Warum sehen wir immer die gleiche Seite des Mondes?

Dreht sich der Mond um sich selbst? Ja, einmal pro Umlauf

Oft hört man, der Mond drehe sich gar nicht. Es ist genau umgekehrt: Der Mond dreht sich um seine eigene Achse, nur sehr langsam. Eine Drehung dauert 27,3 Tage, die Erde schafft eine pro Tag. Ein Punkt am Mondäquator bewegt sich durch die Drehung nur mit etwa 17 km/h, am Erdäquator sind es rund 1.670 km/h.

Entscheidend ist der Takt: 27,3 Tage braucht der Mond auch für einen Umlauf um die Erde. Drehung und Umlauf dauern gleich lang, und genau deshalb bleibt uns immer dieselbe Seite zugewandt. Das nennt man gebundene Rotation.

Warum Drehung und Umlauf gleich lang dauern: gebundene Rotation

Der Mond hat sich nicht immer so gedreht. Früher drehte er sich schneller. Die Anziehung der Erde zieht an der ihr zugewandten Seite des Mondes stärker als an der abgewandten und dehnt ihn dadurch ganz leicht in die Länge, zu einer Art Ei mit zwei Ausbuchtungen. Solange der Mond sich schneller drehte, als er umlief, wurden diese Ausbuchtungen mitgeschleppt, und die Erde zog sie immer wieder zurück. Diese Reibung bremste seine Drehung, bis sie zum Umlauf passte. Seitdem zeigen die Ausbuchtungen zur Erde, und es ändert sich nichts mehr.

Umgekehrt passiert dasselbe, nur viel langsamer, weil die Erde viel schwerer ist. Der Mond erzeugt auf der Erde Ebbe und Flut, und diese Gezeitenreibung bremst die Erddrehung: Der Tag wird pro Jahrhundert etwa 2 Millisekunden länger. Dafür entfernt sich der Mond jedes Jahr um etwa 3,8 Zentimeter von der Erde. Gemessen wird das mit Laserstrahlen, die an Spiegeln zurückgeworfen werden, die die Apollo-Astronauten auf dem Mond aufgestellt haben.

Warum wir 59 % des Mondes sehen, nicht nur die Hälfte

Genau genommen sehen wir etwas mehr als die Hälfte. Die Mondbahn ist oval: Nahe an der Erde läuft der Mond schneller, weit weg langsamer, während seine Drehung gleichmäßig bleibt. Außerdem ist seine Achse etwas gegen die Bahn geneigt. Beides lässt uns im Lauf des Monats ein paar Grad um seine Ränder herumschauen. Dieses Schwanken heißt Libration und zeigt uns mit der Zeit rund 59 % der Mondoberfläche. Die übrigen 41 % sieht man nur aus dem All.

Das 3D-Modell lässt die Libration weg: Sein Mond dreht sich exakt im Takt, das Fähnchen zeigt immer genau zur Erde.

Was auf der Rückseite des Mondes ist

Bis 1959 hatte niemand die Rückseite gesehen. Dann fotografierte sie die sowjetische Sonde Lunik 3 (Luna 3). Die ersten Menschen, die sie mit eigenen Augen sahen, waren die drei Astronauten von Apollo 8, die im Dezember 1968 den Mond umkreisten. 2019 landete mit der chinesischen Sonde Chang'e 4 zum ersten Mal ein Raumfahrzeug dort.

Die Rückseite sieht ganz anders aus als die uns bekannte Seite. Dunkle Lavaebenen, die Maria, fehlen fast völlig, dafür ist sie mit Kratern übersät. Auch im Modell ist das so: Zeigt die Rückseite zur Erde, sieht der Mond wie eine gleichmäßig helle Scheibe aus.

Nicht nur unser Mond

Gebundene Rotation ist im Sonnensystem häufig. Die meisten großen Monde zeigen ihrem Planeten immer dieselbe Seite, etwa die Jupitermonde Io, Europa und Ganymed und der Saturnmond Titan. Pluto und sein Mond Charon gehen noch einen Schritt weiter: Sie sind aneinander gebunden, jeder zeigt dem anderen immer dieselbe Seite.