Der Mond

Sonnen- und Mondfinsternis Mondphasen

Geschichtliches
Zahlen & Daten
Atmosphäre des Mondes
Wie groß ist die Umlaufzeit des Mondes?
Wie sieht es am Mond aus?
Mondbahn um Erde und Sonne Applet von P. Krahmer
Woher kommt unser Mond? 
Wie kommt der Mondschein zustande?
Was wäre, wenn es keinen Mond mehr gäbe?
Gezeiten (Leifi)
Links

Warum läuft der Mond um die Erde?

http://plabpc.csustan.edu/general/tutorials/PlanetaryMotion/PlanetaryMotion.htm
Diese Simulation zeigt die Bewegung eines Mondes um einen Planeten unter dem Einfluss der Gravitation. Da der Mond den Planeten mit derselben Kraft anzieht wie der Planet den Mond, beschreiben sowohl Planet als auch der Mond Kreise um den gemeinsamen Schwerpunkt. (Mondmasse=1/81.Erdmasse =0,012.Erdmasse)

Geschichtliches

Der erste Besucher auf dem Mond war 1959 die sowjetische Raumsonde Luna 2. Er ist der einzige außerirdische Körper, der von Menschen besucht wurde. Die erste Landung fand am 20. Juli 1969 (Neil Armstrong erste Mensch am Mond and Edwin Aldrin), die letzte im Dezember 1972 statt. Der Mond ist auch der einzige Körper, von dem Bodenproben auf die Erde gebracht wurden. Im Sommer 1994 wurde er sehr umfangreich durch das kleine Raumfahrzeug Clementine und dann noch einmal 1999 von Lunar Prospector kartographiert. 
Geschichte der 1.Mondlandung: http://www.discovery.com/news/features/moonwalk/landing.html

Zahlen & Daten

1/81 der Erdmasse = 0,07349*1024 kg 
1/50 des Erdvolumens =2,1973*1010 km3
Dichte 3340 kg/m³
3.476 Kilometer Durchmesser 
384.400 Kilometer Entfernung zur Erde (mittlere 384403 km; größte (Apogäum) 406740 km; kleinste (Perigäum)356410 km) Durchschnittsgeschwindigkeit 3700 km/h

sehr kleine Entweichgeschwindigkeit (Fluchtgeschwindigkeit): 2,38 km/s

Bewegung um die Erde in 29 Tagen, 12 Stunden
(Umlaufzeit um die Erde: siderische 27 Tage 7 Stunden 43 Minuten synodische 29 Tage 12 Stunden 44 Minuten ) 

keine Atmosphäre
viele Meteoriteneinschläge
kein Wasser an der Oberfläche
kein Leben vorhanden
kein Wetter
kaum Verwitterung; nur dünne Staubschicht
große Temperaturunterschiede zwischen Tag und Nacht:
Temperatur am Äquator: tagsüber 127° C; nachts -173° C

Alter: 4,6 Milliarden Jahre
Albedo (Reflexionsvermögen): 7% des auftreffenden Sonnenlichts

Atmosphäre des Mondes

Der Mond hat keine Atmosphäre wie die Erde. Wegen seiner geringen Masse kann der Mond keine Atmosphäre halten.

Hätte der Mond eine Atmosphäre, würde man eine ,,Randeintrübung"  beobachten, weil das Licht vom Rand einen weiteren Weg durch die Lufthülle zurücklegen müsste und dabei mehr Licht verloren geht als in der Mitte. 

Der zweite Effekt ist bei Sternbedeckungen durch den Mond zu beobachten: hätte der Mond eine dichte Atmosphäre, dann müsste das Sternlicht umso schwächer werden, je näher der Stern an die Mondoberfläche kommt, weil das Sternlicht in der Atmosphäre gestreut wird. Das tritt aber nicht auf. Stattdessen verschwinden die Sterne ,,plötzlich"

 

Weil der Mond keine Atmosphäre hat, sind die Temperaturunterschiede zwischen der beleuchteten Seite und der abgewandten Seite sehr viel größer als auf der Erde. Die Erdatmosphäre enthält sogenannte Treibhausgase, vor allem Wasser und Kohlendioxid, die Wärme speichern können. Zudem ist ein Mondtag mit 27.3 (Erd)Tagen deutlich länger als ein Erdtag, so dass für das Aufheizen und Abkühlen mehr Zeit bleibt. 

Apollo 15 Astronaut David Scott ließ auf dem Mond einen Hammer und eine Feder gleichzeitig  fallen. Was ist nun richtig?
a) Der Hammer trifft zuerst am Boden auf.
b) Die Feder trifft zuerst am Boden auf.
c) Beide treffen gleichzeitig auf. 

zurück:

Wie groß ist die Umlaufzeit des Mondes?

Die Antwort: Es gibt zwei Zeitspannen, die mit dem Umlauf des Mondes um die Erde zu tun haben.

