Auf der Erde kann man nachts nach oben schauen und den Mond aus Hunderttausenden Kilometern Entfernung hell leuchten sehen. Aber wenn sich jemand auf der Venus wiederfinden würde, wäre das nicht der Fall. Nicht jeder Planet hat einen Mond – warum haben also manche Planeten mehrere Monde, während andere keinen haben? Erstens wird ein Mond als natürlicher Satellit bezeichnet. Astronomen nennen Objekte im Weltraum, die größere Körper umkreisen, Monde. Da der Mond nicht von Menschenhand geschaffen ist, ist er ein natürlicher Satellit.
Derzeit gibt es zwei Haupttheorien, warum manche Planeten Monde haben. Monde werden entweder durch die Schwerkraft eingefangen, wenn sie sich innerhalb des sogenannten Radius der Hill-Sphäre des Planeten befinden, oder sie bilden sich zusammen mit dem Sonnensystem.
Die Hügelkugel
Objekte üben eine Gravitationskraft auf andere Objekte in der Nähe aus. Je größer das Objekt, desto größer die Kraft.
Diese Gravitationskraft ist es, die uns alle auf der Erde hält, statt von ihr wegzuschweben.
Das Sonnensystem wird von der enormen Gravitationskraft der Sonne dominiert, die alle Planeten in ihrer Umlaufbahn hält. Die Sonne ist das massereichste Objekt in unserem Sonnensystem, was bedeutet, dass sie den größten Gravitationseinfluss auf Objekte wie Planeten hat.
Damit ein Satellit einen Planeten umkreisen kann, muss er nahe genug sein, damit der Planet genügend Kraft ausüben kann, um ihn in der Umlaufbahn zu halten. Die Mindestentfernung, die ein Planet benötigt, um einen Satelliten in der Umlaufbahn zu halten, wird als Hillscher Kugelradius bezeichnet.
Der Radius der Hill-Kugel basiert auf der Masse der größeren und kleineren Objekte. Der Mond, der die Erde umkreist, ist ein gutes Beispiel dafür, wie der Radius der Hill-Kugel funktioniert. Die Erde umkreist die Sonne, aber der Mond ist nah genug an der Erde, dass die Schwerkraft der Erde ihn einfangen kann. Der Mond umkreist die Erde, nicht die Sonne, weil er sich innerhalb des Radius der Hill-Kugel der Erde befindet.
Kleinere Planeten wie Merkur haben kleine Hillsphärenradien, da sie keine große Gravitationskraft ausüben können. Mögliche Monde würden wahrscheinlich stattdessen von der Sonne angezogen.
Viele Wissenschaftler untersuchen immer noch, ob diese Planeten in der Vergangenheit möglicherweise kleine Monde hatten. Während der Entstehung des Sonnensystems könnten sie Monde gehabt haben, die durch Kollisionen mit anderen Weltraumobjekten abgestoßen wurden.
Der Mars hat zwei Monde, Phobos und Deimos. Wissenschaftler diskutieren noch immer, ob es sich dabei um Asteroiden handelt, die in der Nähe des Radius der Marshügelkugel vorbeiflogen und vom Planeten eingefangen wurden, oder ob sie gleichzeitig mit dem Sonnensystem entstanden sind. Weitere Beweise stützen die erste Theorie, da der Mars in der Nähe des Asteroidengürtels liegt.
Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun haben größere Radien der Hill-Kugel, da sie viel größer als Erde, Mars, Merkur und Venus und weiter von der Sonne entfernt sind. Ihre Gravitationsanziehungskraft kann mehr natürliche Satelliten einfangen und in der Umlaufbahn halten. Beispielsweise hat Jupiter 95 Monde, während Saturn 146 hat.
Monde, die mit ihrem System entstanden
Eine andere Theorie geht davon aus, dass einige Monde gleichzeitig mit ihrem Sternensystem entstanden.
Foto: Die Konturen stellen die effektiven Gravitationspotentiale eines Zweikörpersystems (in der Abbildung Sonne und Erde) und die Zentrifugalkräfte in einem rotierenden Referenzrahmen dar. Hügelkugeln sind durch Kreise um Sonne und Erde begrenzte Regionen. In der Himmelsmechanik sind Lagrange-Punkte (auch Librationspunkte; L-Punkte) Gleichgewichtspunkte für Objekte geringer Masse unter dem Gravitationseinfluss zweier massiver umlaufender Körper. NASA / Xander89 / CC BY 3.0
