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Entstehung des Mondes

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Allgemein
	Die Entstehung des (Erd)mondes wird seit Jahrhunderten von Wissenschaftlern diskutiert
	Seit Mitte der 80er Jahre des letzten Jahrhunderts hat sich die Ansicht durchgesetzt
	dass der Mond nach einem seitlichen ZusammenstoÃŸ der Proto-Erde mit einem etwa marsgroÃŸen KÃ¶rper entstanden ist
	aus der sich dann der Mond formte (Kollisionstheorie). (Anmerkung: Das PrÃ¤fix â€žProto-â€œ verdeutlicht
	dass es sich noch um die VorlÃ¤ufer wÃ¤hrend der Entstehung handelt und nicht um die HimmelskÃ¶rper wie wir sie heute kennen.) Man spricht aus mehreren GrÃ¼nden auch von der Entstehung des Erde-Mond-Systems
	Dabei wurde viel Materie in eine Umlaufbahn zurÃ¼ckgeworfen
	der eine Ã¤hnliche GrÃ¶ÃŸe im Vergleich zu â€žseinemâ€œ Planeten aufweist
	Zum einen gibt es im ganzen Sonnensystem (mit Ausnahme von Pluto und Charon) keinen weiteren Mond
	wiederum mit Ausnahme des Charon
	Zum anderen ist auch der Bahndrehimpuls des Mondes viel hÃ¶her als bei allen anderen Monden
	"Verbergen") 1 Entstehung des Sonnensystems 2 Entstehung des Mondes 2.1 Moderne Theorien 2.2 Abspaltungstheorie 2.3 Einfangtheorie 2.4 Schwesterplanet-Theorie 2.5 Ã–pik-Theorie 2.6 Viele-Monde-Theorie 2.7 Kollisionstheorie 2.7.1 Entstehungsgeschichte der Kollisionstheorie 3 Zusammenfassung 4 Anmerkung 5 Literatur 6 Weblinks [Bearbeiten]
	Die Entwicklung des Pluto-Charon-Systems hat sich jedoch in einer sehr kÃ¼hlen Region des Sonnensystems abgespielt und hat sehr wahrscheinlich keine Gemeinsamkeiten mit der Entwicklung des Erde-Mond-Systems. Inhaltsverzeichnis showTocToggle("Anzeigen"
Entstehung des Sonnensystems
	Die Entstehung des Sonnensystems begann mit dem gravitativen Kollaps einer Gaswolke
	aus der die Sonne als massives Zentrum hervorging
	Aus dem verbleibenden Material (Gas und Staub) bildeten sich kleine Planetesimale
	aus diesen wiederum die Planeten
	In der Folge stÃ¼rzten die meisten Planetesimale entweder auf die Planeten oder wurden durch diese ins Ã¤uÃŸere Sonnensystem (KuipergÃ¼rtel und Oortsche Wolke) oder sogar aus dem Sonnensystem hinaus geschleudert. [Bearbeiten]
Entstehung des Mondes
	von Rene Descartes
	die man als VorlÃ¤ufer der Einfangtheorie betrachten kann
	Soweit bekannt stammen die ersten Ãœberlegungen Ã¼ber die Entstehung des Mondes
	Sie wurden erst 1664 lange nach Descartes Tod publiziert. [Bearbeiten]
Moderne Theorien
	Zur Entstehung des Erde-Mond-Systems sind seit dem 19
	Jahrhundert mehrere Theorien entwickelt worden
	die von einer heiÃŸen Proto-Erde abdampfte. die Viele-Monde-Theorie: Mehrere Monde werden gleichzeitig eingefangen und kollidieren nach einiger Zeit
