Taumelnde Achse

Ohne Mond wäre unser Planet lange nicht so lebensfreundlich. Denn erst die Präsenz des großen Trabanten hat die Achse der Erde und damit ihr Klima stabilisiert. Das lunare Magnetfeld schützte die junge Erde zudem vor den schlimmsten Sonnenstürmen. Gäbe es den Mond nicht, könnten die ersten Zellen und Organismen möglicherweise erst viel später oder sogar nie entstanden sein.

Wie ein eiernder Kreisel

Welche Folgen ein fehlender Mond auf die Stabilität eines Planeten hat, demonstriert der Mars mit seinen fast vernachlässigbaren Minimonden. Die Rotationsachse unseres Nachbarplaneten verändert ihre Neigung sowohl kurz- als auch langfristig weit stärker als die der Erde. Zum einen taumelt die Marsachse im Verlauf von mehreren 100.000 Jahren um rund zehn Grad. Die Achse eiert damit wie in Schlangenlinien um ihre mittlere Neigung von 25 Grad gegen die Ekliptik.

Diese relativ starke Schwankung hat Konsequenzen für das marsianische Klima: Weil sich dadurch periodisch der Winkel des Sonneneinfalls verändert, verschieben sich die Klimazonen. An den Eiskappen der Mars-Pole sind diese periodischen Schwankungen an den abwechselnden Sichten von Eis und Staub erkennbar. Sie spiegeln wärmere und kühlere Zeitabschnitte auf den jeweiligen Mars-Halbkugeln wider.

Bei der Erde variiert die Präzession mit 1,5 Grad viel weniger, weil die Anziehungskraft des großen Mondes das Taumeln der Erdachse dämpft. Terje Wahl vom norwegischen Raumfahrtzentrum vergleicht diesen stabilisierenden Effekt mit dem des Hammers bei einem Hammerwerfer: „Solange er den Hammer hält, kann er fast auf einem Punkt rotieren“, so Wahl. „Aber sobald er ihn loslässt, verliert er seine Balance und muss mehrere Ausgleichsschritte machen, um nicht hinzufallen.“

Der Mars erlebte aber noch weit drastischere Veränderungen: „Es wurde gezeigt, dass die Neigung der Rotationsachse in weniger als 50 Millionen von Null auf 60 Grad kippen kann“, berichten Sebastian Elser von der Universität Zürich und seine Kollegen. „Ohne den Mond würde auch die Obliquität der Erde solche großen und chaotischen Schwankungen durchlaufen – und das hätte starken Einfluss auf das planetare Klima.“ Als Folge könnten sich die Jahreszeiten und Klimazonen dramatisch verschieben und zu manchen Zeiten wären selbst Regionen am Äquator vereist.

Doppelter Schutz durch das lunare Magnetfeld

In der Frühzeit des Sonnensystems kam noch ein weiterer positiver Effekt des Mondes zum Tragen: Sein Magnetfeld bildete einen Schutzschirm für die junge Erde. Denn wie Forscher um James Green von der NASA kürzlich herausfanden, besaß der Erdtrabant wahrscheinlich noch bis vor rund 3,5 Milliarden Jahren ein starkes Magnetfeld. Dieses war mit dem der Erde verbunden, weil der Mond damals nur ein Drittel so weit von der Erde entfernt war wie heute.

Für die junge Erde könnte dies entscheidend gewesen sein. Denn das Magnetfeld des Mondes verlieh ihr zusätzlichen Schutz gegen die heftigen Ausbrüche der noch jungen Sonne. „Der Mond bildete für die Erde eine substanzielle Schutzbarriere gegen den Sonnenwind und könnte so entscheidend dazu beigetragen haben, dass die junge Erde damals ihre Atmosphäre behielt“, erklärt Green. Ohne die Atmosphäre hätte sich auf der Erde wahrscheinlich nie Leben entwickelt.