Die "Atmosphäre" des Mondes

Bald sollen wieder Menschen auf dem Mond landen. Sie haben damit die
Möglichkeit, die einzigartige Atmosphäre auf der Mondoberfläche zu
genießen - wobei, eine Atmosphäre gibt es dort ja gar nicht. Warum
eigentlich?

Im Rahmen der Artemis-Mission der NASA ist geplant, dass seit 1972
erstmals wieder Menschen auf der Mondoberfläche landen. Frühestens
2025 soll dies der Fall sein. Neben ihren Forschungsaufgaben, wie zum
Beispiel der Untersuchung von Wasser- bzw. Eisvorkommen (wurden vor
knapp zwei Jahren am Südpol des Mondes entdeckt), bleibt aber
sicherlich auch etwas Zeit, um die einzigartige Stimmung auf dem Mond
zu genießen. Den Blick auf das Wetterradar kann sich das
Astronautenteam dabei sparen, denn wettertechnisch hat der Mond nicht
viel zu bieten. Es fehlt ihm schlicht und ergreifend eine dafür
notwendige Atmosphäre, also ein ihn umhüllendes Gasgemisch.

Das liegt aber nicht etwa daran, dass er kein Planet ist, denn der
Titan (größter Mond des Saturn) kann beispielweise eine solche
vorweisen. Auch bei Planeten ist ihr Vorhandensein wahrlich keine
Selbstverständlichkeit, auch wenn in unserem Sonnensystem mit
Ausnahme des Merkurs alle Planeten über eine mehr oder weniger gut
ausgeprägte Atmosphäre verfügen. Für ihren "Erwerb" muss ein
Himmelskörper diverse Voraussetzungen erfüllen.

Einen im wahrsten Sinne des Wortes massiven Vorteil hat ein
Himmelskörper, der ein große Masse besitzt. Denn je schwerer er ist,
desto größer ist auch seine Anziehungskraft auf andere Teilchen, z.
B. eben auf Gasmoleküle. Anders ausgedrückt: Ist ein Himmelskörper zu
leicht, also seine Anziehungskraft zu gering, kann er keine Gase in
seiner Nähe halten. Sie würden in den Weltraum "abhauen".

Von Nachteil ist dagegen ein "erhitztes Gemüt". Je höher nämlich die
Temperatur auf der Oberfläche ist, desto größer ist auch die
Bewegungsenergie der dortigen Gasmoleküle. Das wiederum hat einen
direkten Einfluss auf ihre Geschwindigkeit, die dabei nämlich
ebenfalls zunimmt. Tja, und ab einer bestimmten Geschwindigkeit
können sich die Gasteilchen letztendlich von der Anziehungskraft des
Himmelskörpers losreißen und in den unendlichen Tiefen des Weltalls
verschwinden.

Ein letzter Punkt, der sich positiv auf den Erhalt einer Atmosphäre
auswirkt, bezieht sich auf die Gase selbst, die auf einem
Himmelskörper z. B. durch Ausgasen (Gasaustritt aus festem oder
flüssigem Material) entstehen. Da Gasmoleküle mit einem kleineren
Molekulargewicht schneller sind als die mit einem größeren, stehen
für Erstere die Chancen deutlich besser, dem Anziehungsfeld des
Himmelskörpers zu entkommen.

Die Erde konnte sich in all diesen Punkten behaupten und verfügt
somit über die Zusammensetzung des Gasgemisches, das unsere
Atmosphäre ausmacht und dort bis zu einer Höhe von etwa 100 km über
dem Erdboden recht konstant vorhanden ist: 78,08 % Stickstoff, 20,95
% Sauerstoff, 0,93 % Argon und weniger als 1 % Spurengase (z.B.
Kohlendioxid). Der Wasserdampf, der den wichtigsten Bestandteil für
unser Wetter darstellt, nimmt aufgrund starker räumlicher und
zeitlicher Schwankungen etwa 1 bis 4 % der Luft ein.

Der Mond muss dagegen ohne Atmosphäre auskommen - zumindest im
wissenschaftlichen Sinne. Atmosphäre im Sinne von Ästhetik und
Stimmung bietet er aber allemal.

Dipl.-Met. Tobias Reinartz
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 01.09.2022

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