Die Monde unseres Sonnensystems
Jeder Mensch denkt bei dem Begriff „Mond“ sicher als erstes an den Erdmond. Er ist immerhin sehr präsent als größtes Objekt am Nachthimmel. Über zehntausende Jahre war Luna, so sein Name, der einzige bekannte Mond. Aufgrund seiner Besonderheit für viele Völker der Erdgeschichte wird er meistens einfach nur „der Mond“ genannt.
Erst in den letzten vierhundert Jahren gab es Entdeckungen weiterer natürlicher Satelliten. Mittlerweile kennt man ca. 200 in unserem Sonnensystem. Diese sehen ganz unterschiedlich aus. Ihre Größe, Beschaffenheit und Herkunft können sich stark von denen anderer Monde unterscheiden. Besonders die Gasplaneten haben sehr viele Monde. Dank ihrer großen Schwerkraft können sie mehr Himmelskörper aus den Tiefen des Alls einfangen. Nur wenige jedoch sind tatsächlich größer als der Erdmond.
Das Wort „Mond“ stammt aus dem Indogermanischen. Um die Jahreszeiten zu bestimmen verwendete man zu dieser Zeit die Mondphasen. Mit der Einführung von Kalendern blieb das ursprüngliche Wort mit seiner Bedeutung bestehen. Die Mondphase wurde aber allmählich zum Wort „Monat“. Ein Mondumlauf von der Erde aus gesehen dauert also, mit ein paar Tagen Abweichung, einen Monat.
Man spricht bei Monden auch von natürlichen Satelliten oder Trabanten von Planeten.
Was ist ein Mond, was nicht?
Monde sind natürliche Himmelskörper, die sich um einen anderen Körper bewegen. Genauer gesagt bewegen sich die beiden um einen gemeinsamen Schwerpunkt. Oftmals ist der sogenannte „Mutterplanet“ um ein Vielfaches schwerer als der Satellit. Wie bei den Planeten sind auch die Mondbahnen stabil, zumindest über einen langen Zeitraum. Ein Maß für die Stabilität der Bahn ist die sogenannte Roche-Grenze. Innerhalb dieser Grenze werden Trabanten irgendwann auf ihren Planeten aufschlagen. Außerhalb werden sie, wie beim Erdmond, ihre Umlaufbahn mit der Zeit vergrößern.
Die Größe von Monden ist nicht festgelegt. Besonders Charon und der Erdmond sind im Vergleich zu ihrem jeweiligen Mutterplaneten sehr groß. Damit sind sie so schwer, dass der Schwerpunkt ihrer Bewegung nicht mehr in der Nähe des Mittelpunkts des Planeten liegt. Liegt er außerhalb der Oberfläche des Planeten, spricht man von einem Doppelplaneten.
Damit ist die Größe eines Mondes im Vergleich zu seinem Planeten aber nicht beschränkt. Ab einer bestimmten Größe spricht man eben einfach von einem Doppelplaneten. Diese lässt sich nicht festlegen, da sie immer mit dem Mutterplaneten verglichen werden muss. Trotzdem ist der kleinere der beiden Körper immer noch ein Mond.
Es ist eher die Ausnahme, dass ein natürlicher Satellit so groß ist wie der Erdmond. Dieser ist, nach heutigem Forschungsstand, durch einen Zusammenstoß mit einem anderen Planeten entstanden. Er und Teile der Erde zersprangen in tausende Teile. Sie wurden in die Erdumlaufbahn befördert und haben über Jahrtausende den Erdmond gebildet, wie wir ihn heute kennen.
Große Trabanten treten sonst nur um große Planeten wie Jupiter und Saturn auf. Der größte unter ihnen, Ganymed, ist sogar größer als der Planet Merkur. Insgesamt gibt es vier größere Trabanten als Luna. Drei davon gehören zu Jupiter und sind Teil der sogenannten „Galilei’schen Monde„. Sie sind ein wichtiger Teil der Astronomiegeschichte.
Mars besitzt zum Beispiel zwei sehr kleine Begleiter. Diese beiden, Phobos und Deimos,sind nur durch die Schwerkraft eingefangene Asteroiden.
