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