einschläge auf dem Mond verursachen schrammen

Beim Beschuss einer Aluminiumplatte
Peter Schulz, Brown University, Providence, Rhode Island, USA / SuW-Grafik
mit einem sechs Millimeter großen
Projektil (auch aus Aluminium) unter
einem Winkel von 15 Grad entstand
eine Wolke aus verdampfenden
Aluminium und kleine Partikel,
welche über die Oberfläche der Platte
schrammten und dabei Furchen aushoben.
Die Computersimulation modelliert den
Einschlag eines rund 100 Kilometer großen
Asteroiden auf der Mondoberfläche unter
einem Winkel von 30 Grad. Das Verteilungs1 Zentimeter
muster der Schrammen ähnelt jenem aus
dem Schussversuch (siehe Bild links).
Furchen wurden bislang als die Schramm­
Zum Nachdenken
spuren von Gestein der Mondkruste inter­
Einschläge auf dem Mond
verursachen Schrammen
explosiv aus dem sich gerade bildenden
H
pretiert, das bei dem heftigen Einschlag
Einschlagbecken herausgeschleudert wur­
de. Dabei soll das Auswurfmaterial an der
Mondkruste entlang geschrammt sein
und die Furchen ausgehoben haben. Die
eftige Einschläge auf dem Mond
Darin ist gMond  G MMond/RMond2 die
Verteilung der Schrammen deutet darauf
schleudern Bruchstücke des Im­
Fallbeschleunigung des Mondes, u ist
hin, dass der rund 250 Kilometer große
paktors und Mondgestein bis in große
der Auswurfwinkel zur Horizontalen
Impaktor von Nordwesten kommend auf
Entfernungen vom Einschlagort. Welche
und y ist die Auswurfgeschwindigkeit.
der Mondoberfläche unter einem flachen
Geschwindigkeiten sind erforderlich,
Winkel einschlug (siehe Grafik S. 19).
um das Auswurfmaterial auf die gegen­
Wie weit fallen Gesteinsbrocken, die mit
y  100 m/s unter u1  10° beziehungs­
überliegende Seite des Mondes zu kata­
weise u2  20° ausgeworfen werden?
hand ihrer Schussversuche und Com­
pultieren?
Schulz und Crawford stellten nun an­
puter­modellierungen fest, dass beim
Zusatzaufgabe: Bei großen Aus­wurf­ge­
Einschlag eines derart großen Himmels­
Aufgabe 1: Man bestimme die Flucht­
schwin­dig­kei­ten legen die Ejekta gro­
körpers nicht nur Mondgestein freigesetzt
geschwindigkeit yesc des Mondes. Sei­
ße Entfernungen zurück. Ihre Bah­
wird, sondern auch Material des Projek­
ne Masse ist MMond  7,349  1022 kg,
nen sind dann Abschnitte einer Kep­
tils, das dann über die Mondoberfläche
sein Radius am Äquator ist RMond 
ler-Ellipse, in deren einem Brennpunkt
schrammt (siehe Bild oben).
1738,1 km und die Gravitationskonstan­
der
Mon­
Dies geschieht in dem Moment, in dem
des liegt. Mit Hilfe der Polargleichung
r  p/(1  e cos f) und der Vis-Viva-Glei­
der Impaktor die Mondoberfläche gera­
Aufgabe 2: a) Wie groß ist die Geschwin­
chung y2  G M (2/r  1/a) berechne man
nicht begonnen hat. Das freigesetzte Ma­
digkeit yO auf dem niedrigsten denkba­
die Flugweite für y  2 km/s und uK 
terial bewegt sich sehr schnell und unter
ren Orbit um den Mond, also in der Hö­
10°. Es gilt: p  b2/a (a, b: große, kleine
sehr flachem Winkel relativ zur Mond­
te ist G  6,6743 
10–11 m3 kg–1 s–2.
Massenschwerpunkt
des
de berührt, aber die Kraterbildung noch
he null mit Radius r  RMond? b) Wieviel
Halbachse der Ellipse), e  e/a (e, e: nu­
oberfläche. Tatsächlich fanden sich in den
Zeit verstreicht auf dieser Umlaufbahn
merische, lineare Exzentrizität).
Mondgesteinen, die von den Apol­lo-As­tro­
bis zur gegenüberliegende Mondseite?
nau­ten zur Erde gebracht wurden, auch
Aufgabe 3: Bei nicht zu großen Aus­
Ihre Lösungen senden Sie bitte bis zum
gab es immer wieder kleine Einsprengsel
wurfgeschwindigkeiten und Fallweiten
6. Oktober 2016 an: Redak­tion SuW –
von meteoritischem Material, die sogar
lässt sich das Schwerefeld des Mondes
Zum Nach­denken, Haus der As­tro­­no­­mie,
Rückschlüsse auf das Material des Impak­
als nicht punktsymmetrisch, sondern
MPIA-Campus, Kö­nigstuhl 17, D-69117
tors zulassen. Demnach wäre es ein Aste­
als flach betrachten. Dann ergibt sich
Hei­­del­berg. Fax: 06221 528377. PDF: zum-
roid vom Typ E gewesen, also ein Gestein
die Fallweite d des beim Impakt wegge­
nachdenken@sterne-und-­weltraum.de.
mit einem hohen Gehalt des Silikatmine­
schleuderten Materials zu:
d  (y2/gMond) sin 2u.
Einmal im Jahr werden unter den erfolg­­
rals Enstatit.
Axel M. Quetz
Brocken aus dem Mare Imbrium. Darin
reichen Lösern Preise verlost: siehe S. 101
Erst wenn ein Impaktor wenige tau­
sendstel Sekunden später tiefer in die
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Oktober 2016
Sterne und Weltraum