	(zÃ¤h)flÃ¼ssigen und schnell rotierenden Proto-Erde schnÃ¼rte sich ein Tropfen ab und bildete den spÃ¤teren Mond. die Einfangtheorie: Erde und Mond entstanden unabhÃ¤ngig in verschiedenen Regionen des Sonnensystems; bei einer engen Begegnung fing die Proto-Erde den Proto-Mond durch ihre Gravitation ein. die Schwesterplanet-Theorie: Erde und Mond entstanden gleichzeitig und nahe beisammen. die Ã–pik-Theorie: Der VorlÃ¤ufer des Mondes entstand aus der Materie
	Dies sind im Wesentlichen die Abspaltungstheorie: Von einer heiÃŸen
	sondern muss auch mit den Eigenschaften des Mondes bzw. des Erde-Mond-Systems vereinbar sein und diese wenn mÃ¶glich sogar erklÃ¤ren: Die Dichte des Mondes ist mit 3
	3 g/cm3 deutlich geringer als die der Erde mit 5
	im Gegensatz zum Rest des Sonnensystems. Der Drehimpuls des Erde-Mond-Systems ist ungewÃ¶hnlich hoch. Der Mond dreht sich im gleichen Drehsinn genauso schnell um sich selbst wie um die Erde
	5 g/cm3 Der Mond hat im Vergleich zur Erde ein groÃŸes Defizit an leicht flÃ¼chtigen Elementen sowie an Eisen. Die isotopische Zusammensetzung der Gesteine der Erdekruste und der MondoberflÃ¤che ist nahezu identisch
	Aus den BruchstÃ¼cken bildet sich der heutige Mond. die Kollisionstheorie: Die Proto-Erde kollidiert mit einem groÃŸen KÃ¶rper und aus der weggeschleuderten Materie bildet sich der Mond. Ein gutes Modell muss nicht nur physikalisch mÃ¶glich sein
	Er hat also eine an seine Umlaufbewegung gebundene Rotation und zeigt der Erde immer die gleiche Seite. [Bearbeiten]
Abspaltungstheorie
	1878 entwickelt
	dem Sohn von Charles Darwin
	Die Abspaltungstheorie wurde von George Darwin
	dass sich durch InstabilitÃ¤ten ein Teil ablÃ¶ste und den Mond bildete
	Demnach rotierte die Erde in ihrer FrÃ¼hphase so stark
	dass der Pazifische Ozean die heute noch sichtbare Narbe dieser Abspaltung darstellt. Diskussion: Solch eine HerauslÃ¶sung aus der extremen Ã„quatorwulst erklÃ¤rt recht gut die GrÃ¶ÃŸe des Mondes
	1882 fÃ¼gte der Geologe Osmond Fisher die Feststellung hinzu
	Auch seine geringere mittlere Dichte ist damit vereinbar
	denn sie entspricht der Dichte des Erdmantels
	Nach neueren Forschungen hat die Erde frÃ¼her tatsÃ¤chlich schneller rotiert
	d. h. die Tage waren frÃ¼her kÃ¼rzer; es gibt aber keine sinnvolle ErklÃ¤rung fÃ¼r die hohen Rotationsgeschwindigkeiten (TageslÃ¤nge von ca
	5 h)
	2
	die fÃ¼r den heutigen Gesamtdrehimpuls des Erde-Mond-Systems nÃ¶tig gewesen wÃ¤ren
	Auch die Vorstellung
	dass der Pazifik die Narbe dieser Abspaltung darstellt
	ist durch die Plattentektonik widerlegt
	Die Bahnebene des Mondes ist auch viel zu stark gegen die Ã„quatorebene der Erde geneigt
	wie der Mond den zerstÃ¶rerischen GezeitenkrÃ¤fte dieses Nahbereiches entkommen sein soll
	In Hinsicht der Roche-Grenze bleibt offen
	Des weiteren gibt es keine plausible ErklÃ¤rung fÃ¼r das Defizit bei leicht flÃ¼chtigen Elementen. [Bearbeiten]
Einfangtheorie
	Die Einfangtheorie wurde 1909 von dem amerikanischen Astronomen Thomas Jefferson Jackson See vorgeschlagen
	Sie besagt
