Warum können wir die Rückseite des Mondes von der Erde aus nicht sehen?

Dieser Artikel konzentriert sich auf die Frage, warum die Rückseite des Mondes von der Erde aus nicht sichtbar ist. Er erklärt, dass die Umlaufzeit des Mondes um die Erde aufgrund der Gezeitenverriegelung mit der Rotationszeit des Mondes identisch ist, weshalb er immer mit derselben Seite zur Erde zeigt. Außerdem werden der Mechanismus der Gezeitenverriegelung, die Fälle von Gezeitenverriegelung bei verschiedenen Objekten im Sonnensystem sowie die Tatsache, dass sich die Rotationsgeschwindigkeit der Erde verlangsamt und sie möglicherweise in Zukunft ebenfalls von der Gezeitenverriegelung betroffen sein könnte, erläutert.

Warum können wir die Rückseite des Mondes von der Erde aus nicht sehen?

Der Mond und die Erde bilden ein mechanisches System, das als Erde-Mond-System bezeichnet wird. Sowohl der Mond als auch die Erde drehen sich um das Schwerpunktmasse des Erde-Mond-Systems und ihre Umlaufzeit beträgt einen synodischen Monat. Während sich der Mond dreht, dreht er sich auch um seine Achse, und seine Rotationszeit ist identisch mit seiner Umlaufzeit (synodischer Monat). Aus diesem Grund zeigt der Mond immer dieselbe Seite zur Erde; von der Erde aus können wir niemals die andere Seite des Mondes sehen.

Die Tatsache, dass sich die Rotation und die Umlaufbahn des Mondes perfekt synchronisieren, wird als „Gezeitenverriegelung“ bezeichnet. Diese Verriegelung ist bei Himmelskörpern, die sich gegenseitig umkreisen, sehr häufig. Bei den Satelliten des Jupiters sind acht davon bekannt, die in Gezeitenverriegelung sind. Bei den Satelliten des Saturns sind 15 davon bekannt, die in Gezeitenverriegelung sind. Pluto und Charon, die ähnlich groß sind, befinden sich ebenfalls in Gezeitenverriegelung.

Wenn sich zwei Himmelskörper, wie die Erde und der Mond, gegenseitig umkreisen, zieht die Gravitation zwischen ihnen den Planeten von einer „Kugelform“ in eine „Ellipsoidform“. Ein solcher deformierter Himmelskörper unterliegt, wenn er sich relativ zur Verbindungslinie des Schwerpunkts dreht, einem Drehmoment der Gravitation. Dieses Drehmoment tendiert dazu, ihn in einen Zustand zu stabilisieren, in dem er sich nicht mehr relativ zur Verbindungslinie des Schwerpunkts dreht. Dieser Zustand wird als Gezeitenverriegelung bezeichnet. Einer der beiden Himmelskörper, wie der Mond, erreicht den Zustand der Verriegelung schneller. Der größere Himmelskörper, wie die Erde, erreicht diesen Zustand der Verriegelung jedoch langsamer. Unter der Wirkung der Gezeitenkräfte des Mondes verlangsamt sich jedoch die Rotation der Erde weiter. Wenn die Zeit lang genug ist, kann auch eine Verriegelung erreicht werden. Wenn dies der Fall wäre, könnte ein „Tag“ auf der Erde auch einem „Monat“ entsprechen.