Auf dem Mond hat’s geknallt

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Eigentlich kann es ja auf dem Mond nicht knallen. Der Mond hat keine Atmosphäre. Und die braucht’s nun mal, um einen Knall überhaupt hören zu können. Dann ist also das, was spanische Astronomen am 11. September 2013 auf dem Mond beobachtet haben, völlig lautlos geschehen. José María Madiedo ist Wissenschaftler an der Universität von Huelva, einer mittelgroßen Stadt im Südwesten Andalusiens, nahe der Küste. Seine Teleskope sind auf den Mond gerichtet, jedoch nicht auf die beleuchtete Seite, sondern auf die Schattenseite. Das mag verwundern, denn was will José auf der Mondoberfläche erkennen, wenn sie im Dunkeln des Erdschattens liegt? Es sei denn, José sucht nach etwas ganz anderem – etwas, das auf der hell beschienenen Mondoberfläche nicht oder nur schwer sichtbar wäre.

Der Mond

 

Um genau 20 Uhr 7 mitteleuropäische Zeit geschieht das Unerwartete: In der weitläufigen Ebene des Mare Nubium blitzt es für einen kurzen Moment hell auf! Die Lichterscheinung dauert nur den Bruchteil einer Sekunde. Ein Meteorit, von der Größe eines Kühlschranks, etwa 400 Kilogramm schwer, ist mit voller Wucht auf die Mondoberfläche geschlagen. Das Geschoss aus dem All hatte eine Geschwindigkeit von 60.000 Kilometern pro Stunde. Keine Kleinigkeit, denn der Aufprall geschah mit der Sprengkraft von 15 Tonnen TNT. Durch die Wucht des Aufpralls erhitzt sich das Bodenmaterial so schnell, dass es für einen kurzen Moment hell aufglüht und so den Lichtblitz erzeugt. Gleichzeitig wird durch den Einschlag Materie weit weggeschleudert. Übrig bleibt eine Narbe – ein Krater von 40 Metern Durchmesser.

Meteoriteneinschlag auf dem Mond, 11. September 2013

José ist aus dem Häuschen, oder besser gesagt, aus dem Observatorium: „Als ich den Blitz sah, wusste ich, dass dies ein sehr seltenes Ereignis ist. Wir registrieren viele Einschläge auf dem Mond, aber die werden nur von kleinen Steinen erzeugt. Die haben die Grösse einer Nuss und wiegen wenige Gramm bis höchstens 1 Kilogramm. Dieser Einschlag war wirklich gross.“ Josés Team hat sich auf die Detektion und Analyse von Meteoriteneinschlägen auf dem Mond spezialisiert. Bei jeder Gelegenheit zeichnen Videokameras, die an Teleskope gekoppelt sind, Einschläge auf dem Mond auf. Die Astronomen möchten besser verstehen, wie häufig Meteoriten in der Nähe von Erde und Mondes auftreten und woher sie kommen. Diese Informationen sind für Weltraummissionen wichtig, denn selbst kleine Meteoriten könnten Sonden und Raumlabore empfindlich beschädigen.

Nicht nur Josés Team ist an Meteoriten auf dem Mond interessiert. Die US Weltraumbehörde NASA betreibt seit Jahren das „Lunar Impact Monitoring Program“ – ein Projekt zur Überwachung von Meteoritenaktivitäten auf dem Erdtrabanten. Von 2005 bis 2013 sind mehr als 300 Lichtblitze registriert worden, die zumeist von den Einschlägen kleiner Meteoriten herrühren. Ein interessantes Video von einem dieser Moon-Blinks entstand am 4. Januar 2008. Die Analysen der NASA-Wissenschaftler ergaben, dass Moon-Blink Nummer 86 von einem winzigen Bruchstück eines kleinen Kometen mit der Bezeichnung 2003EH1 stammte. Spannend ist dabei die Tatsache, dass dieser Komet von einer Trümmerwolke begleitet wird, die das Erde-Mond-System jedes Jahr Anfang Januar durchfliegt. Deshalb können wir zwischen 1. und 6. Januar am nächtlichen Sternenhimmel vermehrt Sternschnuppen beobachten, die aus der Richtung des Sternbildes Bärenhüter kommen. Die Sternschnuppen stammen von Mikrometeoriten aus dieser Trümmerwolke.

