Die Nächte werden immer länger

Weshalb es auf der dunklen Seite des Mondes nicht immer dunkel ist und weshalb hier unten die Nächte immer länger werden

Chinas neuestes Raumfahrtunternehmen zeigt nicht nur, wie weit man in der Volksrepublik technologisch inzwischen ist, sondern beleuchtet auch einen interessanten, dem Laien wenig bewussten Aspekt des Erde-Mond-Systems. Wie berichtet, ist die nach einer Mondgöttin benannte Sonde Chang'e-4 am 3. Januar (nach Beijinger Zeit) auf der Rückseite des Mondes gelandet.

Am gestrigen Freitag meldete die in Hongkong erscheinende South China Morning Post, dass alles planmäßig laufe und die Übertragung der Daten begonnen habe. Neben chinesischen Wissenschaftler sind unter anderem auch ihre schwedischen, US-amerikanischen und deutschen Kollegen gespannt, was ihre mitgeschickten Apparate messen und beobachten werden.

Doch was hat es mit dieser Rückseite des Mondes eigentlich auf sich, die stets der Erde abgekehrt und daher niemals von dieser einsehbar ist? Weshalb muss die Kommunikation der Sonde mit der Bodenstation, wie in der verlinkten ersten Meldung beschrieben, sozusagen um die Ecke über einen Relais-Satelliten erfolgen?

The dark side of the Moon

Im Englischen wird die Mondrückseite auch dark side genannt, doch ist es auf ihr genauso wenig ewig dunkel wie auf der Vorderseite. Vielmehr erfährt der Mond wie die Erde einen Wechsel von Tag und Nacht, außer dass es auf ihm wegen fehlender Atmosphäre keine Dämmerung gibt und ein vollständiger Mondtag mit etwa 29 Erdtagen ein bisschen länger dauert.

Doch weshalb zeigt der Mond uns eigentlich immer die gleich Seite? Schuld sind die Gezeitenkräfte. Diese haben die Eigenrotation unseres Begleiters so weit abgebremst, dass er sich nur noch einmal pro Umlauf um sich selbst dreht. Aber nur wenn er aus der Sicht der Sonne hinter der Erde steht, also während Vollmond, ist seine dark side auch wirklich vollständig dunkel. Bei Neumond ist sie dagegen vollständig sonnenbeschienen.

Die genannten Gezeitenkräfte wirken übrigens auch andersherum auf die Erde ein und sorgen hier nicht nur für die jeweils zweimal täglich auftretende Ebbe und Flut, sondern sie verlangsamen auch die Erdrotation. Tag und Nacht werden immer länger.

Langsam langsamer

Nur dass dieser Vorgang ziemlich langsam voranschreitet und die Erde zum Glück noch weit davon entfernt ist, dem Mond stets die gleiche Seite zuzuwenden. Für Mensch und Natur wäre das recht ungemütlich, denn dann würden die Tage und Nächte ziemlich lang werden.

Unter anderem sähe dann das Klima dramatisch anders aus, weil es selbst in den Tropen zu enormen Temperaturdifferenzen käme. Auch müssten sich die Pflanzen mit ihrer Photosynthese ziemlich umstellen. Und die Tourismusindustrie würde sicherlich Round-the World-Trips anbieten, um auf schnellen Schiffen der Sonne hinterher reisen zu können.

Doch mit der Gründung entsprechender Unternehmen kann man sich noch ein wenig Zeit lassen. Der Tag, womit hier ein vollständige Umdrehung gemeint ist, verlängert sich pro Jahrhundert nur um 2,05 Millisekunden, wie man aus astronomischen Messungen weiß. Tageslicht und Dunkelheit jeweils anteilig. Die Nächte werden also zur Zeit der Wintersonnenwende in Berlin um etwa 1,34 Millisekunden pro Jahrhundert länger.

Na, das ist gerade noch zu verschmerzen. Aber was bedeutet das für Erde und Mond? Da war doch was mit der Drehimpulserhaltung, damit, dass der Drehimpuls im Universum niemals verloren geht. Genau, geht er auch nicht. Er wird von der Erde auf den Mond übertragen. Der bewegt sich schneller auf seiner Umlaufbahn und wird dadurch weiter rausgetragen. Um rund fünf Zentimeter pro Jahr. Hat man nachgemessen.

Rotierendes Brathähnchen

Hört sich verrückt an? Man kann das zurückrechnen und kommt darauf, dass der Tag vor 400 Millionen Jahren nur 21,7 Stunden lang gewesen sein muss. Demnach hätte des Jahr 403 Tage gehabt.

Auch das lässt sich überprüfen: Untersuchungen an Korallen und Muscheln aus dieser Zeit, die Jahres- und Tagesringe angesetzt haben, bestätigen das. Die Auszählung ihrer Wachstumsbänder ergab 400 bis 410 Tage in jener Zeit des Übergangs aus dem Erdzeitalter des Silurs in den des Devon.

Sorgen muss man sich wegen all dem übrigens nicht machen. Auch wenn dereinst unser Mutterstern die Erde grillt, wird sie sich dabei noch fleißig wie ein Brathähnchen drehen. Allerdings mit 30 oder auch ein paar mehr Stunden viel zu langsam, um nicht reichlich anzubrennen. Doch um dies Szenario heil zu überstehen, wäre auch noch eine Tageslänge von zwei Sekunden zu langsam.