Wie ist die Erde zu ihrem im Verhältnis übergroßen Mond gekommen? Als Antwort auf diese Frage dominiert seit mittlerweile fast 40 Jahren eine Katastrophenhypothese. Die 1984 auf der Kona-Konferenz in Hawaii zum allgemeinen Konsens erklärte Hypothese geht davon aus, dass unser Heimatplanet rund 150 Millionen Jahre nach der Entstehung des Sonnensystems von einem etwa marsgroßen Himmelskörper getroffen wurde. Material dieses Protoplaneten, dem man den Namen Theia gab, vermischte sich mit der herausgeschlagenen Kruste der jungen Erde und bildete so schließlich nach mehreren Jahrtausenden unseren so merkwürdig großen Mond.

Offene Fragen

Die Hypothese erklärt die im Vergleich zur Erde geringe mittlere Dichte des Mondes ebenso wie seine erdähnliche Zusammensetzung. Doch nicht alles, was man über unseren Trabanten herausgefunden hat, passt zu dieser Theorie. So sollte ein Mond, der nach einer planetaren Kollision aus einem Trümmerring hervorging, eigentlich über dem Äquator kreisen. Der Erdmond bewegt sich jedoch in einer anderen Ebene, die mehr nach der Sonne hin ausgerichtet ist.

Um diesen und weitere Widersprüche in der Mondgenese aufzulösen, haben Darren Williams und Michael Zugger von der Pennsylvania State University eine neue Theorie in den Raum geworfen: Der Erdmond könnte ursprünglich Teil eines binären Systems gewesen sein – zwei felsige Kleinplaneten, die einander umkreisten. Als das Duo der Erde zu nahe kam, "stahl" unser Planet einen der beiden Himmelskörper, während der andere aus dem Sonnensystem geschleudert wurde.

Triton als Präzedenzfall

Die im Planetary Science Journal vorgestellte Idee erscheint auf den ersten Blick weit hergeholt, tatsächlich gibt es im Sonnensystem einen Präzedenzfall für ein solches Ereignis: Vieles spricht dafür, dass Triton, der größte Mond des Neptun, aus dem Kuipergürtel stammt, wo solche Doppel-Himmelskörper häufig vorkommen. Die Umlaufbahn von Triton ist sowohl rückläufig als auch stark geneigt – zwei deutliche Anzeichen dafür, dass der Mond nicht zusammen mit Neptun entstanden ist, sondern stattdessen in dessen Gravitationsfeld hineingezogen wurde.

Ähnlich könnte es laut Williams und Zugger auch unserem Mond ergangen sein. Das würde sich auch aus Simulationen ergeben, die die beiden Astrophysiker durchgeführt haben. Diese Modellberechnungen zeigten gar, dass die Erde auch einen bedeutend größeren Satelliten hätte einfangen können, vielleicht ein Objekt von der Größe des Merkur oder des Mars. Die daraus resultierenden Umlaufbahnen wären vermutlich aber nicht stabil gewesen.

Rütteln an Traditionen

Auch die beinah kreisförmige Umlaufbahn des Mondes würde der neuen Theorie nicht widersprechen. Anfangs wäre die Umlaufbahn des Mondes demnach noch stark elliptisch gewesen, erst durch die Gezeitenkräfte der Erde hätte sich der Mondorbit gleichsam geglättet. "Heute läuft die Gezeitenkraft der Erde dem Mond voraus. Die Flutwelle beschleunigt die Umlaufbahn und gibt ihr einen Impuls, einen kleinen Schub", schreiben die Forscher. "Mit der Zeit driftet der Mond ein Stück weiter weg. Der Effekt kehrt sich um, wenn der Mond der Erde näher ist, wie es unmittelbar nach der Erfassung der Fall gewesen wäre." Diese Entwicklung führte letztlich zur gebundenen Rotation des Mondes, wie man sie heute kennt.

Die Studie rüttelt an der traditionellen Ansicht, dass die meisten Monde lediglich Nebenprodukte der Planetenentstehung oder von Kollisionen sind. Stattdessen könnte das Einfangen von kleineren Himmelskörpern eine größere Rolle spielen als bisher gedacht. Williams räumt freilich ein, dass es für sein Szenario noch stichhaltiger Beweise bedarf. Auch wenn ihrer Hypothese wohl aktuell nur eine Außenseiterposition zukommt, hoffen die beiden Wissenschafter auf eine offene Debatte in dieser Frage. "In den letzten vier Jahrzehnten gab es nur eine Möglichkeit, wie der Mond zu uns gekommen sein könnte. Jetzt haben wir vielleicht zwei." (Thomas Bergmayr, 5.10.2024)