Mondlandschaft im Mare Imbrium, wo am 17. März 2013 ein Meteorit einschlug, vor und nach dem Einschlag. (Bild: NASA/GSFC/Arizona State University)
Mondlandschaft im Mare Imbrium, wo am 17. März 2013 ein Meteorit einschlug, vor und nach dem Einschlag. (Bild: NASA/GSFC/Arizona State University)

Bereits am 17. März 2013 meldete das Team der NASA einen hellen Blitz im Gebiet des Mare Imbrium nahe beim Kopernikus-Krater. Ein etwa 40 Kilogramm schwerer Stein prallte mit einer Geschwindigkeit von 90.000 Kilometern pro Stunde auf die Mondoberfläche und hinterließ Spuren. Zum Glück verfügt die NASA über eine funktionstüchtige Mondsonde. Der „Lunar Reconnaissance Orbiter“ wurde 2009 gestartet und umkreist seither den Mond in etwa 50 Kilometern Höhe, um hochauflösende Mondkarten zu erstellen.

Nur kurze Zeit nach dem Meteoriteneinschlag am 17. März flog der Orbiter über den Ort des Geschehens. Seine Kamera entdeckte den neuen Krater leicht. Er ist etwa 20 Meter breit, umgeben von frischer, weißlich getönter Auswurfmaterie. Die Kameraaufnahme zeigt feine Linien von Auswurfmaterie, die von Krater bis zum Bildrand reichen. Die Materie wurde also durch den Aufprall bis zu 500 Kilometer weit weggespritzt.

Meteoriteneinschläge wie im März und September 2013 schaden dem Mond nicht. Er ist ja schon übersäht mit Kratern. Für eine zukünftige Mondbasis wäre ein solcher Einschlag jedoch extrem gefährlich. Es fällt zudem auf, dass einige Mondkrater enorm groß sind. Damit drängen sich beunruhigende Fragen auf: Wenn Mondkrater durch Meteoriteneinschläge entstehen, wann und wie sind die großen Krater auf dem Mond entstanden? Wie gefährlich könnten kosmische Gesteinsbrocken für die Erde werden?

Einer der schönsten Krater auf dem Mond liegt auf dessen Südhalbkugel nahe am Mare Nubium. Er heißt Tycho und ist benannt nach dem dänischen Astronomen Tycho Brahe. Tycho ist Kegelberg, von dessen Zentrum helle Strahlen ausgehen. Der Krater hat einen Durchmesser von 86 Kilometern, wobei der Kraterwall nahezu 5 Kilometer hoch ist. Dabei geht mir durch den Kopf: Wenn ein kühlschrankgroßes Geschoss auf dem Mond einen 40 Kilometer breiten Krater hinterlässt, wie gewaltig muss dann erst das „Ding“ gewesen sein, das einst den Tychokrater in den Mondboden geschmettert hatte.

Der Tychokrater

Nach heutigen wissenschaftlichen Erkenntnissen ist der Tychokrater tatsächlich durch einen gewaltigen Meteoriteneinschlag entstanden. Das geschah allerdings vor sehr langer Zeit – vor etwa 110 Millionen Jahren, als die Dinosaurier die Erde beherrschten. Die meisten großen Krater sind jedoch viel älter als Tycho. Sie entstanden angeblich vor 3 bis 4 Milliarden Jahren, als sich das Sonnensystem noch entwickelte. Das war eine sehr ungemütliche Zeit. Kollisionen mit großen Himmelskörpern geschahen öfter und richteten gewaltige Infernos an. Lava trat aus dem Mondinneren aus, überflutete große Landflächen und erkaltete wieder. Diese Regionen sehen heute aus wie dunkle Meere, und heißen darum auch so – Mare.