Lediglich die Ringe um Gasplaneten, welche aus Millionen von Felsbrocken bestehen, werden nicht zu den Monden gezählt. Weiterhin gibt es auch Asteroiden mit Monden. Dort handelt es sich meist um Doppelasteroiden, da der Satellit oft ähnlich groß wie der Asteroid ist.
Auch Kometen können Begleiter haben. Sie sind jedoch selten. Bisher wurden nur Trabanten um „erloschene“ oder zeitweise aktive Kometen gefunden.
Theoretisch denkbar wäre es auch, dass ein Mond selbst noch einmal von Satelliten umrundet wird. Dieser wäre dann sehr nah an seinem „Muttermond“ und würde im Verlauf einiger Jahre auf ihn stürzen. Die Beobachtung eines solchen „Mondmondes“ ist damit sehr unwahrscheinlich. Dass so etwas allerdings für eine gewisse Zeit funktioniert, zeigt zum Beispiel der Lunar Reconnaissance Orbiter.
Klassifikation von Monden
Es gibt, neben der Größe, eine Vielzahl weiterer Kriterien, die man den Monden zuordnen kann.
Wie bei den Planeten gibt es auch Bei den Monden Himmelskörper, die eine Atmosphäre und ein Magnetfeld besitzen können. Kein Magnetfeld heißt im Regelfall auch keine Atmosphäre. Titan besitzt beispielsweise eine sehr dichte Atmosphäre. Er wird allerdings durch die Magnetosphäre seines Mutterplaneten Saturn vor dem Sonnenwind geschützt.
Retrograde Begleiter sind eine Seltenheit. Sie umrunden ihren Planeten rückläufig, im Uhrzeigersinn. Das hat starke Gezeitenkräfte zur Folge. Sie werden den Satelliten im Verlauf der Zeit zerklüften und letztendlich zerreißen.
Diese Kräfte wirken sich auf jeden Himmelskörper aus. Der Erdmond befindet sich wegen ihnen in einer gebundenen Rotation. Das heißt, er zeigt uns immer die gleiche Seite. Er dreht sich also genau einmal um sich selbst, wenn er sich einmal um die Erde dreht.
Schäfermonde halten die Gesteinsbrocken in Saturns Ringen auf einer festen Bahn. Ohne sie gäbe es die Ringe des Saturn in dieser Form nicht.
Trabanten können sich eine Bahn um den Planeten auch teilen. Sie umkreisen also den Planeten auf der gleichen Bahn. Man nennt sie dann koorbital. Trojaner sind ein Spezialfall der koorbitalen Begleiter. Sie sind deutlich leichter als der Hauptmond auf der gleichen Bahn und befinden sich in einem Lagrange-Punkt des Mondes. Das heißt, sie sind um einen Winkel von 60° versetzt und können sich antriebslos fortbewegen. Sie werden vom Planeten zum einen und vom Hauptmond zum anderen so angezogen, dass sie der Bahn folgen.
Geschichte der Mondentdeckungen
In der Astronomiegeschichte spielt die Entdeckung von Monden eine große Rolle. Sie kann als wichtiger Schritt zu immer besseren astronomischen Instrumenten gesehen werden. Dazu gehört natürlich vor allem das Teleskop. Hier werden einige der wichtigsten Ereignisse kurz erläutert.
Der Erdmond Luna ist der Menschheit bereits seit ihrer Entstehung bekannt. Man kennt ihn also seit 200.000 bis 300.000 Jahren.
Mit dem Beginn der Raumfahrt im 20. Jahrhundert werden dutzende neue Monde entdeckt, die für Teleskope von der Erde aus nicht sichtbar sind. Sie werden immer kleiner, manche sind nur einige Kilometer groß. Die Gasplaneten weisen immer mehr Satelliten auf, während die inneren Planeten nach wie vor wenige haben. Sie sind schlichtweg zu leicht und zu nah an der Sonne, um viele Trabanten einzufangen.
Trotzdem kann sich auch ein Zwergplanet wie Pluto mit Monden schmücken. 1978 wurde Charon entdeckt – er ist in etwa halb so groß wie Pluto. Mittlerweile weiß man von fünf natürlichen Satelliten um den ehemaligen neunten Planeten. Da er weit von der Sonne entfernt ist, ist ihr Einfluss durch die Schwerkraft sehr schwach. Für Charon wird eine ähnliche Entstehung wie die des Erdmonds vermutet.
