Die Rückseite des Mondes weist mehr Krater auf als die Vorderseite. Liegt es daran, dass es dazu beiträgt, die Erde vor Meteoriteneinschlägen zu schützen? Diese Hypothese hat überhaupt keine Grundlage

Der Mond, den wir das ganze Jahr über sehen, hat dasselbe Gesicht. Wissen Sie, warum? Wie sieht die andere Seite des Mondes aus? Wir alle können es sehen, es hat sich im Laufe der Zeit nie geändert. Es soll seltsam sein, weil der Mond der Welt immer dasselbe Gesicht zeigt. Obwohl es im Liedtext heißt, dass sich das Gesicht des Mondes leise verändert, scheint es, als hätte sich das Gesicht des Mondes nie verändert. Warum ist das so? Tatsächlich ist der Grund dafür nicht kompliziert. Dies liegt daran, dass die Erde und der Mond durch die Gezeiten gebunden sind. Wenn sich ein Objekt im Weltraum um ein anderes bestimmtes Objekt dreht, ist die Zeit, die das Objekt für eine Umdrehung benötigt, genau dieselbe wie die Zeit, die es für eine Umdrehung um den anderen Himmelskörper benötigt. Auf diese Weise wird einem anderen bestimmten Objekt immer die gleiche Seite des Objekts angezeigt, oder anders ausgedrückt: Das Objekt wird gedreht.

Im Erde-Mond-System dreht sich der Mond immer um die Erde. Der Mond umkreist die Erde etwa alle 28 Tage, und die Zeit, die der Mond für eine Umrundung der Erde benötigt, beträgt genau 28 Tage. Auf diese Weise können wir von der Erde aus nur eine Seite des Mondes sehen, oder wir können sagen, dass der Mond nur eine Seite hat. Die Gezeitenblockierung der Erde ist ein sehr häufiges astronomisches Phänomen. Es tritt häufig zwischen Planeten und ihren Satelliten auf, manchmal kann es aber auch zwischen anderen Himmelskörpern im Weltraum auftreten. Gerade aufgrund der Gezeitensperre ist der Mond, den die Menschen im Altertum sahen, derselbe wie der Mond, den wir heute sehen, und er wird sich auch durch Veränderungen der geografischen Lage nicht verändern. Das heißt, der Mond, den wir auf der Südhalbkugel, der Nordhalbkugel, der Osthalbkugel und der Westhalbkugel der Erde sehen, ist eigentlich derselbe.

Die Frage ist also: Wie können wir wissen, wie die Rückseite des Mondes aussieht?

Es ist nicht einfach, die Rückseite des Mondes zu sehen. Um es zu sehen, müssen wir auf seinen Rücken fliegen. Im Jahr 1959 flogen Menschen mit dem sowjetischen Monderkundungssatelliten zum ersten Mal zur Rückseite des Mondes und machten einige Fotos, die uns die Gelegenheit gaben, seine Schönheit zu bewundern. Wie das Sprichwort sagt: Sie werden es nicht wissen, bis Sie es sehen. Sie werden überrascht sein. Die auf den Fotos zu sehende Rückseite des Mondes unterscheidet sich stark von der Vorderseite des Mondes, die wir gewohnt sind. Am auffälligsten ist, dass es mit großen und kleinen Kratern bedeckt ist, es keine großen grauen Bereiche gibt und auch die Helligkeit größer ist. Später, mit der Umsetzung des Apollo-Programms durch die Vereinigten Staaten und des Chang'e-Monderkundungsprojekts durch mein Land, umkreisten Dutzende von Monderkundungssatelliten den Mond, machten eine große Zahl von Fotos und maßen die Höhe des Oberflächengeländes, das Schwerefeld, die Oberflächentemperatur, die Mineralzusammensetzung usw., sodass wir uns ein umfassendes Bild vom Mond machen können. Der Mondrover Chang'e 4 meines Landes ist direkt auf der Rückseite des Mondes gelandet und hat mehr als drei Jahre lang Erkundungsaktivitäten durchgeführt, bei denen er eine große Menge wissenschaftlicher Daten gesammelt hat.

Das Bild stammt von Tuchong.com

Diese Erfassungsdaten zeigen, dass die Hauptunterschiede zwischen der Rückseite und der Vorderseite des Mondes die folgenden Aspekte umfassen:

Einer davon ist, dass der Höhenunterschied der Oberfläche groß ist. Wenn Sie einen Kreis mit dem durchschnittlichen Radius des Mondes zeichnen, ist das Gelände in den meisten Bereichen der Vorderseite niedriger als dieser Kreis, während die Geländelinie auf der Rückseite höher als dieser Kreis ist. Das zweite ist die Farbe. Die Gesamtfarbe der Vorderseite ist dunkel. Diese großen Bereiche mit dunkleren Farben werden Mondmeere genannt, während die Gesamtfarbe der Rückseite heller ist. Drittens sind die Gesteinsarten und Mineralzusammensetzungen auf beiden Seiten unterschiedlich. Die Rückseite ist grundsätzlich heller gefärbt, während die grauen Bereiche der Vorderseite aus dunklem Basalt bestehen. Viertens ist die Anzahl bzw. Dichte der Einschlagkrater auf beiden Seiten sehr unterschiedlich. Auf der Rückseite ist die Zahl der Einschlagkrater offensichtlich größer als auf der Vorderseite, insbesondere im vorderen Mondmeerbereich, wo die Zahl der Einschlagkrater im Allgemeinen geringer ist. Fünftens gibt es einen großen Unterschied hinsichtlich der vulkanischen Aktivitäten auf der Vorder- und Rückseite. Die Basalte auf der Vorderseite sind alle durch Vulkanausbrüche entstanden. Auch auf dem Mond befinden sich die meisten Vulkangesteine ​​auf der Vorderseite, auf der Rückseite jedoch nur sehr wenige. Sechstens ist die Dicke der Mondkruste auf beiden Seiten sehr unterschiedlich. Die Mondkruste ist die äußerste Schicht des Mondes und entspricht der Erdkruste. Daher ist der Mond auf der Vorderseite offensichtlich dünner als auf der Rückseite. Die oben genannten sechs Punkte sind die offensichtlichsten und nachgewiesenesten Unterschiede zwischen Vorder- und Rückseite.

