Unser Mond – ein unentbehrlicher Begleiter

Er ist 81-mal leichter als die Erde und rund 4-mal kleiner. Er ist das zweithellste Objekt am Himmel und der einzige fremde Himmelskörper, der je von Menschen betreten wurde. Er ist unser ständiger Begleiter: der Mond. Er selbst ist kahl und unbewohnt, aber für das Leben auf der Erde unentbehrlich. Er ist ein einzigartiger Gesteinsbrocken unter den 150 Monden unseres Sonnensystems und bildet  zusammen mit der Erde ein relativ stabiles System.

Es wird vermutet, dass der Mond seine Entstehung einem Zusammenstoß der Erde mit einem Himmelskörper namens Theia verdankt, der in etwa die Größe des Mars hatte (nach dieser Kollision hatte die Erde schon 90% ihrer heutigen Größe erreicht). Die Astronomen, die die Kollisionstheorie akzeptieren, gehen davon aus, dass Theia in einem schiefen Winkel und mit einer Geschwindigkeit von 40 000 km / Stunde mit der Erde kollidierte. 70% der Erdkruste werden zerstört und ins All geschleudert. Das heiße Gestein verteilt sich im Orbit um die Erde, größere Brocken ziehen kleinere an und innerhalb von nur einem Jahr bildet sich der Mond. Dieser Zusammenprall und seine Folgen haben die Erde von Grund auf verändert und die Vorbedingungen geschaffen, die für die spätere Entwicklung von Leben auf der Erde, so wie wir es heute kennen, notwendig waren.

Man weiß inzwischen, dass sich der Mond zur Zeit seiner Entstehung in einer Entfernung von 20 000 – 30 000 km von der Erde befand, mit seiner rot glühenden Oberfläche einen 15-mal größeren Teil des Himmels einnahm und seine Anziehungskraft auf die Erde 225-mal größer war. Dadurch hob und senkte sich die Erdkruste zweimal täglich um rund 800 Meter. Die Gezeitenkräfte waren 3400-mal stärker als heute. Die derzeitige Distanz Erde-Mond von rund 390 000 Kilometern wird auch heute noch um jährlich 4 Zentimeter größer, was anhand von Laser-Distanzmessungen in den 1990er Jahren bewiesen werden konnte.

Die Bedeutung des Mondes für uns Menschen und das Leben auf der Erde allgemein liegt zunächst einmal darin, dass seine Anziehungskraft die Gezeiten (also Ebbe und Flut) verursacht und so zum Beispiel das Leben zahlreicher Strandtiere und Meeresorganismen kontrolliert und regelt. So kommen bei Mondlicht zahlreiche Algen an die Meeresoberfläche und bilden die Nahrungsgrundlage für viele Meeresbewohner.

Des Weiteren ist die Tatsache, dass sich der Mond immer mehr von der Erde entfernt, dafür verantwortlich, dass sich die Rotationsgeschwindigkeit der Erde um circa 20 Mikrosekunden pro Jahr verlangsamt, also um jeweils 1 Sekunde in 50 000 Jahren. Es ist so ähnlich wie bei einer Eiskunstläuferin, die während einer Pirouettendrehung die Arme immer weiter vom Körper streckt, um die Rotationsbewegung zu verlangsamen. Das mag auf den ersten Blick zwar bedeutungslos erscheinen für die Entwicklungsgeschichte der Erde, aber gäbe es diese durch den Mond bedingte Verlangsamung nicht, dann würde die Erde sich heute viermal so schnell um die eigene Achse drehen als sie das tatsächlich tut, also mit einer Geschwindigkeit von 6680 Kilometern pro Stunde am Äquator. Die Tage wären also im Durchschnitt viermal kürzer. Außerdem gäbe es sehr heftige und häufigere Winde, ähnlich wie auf den Großplaneten (die Großplaneten sind die vier externen, gasförmigen Planeten in unserem Sonnensystem, also Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun). Auch wäre die Häufigkeit zerstörerischer Tsunamis viel größer.

