen bisherigen Beweisen und ist daher eine Geschichte, die es wert ist, weiter erzählt zu werden.