Warum also gibt es so einen großen Unterschied? Um diese Frage zu beantworten, forschen Wissenschaftler weltweit seit langem. Hier ist eine kurze Zusammenfassung:

Der Grund für den Unterschied zwischen Vorder- und Rückseite des Mondes lässt sich auf die Entstehungsphase des Mondes zurückführen. Nach derzeit allgemein anerkannter Ansicht entstand der Mond vor 4,5 Milliarden Jahren, als die Erde von einem Himmelskörper von der Größe des Mars getroffen wurde und sich die dabei entstandenen Trümmer wieder anhäuften. Zu Beginn war die Temperatur des Mondes sehr hoch und es könnte Magmagestein mit einer Tiefe von Hunderten von Kilometern auf ihm geben, das den gesamten Mond bedeckt. Als der Mond abkühlte, begannen diese Hochtemperaturmagmen abzukühlen und verschiedene Mineralien zu kristallisieren. Dann würden die Mineralien mit der höheren Dichte im sauberen Bereich sinken und die Mineralien mit der geringeren Dichte würden nach oben schwimmen und schließlich die Mondkruste bilden. Zu dieser Zeit war das Erde-Mond-System möglicherweise blockiert, was zu unterschiedlichen Gravitationskräften auf beiden Seiten führte und so zu der unterschiedlichen Dicke des Mondes führte, die wir heute sehen.

Aber nicht jeder ist mit dieser Ansicht einverstanden. Manche Menschen glauben, dass ein großes Einschlagsereignis auf dem Mond die normale Mondstruktur zerstört hat, einschließlich der unterschiedlichen Intensität der vulkanischen Aktivität auf beiden Seiten, was auch mit der unterschiedlichen Dicke des Mondes auf beiden Seiten zusammenhängt. Daher ist es einfacher, durch die Hindernisse auf der Rückseite des Mondes zu brechen und so eine große Menge vulkanischen Gesteins zu bilden, während der Mond auf der Rückseite dick ist und selbst wenn sich tief im Inneren Magma befindet, kann es nicht zu Ausbrüchen kommen, weshalb es dort nur sehr wenige Vulkane gibt.

Zwei weitere häufig diskutierte Themen sind die Frage, ob es auf der Rückseite des Mondes weitere Einschlagkrater gibt. Liegt es daran, dass der Mond viele Einschläge für die Erde blockiert hat, oder liegt es daran, dass der Mond die Erde vor einigen Einschlägen geschützt hat? Tatsächlich entbehrt diese Ansicht jeder Grundlage. Die Einschläge auf der Vorderseite des Mondes sind nicht alle geringer als die auf der Rückseite. In den im gleichen Zeitraum entstandenen geologischen Einheiten gibt es keinen offensichtlichen Unterschied in der Dichte der Einschlagkrater. Nur die von jungem Vulkangestein bedeckten Gebiete und die Gebiete quer zum Meer scheinen weniger Krater zu haben. Dies liegt daran, dass sie keine frühen Aufprallereignisse erlebt haben. Zweitens gibt es auf dem Mond mehr große Einschlagbecken, und zwar auf der Vorderseite als auf der Rückseite. Drittens beträgt der Durchmesser des Mondes, gemessen an der Größe der beiden und den relativen Bewegungseigenschaften des Erde-Mond-Systems, nur etwas mehr als 3.400 Kilometer, also etwa ein Viertel des Erddurchmessers. Die durchschnittliche Entfernung zwischen Erde und Mond beträgt jedoch mehr als 380.000 Kilometer. Meteoriten können also aus allen Richtungen kommen. Aus dieser Perspektive ist es für die beiden schwierig, sich gegenseitig zu schützen, bzw. ihre Rolle ist sehr gering.

Abschließend sei darauf hingewiesen, dass wir über die Rückseite des Mondes weit weniger wissen als über die Vorderseite. Wir freuen uns auch darauf, dass Chinas Monderkundungsprojekt Chang'e 6 so bald wie möglich Proben von der Rückseite des Mondes zurückbringt, um weitere Geheimnisse der Rückseite des Mondes zu lüften.

Dieser Artikel ist eine vom Science Popularization China Starry Sky Project unterstützte Arbeit

Autor: Xiao Long

Gutachter: Zuo Wei (Forscher am Nationalen Astronomischen Observatorium der Chinesischen Akademie der Wissenschaften)

Produziert von: Chinesische Vereinigung für Wissenschaft und Technologie, Abteilung für Wissenschaftspopularisierung

Hersteller: China Science and Technology Press Co., Ltd., Beijing Zhongke Xinghe Culture Media Co., Ltd.