Nach längerer Pause gibt es heute wieder einmal eine “Frage zur Astronomie”. Diesmal wird es apokalyptisch: Kann man den Mond auf die Erde fallen lassen? Und wie viel Energie bräuchte man dafür?.
Diese Idee taucht ja in der Science-Fiction immer wieder mal auf (Zum Beispiel in dieser Jugendbuchserie*. Oder diesem Film): Ein Asteroid kollidiert mit dem Mond der darauf hin dann seine Umlaufbahn ändert und sich Richtung Erde bewegt. Aber könnte das wirklich klappen?
Krater auf dem Mond (und im Vordergrund die ISS) (Bild: NASA, CC-BY-NC-ND 2.0)
Nun, Asteroiden kollidieren immer wieder mit dem Mond. Die vielen Krater die wir auf seiner Oberfläche beobachten können, sind ein eindrucksvoller Beleg für das ständige Bombardement dem unser Begleiter ausgesetzt ist. Sie sind aber auch ein Beleg dafür, dass er sich dadurch nicht sonderlich stören lässt. Denn wenn er wirklich so leicht aus der Bahn zu werfen wäre, wäre er ja schon längst auf der Erde gelandet. Ein wenig Mathematik kann das ganze leicht untermauern.
Die Energie, die der Mond aufgrund seiner Bewegung um die Erde hat, nennt sich kinetische Energie. Sie berechnet sich aus seiner Masse, multipliziert mit dem Quadrat der Geschwindigkeit (und dann noch geteilt durch 2). Der Mond hat eine Masse von 7,3 1022 Kilogramm (also 70 Trilliarden Kilogramm). Er bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von 1,02 Kilometer pro Sekunde um die Erde; das sind 3660 km/h. Mit diesen Werten kommt man auf eine kinetische Energie von 3,8 10 28 Joule; das sind 8,6 Quadrillionen Kilokalorien – worunter man sich aber nicht wirklich etwas vorstellen kann.
Aber es entspricht immerhin fast der hundertfachen Energie, die unsere Sonne in einer Sekunde abgibt. Das ist schon einiges… Es entspricht 9 Trillionen Tonnen TNT-Äquivalent. Die Tsar-Bombe, die stärkste je von Menschen verursachte Explosion erreichte “nur” 57 Megatonnen TNT-Äquivalent. Man bräuchte also rund 150 Milliarden von den Dingern, um die gleiche Energie aufzubringen, die in der Bewegung des Mondes steckt!
Und diese Energie muss man auch aufbringen, wenn man den Mond auf die Erde fallen lassen möchte. Der Mond bewegt sich ja nicht grundlos um die Erde herum. Er tut das, weil er nicht anders kann. Weil die Naturgesetze der Bewegung (aka “Newtonsche Axiome”) das so vorsehen. Der Mond bewegt sich – so wie jedes andere Objekt – auf einer geradlinigen Bahn durch das Universum (1. Newtonsches Axiom). Beziehungsweise er tut es nicht, sondern bewegt sich um die Erde herum, weil diese die geradlinige Bewegung durch ihre Gravitationskraft in eine Umlaufbewegung transformiert (2. Newtonsches Axiom). Der Mond fällt auf die Erde, aber deren Gravitationskraft zieht ihn immer ein Stück weg, so dass er um die Erde herum fällt; nicht umsonst spricht man ja auch vom “freien Fall”…
Soll der Mond aber nicht um sondern auf die Erde fallen, muss man seine Bewegung stoppen. Und dazu braucht es die gleiche Menge an Energie, die jetzt in seiner Bewegung steckt. Wollten wir den Mond auf die Erde stürzen lassen, dann benötigen wir also 100 Milliarden Exemplare der stärksten Atombomben, die die Menschheit je hervor gebracht hat. Zum Glück gibt es so viele davon aber nicht!
Und wie sieht es mit Asteroiden und Kometen aus? Das sind keine Atombomben, aber sie können vergleichsweise groß werden und bewegen sich enorm schnell durchs All. In ihnen steckt ebenfalls jede Menge kinetische Energie – aber würde sie reichen um unsere Apokalypse umzusetzen? Beim prominenten Komet Halley sind das beispielsweise 53 Milliarden Tonnen TNT-Äquivalent. Das ist zwar schon deutlich mehr als bei der Tsar-Bombe; aber man bräuchte immer noch etwa 160 Millionen davon, um den Mond aus seiner Umlaufbahn zu bringen.
Eine reicht nicht… USDE, public domain
Kurz gesagt: Der Mond wird nicht auf die Erde fallen. Egal wie viele Atombomben dort hochgehen oder Asteroiden mit ihm kollidieren würden: Bei jedem auch nur annähernd realistischen Szenario ist dem das Mond komplett egal! In der Realität passiert auch genau das Gegenteil: Der Mond entfernt sich von der Erde; ein paar Zentimeter pro Jahr (Grund dafür sind die Gezeiten, siehe hier für eine ausführliche Erklärung). Es gibt viele apokalyptische Szenarien bei denen sich Science-Fiction-Autoren bedienen können. Aber ein Zusammenstoß zwischen Mond und Erde der von einem Asteroideneinschlag ausgelöst wird ist kein sonderlich intelligentes…
Mehr Antworten findet ihr auf der Übersichtsseite zu den Fragen, wo ihr selbst auch Fragen stellen könnt.
Kommentare (99)