	dass sich der Mond als eigenstÃ¤ndiges Planetesimal an einem anderen Ort im Sonnensystem gebildet hat und bei einer engen Begegnung mit der Erde eingefangen wurde. Diskussion: Die Einfangtheorie kann den hohen Drehimpuls des Systems sowie den Unterschied der Dichte von Erde und Mond sehr elegant erklÃ¤ren
	Sie erfordert jedoch eine sehr spezielle Einfangbahn
	die einen groÃŸen Zufall bedeutet
	wie er das Ã¼berstanden haben kann
	Dazu muss er auch kurz in die Roche-Grenze eingetaucht sein und es ist nicht ganz klar
	dass der Mond sowohl bei leichtflÃ¼chtigen Elementen als auch bei Eisen ein Defizit gegenÃ¼ber der Erde hat
	Es ist aber in dieser Theorie absolut unverstÃ¤ndlich
	Bei der Ã„hnlichkeit der isotopischen Zusammensetzung scheitert die Theorie vÃ¶llig. [Bearbeiten]
Schwesterplanet-Theorie
	Die Schwesterplanet-Theorie wurde 1944 von Carl Friedrich von WeizsÃ¤cker entwickelt
	Wesentliche Vorarbeiten zur StabilitÃ¤t stammen allerdings bereits von Ã‰douard Albert Roche
	rein qualitativen Entwurf verfasste Immanuel Kant
	Den ersten
	In seiner Kosmogonie von 1755
	entwickelten sich Erde und Mond aus einer gemeinsamen Verdichtung des prÃ¤solaren Urnebels direkt zu einem Doppelplaneten
	dem ersten naturwissenschaftlichen ErklÃ¤rungsversuch des Ursprungs der HimmelskÃ¶rper
	Die Hauptmasse der lokalen Verdichtung ballte sich zur Erde und aus der verbliebenen StaubhÃ¼lle hat sich der Mond gebildet. Diskussion: Wenn sich Erde und Mond eng beieinander entwickelten
	warum sich die Dichte beziehungsweise der Anteil von leichtflÃ¼chtigen Elementen sowie von Eisen bei Erde und Mond so stark unterscheiden
	ist es absolut unverstÃ¤ndlich
	FÃ¼r den hohen Anteil des Bahndrehimpulses des Mondes im Vergleich zum Drehimpuls der Erde selbst gibt es keine plausible ErklÃ¤rung
	Auch die 5 Grad groÃŸe Neigung der Mondbahnebene gegen die Bahnebene der Erde wird damit nicht begreiflich. [Bearbeiten]
Ã–pik-Theorie
	die man zwischen der Abspaltungs- und der Schwesterplanet-Theorie einordnen kann
	Ernst Ã–pik schlug 1955 eine Theorie vor
	Die von einem Ringsystem aus eingefangenen GesteinstrÃ¼mmern umgebene Proto-Erde heizte sich im Laufe ihrer Entwicklung durch die permanenten EinschlÃ¤ge auf ca
	2000 Â°C auf und dampfte groÃŸe Materiemengen wieder ab
	kondensierten die schwereren und bildeten zusammen mit Teilen des Ringsystems den Proto-Mond. Diese Aufheizung erfolgte erst in einer spÃ¤ten Phase der Erdentstehung
	WÃ¤hrend der Sonnenwind die leichteren Elemente weggeblasen hat
	aber die Impulsprobleme der Schwesterplaneten-Theorie bestehen unverÃ¤ndert. [Bearbeiten]
	so dass durch einen bereits ausgebildeten Erdkern der Anteil von Eisen in den Mantelschichten der Proto-Erde schon deutlich verringert war. Diskussion: Diese Theorie ist sehr gut mit den beobachteten geochemischen Eigenschaften des Mondes vereinbar
Viele-Monde-Theorie
	nachdem sie 1962 von Thomas Gold vorgeschlagen und in den darauffolgenden Jahren von Gordon MacDonald formalisiert wurde