Die größte Bedeutung des Mondes für das Leben auf der Erde liegt aber darin, dass er die Neigung der Erdachse weitgehend stabil hält, denn selbst kleinste Schwankungen dieses Winkels (er beträgt derzeit 23 Grad und 27 Minuten) können tiefgreifende Auswirkungen haben. Die unterschiedliche Erhitzung der Erdoberfläche wird nämlich in der Hauptsache vom Einfallswinkel der Sonnenstrahlen bestimmt (der damit auch die Hauptursache für die Existenz der großen Klimazonen ist, die ja in der Hauptsache große Wärmezonen sind) und dieser wiederum steht in direktem Zusammenhang mit dem Neigungswinkel der Erdachse. Wie ist dieser Zusammenhang zu verstehen? Die der Erde zugeführte Sonnenenergie pro Flächeneinheit (ausgedrückt in Kilojoule pro Quadratzentimeter) steigt mit dem Einfallswinkel der Strahlen, erreicht also ein Maximum bei 90 Grad (man sagt dann, die Sonne steht im Zenit). Die Erhitzung der Erdoberfläche nimmt also zu, wenn die Sonne höher über dem Horizont steht. Deshalb ist es auch um die Mittagsstunde in der Regel wärmer als morgens oder abends. Da die Erdachse ihre Schrägstellung im Laufe eines Jahres beibehält, verändert sich dadurch aber der Einfallswinkel der Sonnenstrahlen von Tag zu Tag auf den beiden Halbkugeln der Erde, also nördlich und südlich des Äquators, und so entstehen die Jahreszeiten. Zwischen März und September ist der durchschnittliche Einfallswinkel der Sonnenstrahlen größer auf der Nordhalbkugel, während den anderen 6 Monaten ist er größer auf der Südhalbkugel.

Größere Schwankungen des Neigungsgrads der Erdachse hätten also dramatische, sowohl räumliche als auch zeitliche Klimaveränderungen zur Folge, da der durchschnittliche Einfallswinkel der Sonnenstrahlen sich immer wieder in den unterschiedlichen Regionen auf der Erde sehr stark verändern würde. Innerhalb einiger hunderttausend Jahre könnten sich in der Antarktis tropische Regenwälder bilden und in Zentralafrika große Eisschilder. Unter diesen extremen Schwankungen der Lebensbedingungen hätten sich komplexe Lebensformen, wie wir sie heute kennen, aufgrund ihrer mangelnden Anpassungsfähigkeit, nicht entwickeln können. Primitive und kleine Lebensformen würden vorherrschen.

Der Mond hat also dafür gesorgt, dass unser Klima über Jahrmilliarden relativ konstant blieb, im Gegensatz zu unserem Nachbarplaneten Mars zum Beispiel, dem diese Hilfe fehlt. Dessen Achse schwankte im Verlauf seiner Geschichte zwischen 15 und 80 Grad, mit schlimmen Folgen für etwaige Lebewesen.

  Übrigens: auch die Sonne übt einen Einfluss auf die Gezeiten auf der Erde aus. Dieser Einfluss ist aber nur ein Drittel so stark wie der des Mondes. Würde allerdings der Mond auf einmal verschwinden, dann würden sich die großen Wassermassen der Erde verschieben, also ganz anders bewegen und verteilen. Das Leben in den meisten Küstenorten würde vermutlich ausgelöscht werden. Die Meeresströmungen würden sich verändern, der Golfstrom wahrscheinlich verschwinden, was eine dramatische Veränderung der Lebensbedingungen in Westeuropa zur Folge hätte.

Wenn Sie das nächste Mal zum Mond schauen, denken Sie daran: wenn es ihn nicht gäbe, gäbe es uns auch nicht.

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Mensch und Universum

Der Grundbaustein jeglicher Materie sind die Atome. Unterschiedliche Atomkombinationen bilden die 92 chemischen Elemente, aus denen alles aufgebaut ist, was es auf der Erde (und vermutlich im ganzen Universum) gibt.
Atome ihrerseits lassen sich weiter zerlegen in so genannte Elementarteilchen. Das Wasserstoffatom zum Beispiel besteht aus einem einzigen Proton (das den Atomkern bildet) und einem einzigen Elektron, das den Kern umkreist (und somit die Atomhülle bildet).
Zehn Millionen Atome aneinandergereiht, das ergibt eine Länge von einem Millimeter, zehn Atome aneinandergereiht, ein Milliardstel Meter (auch noch Nanometer genannt). Astronomen schätzen, dass es im ganzen Universum 1085 Atome gibt, das sind:
10000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 Atome.
Mehrere Atome fügen sich zusammen zu Molekülen. In 1 Liter Wasser befinden sich: 33 441 000 000 000 000 000 000 000 Wassermoleküle (ein Wassermolekül besteht aus zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom).
Eine Zelle, also die elementare Einheit aller Lebewesen (man schätzt, dass die erste Zelle vor rund 3,5 Milliarden Jahren entstanden ist) ist im Durchschnitt nur ein Vierzigtausendstel Millimeter groß. Ein erwachsener Mensch besteht aus fünfzigtausend Milliarden Zellen (davon bilden rund 100 Milliarden das Gehirn) oder aus 10 Quadrilliarden Atomen (das ist eine 1 mit 28 Nullen).
Jede Sekunde sterben Millionen Zellen ab, in etwa genauso viele werden in jeder Sekunde durch Zellteilung neugebildet. Alle Zellen in unserem Körper erneuern sich binnen sieben Jahren. Auf zellularer Ebene sind Geburt und Tod ein Massen- und ein Dauerphänomen.