Siderische und synodische Umlaufzeit

Siderische Umlaufzeit: hier misst man den Umlauf des Mondes relativ zu einem fest stehenden Punkt außerhalb des Systems Erde-Mond (zum Beispiel, wenn der Mond von der Erde aus gesehen an einem bestimmten Stern vorbeizieht). Der Mond umkreist die Erde einmal in 27,3 Tagen. (= siderischen Monat).
Synodische Umlaufzeit: hier misst man die Bewegung des Mondes relativ zur Sonne. Die synodische Umlaufzeit ist zum Beispiel der Zeitraum zwischen Neumond und Neumond (siehe Bild) oder zwischen Vollmond und Vollmond.
Man bedenke, dass sich die Erde um die Sonne dreht. Wenn wir unsere Messungen bei Neumond starten, so ist nach 27,3 Tage(= sidirischen Monat)  noch nicht wieder Neumond. Und das nur, weil sich die Erde innerhalb eines siderischen Monats ein Stück weiter auf ihrer Bahn um die Sonne bewegt hat. Dieses Stück muss der Mond jetzt aufholen. Der synodische Umlauf des Mondes dauert 29,5 Tage (=synodischer Monat). 
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Wie sieht es am Mond aus?

Welche Fehler enthält diese kleine, erfundene Geschichte? 

Als der Astronaut vorsichtig über die holprige Mondoberfläche ging, schaute er auf und sah Tausende hell funkelnde Sterne am schwarzen Nachthimmel. Im Westen schwebten ein paar zerzauste Wolken am Himmel, und eine sanfte Brise blies Mondstaub gegen das Glasfenster seines Helmes. Ein lautes, knallendes Geräusch ließ ihn sich umschauen, um zu sehen, was geschehen war. Sein Kamerad hatte nur einen großen Mondstein in zwei Teile zerlegt, indem er mit einem Hammer dagegen geschlagen hatte. Vor lauter Schreck sprang er einen Meter in die Höhe. Etwas später wandten sich beide nach Osten: Dort ging gerade majestätisch die Erde auf, der blaue Planet.

Lösung:
Es gibt keine Wolken und keine Brise am Mond (keine Atmosphäre) und ohne Atmosphäre kann kein Geräusch übertragen werden.
"Osten" am Mond? Der Mond hat allerdings eine Rotation (ein Mond"tag": ca. 29 Erdtage) - also könnte man ihm durchaus Nord- und Südpol zuschreiben.
Die Erde geht am Mond nicht auf oder unter, sondern bleibt im Wesentlichen an der gleichen Stelle am Himmel. Denn der Mond wendet ihr immer die gleiche Seite zu. Der Mond bewegt sich also um die Erde, aber gleichzeitig dreht er sich um seine eigene Achse. Dafür braucht er genauso lange, wie einmal um die Erde zu kreisen. Das bedeutet, er zeigt uns die ganze Zeit die selbe Seite. Deshalb spricht man auch manchmal von der "Rückseite des Mondes" - das ist die Seite, die wir von der Erde aus nie erkennen können.
Quelle:? 

Die Kruste des Mondes ist im Schnitt 68 km dick und schwankt dabei von 0 km unter dem Mare Crisium bis 107 km nördlich des Kraters Korolev auf der erdabgewandten Seite. Unter der Kruste befindet sich ein Mantel und wahrscheinlich ein kleiner (Radius um die 300 km?) Kern. Im Gegensatz zum Erdmantel ist der des Mondes wahrscheinlich nur teilweise flüssig. Seltsamerweise ist der Schwerpunkt der Mondmasse zu seinem geometrischen Mittelpunkt um etwa 2 km zur Erde hin verschoben. Außerdem ist die Kruste auf der erdzugewandten Seite dünner. 

Es gibt hauptsächlich zwei verschiedene Oberflächentypen auf dem Mond: die stark verkraterten und sehr alten Hochebenen und die relativ flachen und jüngeren Maria. Die Maria (die ungefähr 16% der Mondoberfläche einnehmen) sind riesige Einschlagskrater, die von flüssiger Lava überflutet wurden. Der Großteil der Oberfläche ist aber mit Regolith bedeckt, einem Gemisch aus feinem Staub und felsigem Geröll aus Meteoraufschlägen. Aus unbekannten Gründen sind die Maria auf der erdzugewandten Seite konzentriert.

Was wäre, wenn es keinen Mond mehr gäbe?

Ohne Mond gäbe es möglicherweise kein Leben auf der Erde, zumindest sähe es ganz anders aus. 

Er stabilisiert die Erdachse, sodass unser Klima über Jahrmilliarden relativ konstant blieb, im Gegensatz zu unserem Nachbarplaneten Mars, dem diese Hilfe fehlt: Seine Achse schwankte im Verlauf seiner Geschichte zwischen 0° und 60°, mit schlimmen Folgen für etwaige Lebewesen. 

Er sorgt für kräftige Gezeiten. Ohne ihn wären die Gezeiten allein infolge der Sonne nur rund ein Drittel der jetzigen. Ergebnis: Das Meer würde die Küste weniger stark umspülen und damit weniger Nährstoffe hereinschwemmen, was die Entwicklung des Lebens zumindest erheblich verzögert.

Der Mond bremst die Rotation der Erde. Ohne ihn wäre ein Tag nur etwa 8 Stunden lang. Dann hätten wir ähnliche Windverhältnisse wie auf den Großplaneten (Jupiter etc.):

Links:

http://wappswelt.de/tnp/nineplanets/luna.html

http://www.neunplaneten.de/nineplanets/nineplanets.html

http://www.wildweb.de/pfalz/jahreszeiten/astronomie/mond1.html

http://www.moon-watch.com/askmoon.shtml
Ask moon watch

http://www.gwdg.de/~unolte/StarChild/DOCS/STARCH00/questions/archive.html

E-Mail: BRG Ried i. I - Physikauswahl Aktualisiert am 04.10.2004