Chronologie der Entdeckungen
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1610
entdeckt Galileo Galilei als Erster vier große Trabanten um Jupiter: Ganymed, Kallisto, Europa und Io. Zu seinen Ehren spricht man von den Galilei'schen Monden. Die vier gehören zu den größten im Sonnensystem.
Galileis Durchbruch sorgt für immer mehr Entdeckungen von Monden.
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1655
findet Christiaan Huygens den Saturnmond Titan. Er steht an zweiter Stelle der größten Trabanten im Sonnensystem.
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1671-1684
Hier gibt es vier weitere Entdeckungen. Dabei handelt es sich um die Saturnmonde Dione, Japetus, Rhea und Tethys. Sie wurden von Cassini entdeckt.
Bis zur nächsten Entdeckung dauerte es über hundert Jahre.
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1787
Beobachtet Wilhelm Herschel durch sein selbst gebautes Teleskop die Uranusmonde Titania und Oberon. Der Planet selbst wurde erst 6 Jahre davor von ihm gefunden.
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1789
findet Herschel die nächsten Satelliten um Saturn. Enceladus und Mimas sind die ersten beobachteten Begleiter mit weniger als 1000 km Ausdehnung.
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1846
Noch im gleichen Jahr der Entdeckung von Neptun, 1846, wird Triton von William Lassell gefunden. Er weist als erster Trabant eine retrograde Bahn auf.
Nur zwei Jahre später entdeckt Lassell mit Hyperion einen bis dahin sehr kleinen Saturnmond von nur 270 km Ausdehnung.
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1846
Noch im gleichen Jahr der Entdeckung von Neptun, 1846, wird Triton von William Lassell gefunden. Er weist als erster Trabant eine retrograde Bahn auf.
Nur zwei Jahre später entdeckt Lassell mit Hyperion einen bis dahin sehr kleinen Saturnmond von nur 270 km Ausdehnung.
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1846
Noch im gleichen Jahr der Entdeckung von Neptun, 1846, wird Triton von William Lassell gefunden. Er weist als erster Trabant eine retrograde Bahn auf.
Nur zwei Jahre später entdeckt Lassell mit Hyperion einen bis dahin sehr kleinen Saturnmond von nur 270 km Ausdehnung.
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1846
Noch im gleichen Jahr der Entdeckung von Neptun, 1846, wird Triton von William Lassell gefunden. Er weist als erster Trabant eine retrograde Bahn auf.
Nur zwei Jahre später entdeckt Lassell mit Hyperion einen bis dahin sehr kleinen Saturnmond von nur 270 km Ausdehnung.
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1851
In diesem Jahr macht Lassell seinen dritten Fund, nach langer Beobachtung. Die zwei Uranusmonde werden Ariel und Umbriel getauft. Man bezeichnet sie aufgrund ihrer sehr ähnlichen Größe und der gleichen Entdeckung gern als Zwillingsmonde.
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1877
Der Mars ist im Jahr 1877 so nah wie möglich an der Erde. Durch diese Mars-Opposition gelingt es Asaph Hall, die Monde Phobos und Deimos zu entdecken. Mit 22 bzw. 12 km gehören sie zu den kleinsten Monden.
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1892
Im Vergleich zu Jupiters Größe ist die Umlaufbahn von Io sehr klein. Trotzdem findet Barnard im Jahr 1892 einen Trabanten um Jupiter, welcher eine noch kleinere Bahn besitzt. Amalthea ist ungleichmäßig geformt. Das kann zum Teil an den großen Gezeitenkräften liegen, denen er aufgrund seiner Nähe zu Jupiter ausgesetzt ist.
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1898
Mit Phoebe wird im Jahr 1898 ein ganz besonderer Saturnmond von William H. Pickering gefunden. Er kreist nicht nur in einer retrograden Bahn um seinen Planeten. Sie ist auch noch um 176° zum Äquator des Saturn geneigt.
Die Foto Aufnahmen auf dieser Seite stammen von der NASA. (Courtesy NASA/JBL-Caltech)
