Wie groß und wie weit entfernt ist der Mond?

Zwischen Erde und Mond würden etwa 30 Erdkugeln nebeneinander passen.

Eine kleine Welt neben einer großen

Der Vollmond wirkt ungefähr so groß wie die Sonne, doch beide könnten kaum unterschiedlicher sein. Der Mond ist eine Gesteinskugel mit einem mittleren Radius von 1737.4 km, also etwa 3475 km Durchmesser. Der mittlere Erdradius beträgt 6371 km. Teilst du den Mondradius durch den Erdradius, erhältst du 0.27: Der Monddurchmesser ist etwas größer als ein Viertel des Erddurchmessers. Die NASA veranschaulicht es mit einer Münze: Wäre die Erde so groß wie ein amerikanisches Fünfcentstück, wäre der Mond ungefähr so groß wie eine Kaffeebohne.

Der Durchmesser verbirgt, wie klein der Mond tatsächlich ist. Das Volumen wächst mit der dritten Potenz des Radius. Daher beträgt das Mondvolumen nur etwa 2% des Erdvolumens: Rund 49 Monde würden die Erde füllen. Der Massenanteil ist noch kleiner. Der Mond hat 0.07346 × 10²⁴ kg gegenüber 5.9724 × 10²⁴ kg bei der Erde. Sie ist also etwa 81-mal schwerer. Der Mond hat mit 3344 kg pro Kubikmeter gegenüber 5514 bei der Erde auch eine geringere Dichte, denn sein Eisenkern ist klein. Laut NASA hat der feste innere Kern nur etwa 240 km Radius.

Weniger Masse bedeutet schwächere Schwerkraft. Ein fallender Gegenstand wird auf dem Mond jede Sekunde um 1.62 Meter pro Sekunde schneller, auf der Erde um 9.80. Das entspricht 0.165 der Erdanziehung, also ungefähr einem Sechstel. Deshalb schienen die Apollo-Astronauten beim Gehen zu hüpfen. Ein Mensch mit 60 kg Masse hat auf der Erde eine Gewichtskraft von etwa 588 Newton und auf dem Mond von etwa 97 Newton. Seine Masse verändert sich nicht, nur die Anziehungskraft.

Die Entfernung messen

Der mittlere Abstand zwischen Erde und Mond beträgt 384 400 km. Der mittlere Erddurchmesser ist 12 742 km. Aus 384 400 ÷ 12 742 ≈ 30.2 folgt, dass etwa 30 Erdkugeln dazwischenpassen. Licht legt die Strecke in etwa 1.28 Sekunden zurück. Das ist nicht nur eine interessante Zahl: Apollo 11 ließ 1969 einen Laserreflektor auf der Oberfläche zurück. Bodenstationen schicken noch heute Laserpulse zu solchen Reflektoren. Ein Puls kehrt etwa 2.56 Sekunden später zurück. Aus der Laufzeit lässt sich die Entfernung sehr genau bestimmen.

Die Mondbahn ist eine Ellipse, kein Kreis. Das NASA-Datenblatt nennt einen mittleren erdnächsten Punkt (Perigäum) von 363 300 km und einen mittleren erdfernsten Punkt (Apogäum) von 405 500 km. Im Jahresverlauf schwankt die Entfernung ungefähr zwischen 357 000 und 407 000 km. Laut dem Visualisierungsteam der NASA unterscheidet sich die scheinbare Mondgröße zwischen Perigäum und Apogäum um mehr als 10%. Probiere das Entfernungsmenü im Modell: Die Anzeige wechselt von etwa 0.548° scheinbarem Durchmesser im mittleren Perigäum zu 0.491° im mittleren Apogäum.

Einige weitere Zahlen ergänzen das Bild. Der Mond bewegt sich auf seiner Bahn mit etwa 1.02 km pro Sekunde und braucht für einen Umlauf gegenüber den Sternen 27.32 Tage. Er hat fast keine Atmosphäre. Deshalb schwankt seine Oberflächentemperatur zwischen etwa 127 °C im vollen Sonnenlicht und etwa −173 °C in der Dunkelheit. Laut NASA entstand er wahrscheinlich aus Trümmern, nachdem ein marsgroßer Körper die junge Erde getroffen hatte.