	erlebte diese Theorie eine kurzzeitige PopularitÃ¤t
	Im englischen Sprachraum als many-moons theory bezeichnet
	dass es fÃ¼r die Erde einfacher ist
	Grundlegender Gedanke ist
	mehrere kleine als einen groÃŸen HimmelskÃ¶rper einzufangen
	Wenn nun sechs bis zehn kleine Monde von der Erde eingefangen werden und diese umkreisen
	so wandern die Bahnen dieser Monde aufgrund der Gezeitenwirkung nach auÃŸen
	Im Laufe von einer Milliarde Jahren stoÃŸen die kleinen Monde dann zusammen
	und aus den BruchstÃ¼cken entsteht der Erdmond. Diskussion: Diese Theorie wurde durch die Gesteinsproben der Apollo-Missionen (isotopische Zusammensetzung) widerlegt. [Bearbeiten]
Kollisionstheorie
	Die Kollisionstheorie wurde von William K
	Hartmann und Donald R
	Davis 1975 entwickelt
	der nach der Mutter der griechischen MondgÃ¶ttin Selene manchmal auch Theia genannt wird
	Nach dieser Theorie kollidierte in der FrÃ¼hphase der Planetenentwicklung ein etwa marsgroÃŸer Planetoid
	die damals bereits etwa 90% ihrer heutigen Masse hatte
	mit der Proto-Erde
	sondern fast streifend
	Die Kollision erfolgte nicht zentral
	so dass groÃŸe Materiemengen bestehend aus Teilen des Mantels des ImpaktkÃ¶rpers und des Erdmantels in einen Erdorbit weggeschleudert wurden
	Aus diesen TrÃ¼mmern bildete sich innerhalb von weniger als 100 Jahren der Proto-Mond
	In knapp 10.000 Jahren verdichtete er sich zum Mond und umkreiste die Erde in einem Abstand von rund 60.000 km
	da dieses Szenario die heute vorliegenden Fakten am besten beschreibt. [Bearbeiten]
	Die Entwicklung dieser Theorie wird im Folgenden ausfÃ¼hrlicher erlÃ¤utert
Entstehungsgeschichte der Kollisionstheorie
	fand sich 1946 in einer VerÃ¶ffentlichung Reginald Aldworth Dalys in den Proceedings of the American Philosophical Society; sie blieb
	unter anderem auch aufgrund der kurz danach verbreiteten Theorien Immanuel Velikowskis
	unbeachtet
	Der erste Vorschlag
	den Ursprung des Mondes in einer kosmischen Katastrophe zu sehen
	In den 1960ern entwickelte der russische Astrophysiker Victor S
	Safronov die Theorie
	dass die Planeten durch die Zusammenballung einer groÃŸen Anzahl kleinerer Planetesimale entstanden sind
	Hartmann und Davis griffen diese Hypothese auf und konnten Safronovs rein analytische Arbeiten durch Computersimulationen verbessern
	Sie untersuchten die GrÃ¶ÃŸenverteilung der entstehenden â€žZusammenballungenâ€œ und erhielten dabei eine vergleichbare GrÃ¶ÃŸenverteilung wie im heutigen AsteroidengÃ¼rtel: Neben einem groÃŸen KÃ¶rper (vergleichbar Ceres mit ca
	Vesta und Hygeia mit 400 bis 600 km Durchmesser)
	1000 km Durchmesser) bildeten sich mehrere KÃ¶rper mit etwa 1/10 seiner Masse (vergleichbar Pallas
	Die Grundidee der Kollisionstheorie liegt nun darin
	wodurch ein Teil der Gesamtmasse in den Orbit geschleudert wurde und den Mond bildete
	dass einer dieser KÃ¶rper erst in der Endphase der Planetenentstehung fast streifend mit der Proto-Erde kollidierte