Glücklicherweise hat sich die Situation im Sonnensystem über die Jahrmillionen beruhigt. Heute geht es lebensfreundlich zu. Die Beobachtungen der Astronomen zeigen jedoch, dass nach wie vor zahlreiche Gesteinsbrocken unterschiedlicher Größe durch das Sonnensystem fliegen und einige davon sogar ins Erde-Mond-System eindringen. So durchquerte nahezu unbemerkt ein kleiner Asteroid mit der Bezeichnung DX110 das Erde-Mond-System am 5. März 2014. Die geringste Entfernung zur Erde war nur 350.000 Kilometer. Das ist etwas weniger als die mittlere Entfernung des Mondes. DX 110 ist mit 30 Metern Durchmesser ein größeres und daher nicht ungefährliches Geschoss. Der italienische Astronom Gianluca Masi hat sich auf Asteroiden spezialisiert. Er konnte DX 110 mit einem Teleskop verfolgen und seinen Flug in einem Video festhalten.

Der 30 Meter große Asteroid DX 110 fliegt an Erde und Mond vorbei

Bedenklich ist, dass Asteroid DX 110 eigentlich unbekannt war. Er wurde erst 6 Tage vor der Annäherung durch Astronomen entdeckt. Es gilt zwar als sehr unwahrscheinlich, dass die Erde von einem größeren kosmischen Körper getroffen wird. Aber sollte so ein Brocken auf Kollisionskurs sein, dann wäre es gut, frühzeitig vorgewarnt zu sein, denn es kann sehr ungemütlich werden. Deshalb betreibt die NASA ein Spaceguard-Programm, wobei Astronomen den Himmel kontinuierlich nach neuen Asteroiden durchforsten. Ein wichtiges Ziel ist es, möglichst früh Himmelskörper zu entdecken, die die Erdbahn durchkreuzen und daher gefährlich werden könnten.

Am 15. Februar 2013 konnten wir verfolgen, was geschieht, wenn ein Himmelskörper wie DX 110 auf die Erde stürzt. Es geschah im 9 Uhr 20 Ortszeit nahe der Stadt Tscheljabinsk im russischen Ural. Menschen beobachten, wie eine blendend helle Lichterscheinung langsam am Himmel entlang zieht. Krachende Geräusche. Eine Druckwelle lässt Fenster in Häusern zerbersten. Menschen werden verletzt. Über Tscheljabinsk ist ein kleiner Asteroid in die Erdatmosphäre eingedrungen. Die Lufthülle wirkte wie Schutzmantel, bremste den Himmelskörper ab und ließ ihn weitgehend verglühen, bevor er mit voller Wucht auf den Boden aufprallen konnte. Das ist die gute Nacht. Aber der Asteroid von Tscheljabinsk kam ohne Ankündigung und hatte dennoch beachtliche Schäden angerichtet. Er blieb unentdeckt, da er aus der Richtung der Sonne anflog. Das grelle Licht der Sonne blendet Beobachtungsinstrumente und so blieb der Asteroid bis zur Kollision unsichtbar.

Meteoritenfall über Tscheljabinsk, Russland, 15. Februar 2013

Astronomen wie José Madiedo tragen mit ihren Forschungsprojekte tragen dazu bei, dass wir mehr über die Herkunft und Häufigkeit von Meteoriten und Asteroiden verstehen. Das ist nicht nur wissenschaftlich faszinierend, sondern hat auch den Zweck, mögliche Bedrohungen durch unbekannte Himmelskörper einschätzen und sich in Zukunft darauf besser vorbereiten zu können. Das Ereignis von Tscheljabinsk ruft uns ins Bewusstsein, dass wir verletzlich sind.

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