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Astronomie+Physik

Wie der Mann in den Mond kam

Der „Mann im Mond“ ist das Resultat wechselnder Anziehungskräfte zwischen den vier größten Planeten des Sonnensystems, zeigen Berechnungen eines internationalen Forscherteams. Demnach veränderten sich in der Frühzeit des Sonnensystems nach und nach die Planetenbahnen von Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun. Eine dieser Verschiebungen führte dazu, dass Uranus und Neptun in einen Bereich mit einer hohen Dichte kleiner Himmelskörper eindrangen. Die Folge: Die Staub- und Eisbrocken wurden durch das ganze Sonnensystem gestreut und verursachten unter anderem die dunklen, oft als Mondmeere oder „Mann im Mond“ bezeichneten Strukturen auf der Mondoberfläche.

Die dunklen Flecken auf der Mondoberfläche, die von der Erde aus betrachtet den Umriss eines Mannes zu ergeben scheinen, bildeten sich erst lange nach der Entstehung von Erde und Mond. Sie bestehen aus großen, mit erstarrter Lava gefüllten Becken, die durch Einschläge von Gesteins- und Eisbrocken entstanden sind. Warum jedoch die Anzahl der Einschläge etwa 700 Millionen Jahre nach der Geburt von Erde und Mond so extrem anstieg, ist bislang ungeklärt. Das neue Modell der Gruppen um Kleomenis Tsiganis von der Universität Thessaloniki, Alessandro Morbidelli vom Observatorium der Cote d’Azur und Rodney Gomes vom Nationalobservatorium von Brasilien könnte nun eine Antwort auf diese Frage liefern.

Nach den Ergebnissen der Simulationen waren die vier Riesenplaneten Jupiter, Saturn, Neptun und Uranus nach ihrer Geburt von dichten kreisförmigen Scheiben aus Staub, Eispartikeln und kleinen Gesteinsbrocken, den so genannten Planetesimalen, umgeben. Im Lauf der Zeit lenkten die Schwerefelder der Planeten diese Bruchstücke von ihrer ursprünglichen Bahn ab, so dass sie sowohl in Richtung Sonne als auch von ihr weg gestreut wurden. Diese Wechselwirkung beeinflusste gleichzeitig auch die Planetenbahnen: Jupiter bewegte sich etwas nach innen, während die anderen Riesenplaneten etwas nach außen abgelenkt wurden.

Anfänglich war das ein sehr langsamer Prozess. Das änderte sich jedoch, als der Saturn eine Sonnenumlaufbahn erreichte, die genau doppelt so lang war wie die des Jupiter: Diese ungewöhnliche Anordnung verzerrte die Bahnen beider Planeten, so dass sie nicht mehr annähernd kreisförmig, sondern stark elliptisch waren. Das wiederum wirkte sich auf die Umlaufbahnen von Uranus und Neptun aus, erklären die Forscher. Deren Bahnen wurden so stark verzerrt, dass sich die beiden Planeten gegenseitig ins Gehege kamen und sich von ihren ursprünglichen Bahnen abdrängten. Dabei gerieten sie in die Planetesimalen-Scheibe ? mit der Folge, dass viel mehr Planetesimale in das Innere des Sonnensystems gestreut wurden als vorher und dort Erde und Mond mit Einschlägen übersäten.

Nature, Bd. 435, ab S. 459

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ddp/wissenschaft.de ? Ilka Lehnen-Beyel
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