	Hartmann und Davis verÃ¶ffentlichten diese Theorie 1975
	UnabhÃ¤ngig davon kamen Alastair G
	WC
	ameron und William Ward 1976 durch Ãœberlegungen zum Drehimpuls zum gleichen Ergebnis1
	983 verÃ¶ffentlichten AC
	Thompson und David J
	Stevenson eine Untersuchung Ã¼ber die Bildung von kleineren KÃ¶rpern aus dem Kollisionsmaterial im Orbit
	aber es gab nur wenige
	die sich ernsthaft mit der Kollisionstheorie auseinandersetzten
	Hawaii
	Ã¼ber die UrsprÃ¼nge des Mondes
	Den Durchbruch brachte eine internationale Konferenz 1984 in Kailua-Kona
	Die Diskussion der ersten Untersuchungen des von den Apollo-Missionen zur Erde zurÃ¼ckgebrachten Mondgesteins fÃ¼hrte bei den meisten Wissenschaftlern zu der Ãœberzeugung
	als alle anderen Theorien Ã¼ber die Entstehung des Mondes
	dass die Kollisionstheorie die Fakten deutlich besser beschreibt
	dass die isotopische Zusammensetzung der Elemente des Mondgesteins der von irdischem Gestein im Wesentlichen gleicht
	Insbesondere zeigte sich
	was zeigt dass der Sauerstoff â€“ als hÃ¤ufigstes Element im Erde-Mond-System â€“ aus einem gemeinsamen durchmischten Reservoir kommen muss
	So liegen etwa die Sauerstoff-IsotopenverhÃ¤ltnisse von irdischem Gestein
	Apollo-Proben und Mondmeteoriten auf einer gemeinsamen Fraktionierungslinie
	Im Gegensatz dazu liegen etwa die SauerstoffisotopenverhÃ¤ltnisse von sonstigen Meteoriten je nach Ursprung auf anderen Fraktionierungslinien
	um genÃ¼gend Material in den Orbit zu befÃ¶rdern
	als erste Simulationsrechnungen den Impakt eines KÃ¶rpers mit der dreifachen Marsmasse erforderten
	In den 1990ern gab es einen RÃ¼ckschlag fÃ¼r die Theorie
	hÃ¤tte jedoch deutlich zuviel Drehimpuls Ã¼bertragen; es wÃ¤re deshalb noch ein weiterer schwerer Impakt gegen Ende der Akkretionsphase der Erde notwendig gewesen
	Dieser Einschlag
	zu einem Zeitpunkt als die Proto-Erde etwa die HÃ¤lfte ihrer jetzigen GrÃ¶ÃŸe erreicht hatte
	2001 konnten Robin M
	Canup und Erik Asphaug jedoch mit verbesserten Modellen zeigen
	um sowohl Masse als auch Geochemie des Mondes sowie den Drehimpuls des Erde-Mond-Systems zu erklÃ¤ren
	dass ein einziger Impakt gegen Ende der Akkretionsphase ausreicht
	Die besten Ergebnisse erhÃ¤lt man nach diesen Simulationen fÃ¼r einen ImpaktkÃ¶rper
	der etwas grÃ¶ÃŸer als der Mars ist und mit einer Relativgeschwindigkeit von weniger als 4 km/s (14.400 km/h) in einem StoÃŸwinkel von ca
	45Â° kollidiert
	auch wenn noch sehr viel Detailarbeit notwendig ist
	Durch Vergleich der Niob-Tantal-VerhÃ¤ltnisse des Mondes und der Erde mit dem Niob-Tantal-VerhÃ¤ltnis des Ã¼brigen Sonnensystems konnte inzwischen gezeigt werden
	dass der Mond mindestens zur HÃ¤lfte aus Erdmaterial besteht. Diskussion: Nach Ãœbereinstimmung einer Mehrzahl von Wissenschaftlern stimmt die Kollisionstheorie sehr gut mit den Beobachtungen Ã¼berein