Die Erde hat eine Oberfläche von 510 Millionen Quadratkilometer, der Durchmesser beträgt 12 760 Kilometer. Aber die Erde ist nur ein sehr kleiner Teil unseres Sonnensystems, dessen Durchmesser 12 Milliarden Kilometer beträgt. Wenn wir in Gedanken die Sonne auf die Größe eines Balles schrumpfen lassen mit einem Durchmesser von anderthalb Metern, dann befindet sich der sonnenfernste Planet, der Neptun, in einer Entfernung von 4,5 Kilometern (tatsächliche Entfernung Neptun-Sonne: 4,5 Milliarden Kilometer).

Das Sonnensystem wiederum ist nur ein sehr kleiner Teil der Milchstraße (also die Galaxie, zu der unser Sonnensystem gehört). Sie besitzt mehrere hundert Milliarden Sterne und hat einen Durchmesser von einhunderttausend Lichtjahren (die Geschwindigkeit des Lichts beträgt 300 000 Kilometer pro Sekunde und ein Lichtjahr ist die Entfernung, die das Licht während einem Jahr zurücklegt, also 9 460 Milliarden und 800 Millionen Kilometer). Das Licht braucht zum Beispiel 8,3 Minuten, um von der Sonne bis zur Erde zu gelangen, also um 150 Millionen Kilometer zurückzulegen. Die Andromeda-Galaxie ist unsere nächste größere Nachbargalaxie. Die Entfernung zwischen diesen beiden Galaxien beträgt zweieinhalb Millionen Lichtjahre, also 24 Trillionen Kilometer (das ist eine 24 mit 18 Nullen). Es gibt in den Weiten des Universums mehrere hundert Milliarden Galaxien. Die weitesten sind eine Milliarde und mehr Lichtjahre von uns entfernt. Dass wir uns nicht vorstellen können, was es bedeutet, wenn von Milliarden Lichtjahren die Rede ist, liegt auf der Hand. Folgendes Gedankenexperiment (das dem 1981 erschienenen Buch «Kinder des Weltalls» von Hoimar v. Ditfurth entnommen ist und ursprünglich von Eduard Verhülsdonk stammt) vermag aber vielleicht die Dimensionen des Raums, um den es hier geht, etwas zu veranschaulichen.

Andromeda - Galaxie

Quelle: Andromeda-Galaxie: Stars, Star-clusters and Nebulae, Volume II, The Universal Press, London, 1899. Author (Isaac Roberts). Die Andromeda-Galaxie enthält schätzungsweise 1000 000 000 000 Sterne.

Auf dem Bild oben sehen Sie eine Abbildung der Andromeda-Galaxie. Wenn Sie mit einer Stecknadel ein Loch in das Bild stechen, dann ist dieses Loch so groß, dass das Licht (das sich ja mit 300 000 Kilometer pro Sekunde fortbewegt) 700 Jahre bräuchte, um sich von der einen Seite des Lochs bis zur anderen zu bewegen. Durch das Ausstechen des Lochs würden auf dem Bild übrigens rund eine Million Sterne zerstört. Unendlich kleine Energiefäden (Strings), Elementarpartikel (Protonen und Elektronen zum Beispiel), Atome, Zellen, Mikroorganismen, Pflanzen, Tiere, Menschen, Planeten, Sonnensysteme, Galaxien, Universen …… es gibt unendlich viele unterschiedliche Wirklichkeitsebenen. Die Ebene, auf der sich der Mensch befindet und bewegt und die ihm unmittelbar zugänglich ist durch seine Sinne, befindet sich irgendwo dazwischen.

Ausschnitt aus:  “Das ist unsere Welt” (356 Seiten; Paperback).
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Allein im Universum?”

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