	Vor allem in den Simulationsrechnungen wird noch mit sehr starken Vereinfachungen gearbeitet und es gibt noch keine konsistenten mathematischen Modelle fÃ¼r die Bildung und die Struktur der orbitalen Scheibe nach dem Impakt
	Trotz der Unsicherheiten Ã¼ber den genauen Verlauf des Impakts und der nach derzeitigem Kenntnisstand geringen Wahrscheinlichkeit eines derartigen ZusammenstoÃŸes mit einem KÃ¶rper genau der richtigen GrÃ¶ÃŸe genau zur richtigen Zeit mit genau den richtigen StoÃŸparametern gibt es im Gegensatz zu den anderen vorgeschlagenen Hypothesen zumindest keine grÃ¶ÃŸeren WidersprÃ¼che zu den Beobachtungen. [Bearbeiten]
Zusammenfassung
	Zu Beginn des 21
	Jahrhunderts scheinen alle Fakten fÃ¼r die Kollisionstheorie zu sprechen
	aber wegen der noch offenen Detailfragen kann eine andere Entstehungsgeschichte noch nicht ausgeschlossen werden
	kÃ¶nnten bei der weiteren Erforschung der Entstehung des Sonnensystems im Allgemeinen und des Erde-Mond-Systems im Speziellen Ideen entstehen
	Genau wie das Impaktszenario Anfang der 1970er praktisch aus dem Nichts entstanden ist
	die noch nicht vorauszusehen sind. [Bearbeiten]
Anmerkung
	Ein Hauptziel der Apollo-Missionen war es
	auf dem Mond Hinweise zu dessen Entstehung zu finden
	Man suchte klare Beweise fÃ¼r eine der GroÃŸen Drei Theorien (Abspaltungstheorie
	Schwesterplanet-Theorie)
	Einfangtheorie
	aber die ersten Auswertungen warfen bei allen drei nur neue WidersprÃ¼che auf
	die zum Zeitpunkt des Apollo-Programms noch gar nicht existierte
	Stattdessen spricht alles fÃ¼r eine Theorie
	Streng genommen handelt es sich in jedem dieser FÃ¤lle allerdings nicht wirklich um eine Theorie sondern um eine Hypothese. [Bearbeiten]
Literatur
	W
	KH
	artmann & DR
	Davis
	Satellite-Sized Planetesimals and Lunar Origins
	W
	Icarus 24 (1975): 504â€“515. Hartmann
	K.
	The Big Splat
	historisch nachvollzogen) [Bearbeiten]
	Origin of the Moon (Houston: Lunar and Planetary Institute) Dana Mackenzie
	or How Our Moon Came to Be. (Eine Ãœbersicht der Theorien
	eds 1986
	et al.
Weblinks
	Vorlage:Commons Wie entstand der Mond? (http://www.br-online.de/cgi-bin/ravi?v=alpha/centauri/v/&f=990131.rm) (Real Video Stream aus der Fernsehsendung Alpha Centauri) Der Mond (http://abenteuer-universum.vol4u.de/mond.html) Origins of the Moon (engl.) (http://www.pbs.org/wgbh/nova/tothemoon/origins.html) The Origin of the Moon (engl.) (http://www.es.ucl.ac.uk/research/planetaryweb/undergraduate/bugiolacchi/origins.htm) Die Geburt des Mondes â€“ die Eltern sind Theia und Gaia (http://www.mpch-mainz.mpg.de/mpg/deutsch/pri0803.htm) Beurteilung: Dieser Artikel ist in die Liste exzellenter Artikel aufgenommen worden. en:Giant impact theorypt:Big Splash

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Dieser Artikel basiert auf dem Artikel Entstehung des Mondes aus der freien Enzyklopädie wikipedia und steht unter der GNU Lizenz für freie Dokumentation. In der wikipedia ist eine Liste der Autoren verfügbar.

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