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Die Astronomie-Seiten von Mario Weigand

Die Farben des Mondes

Der Mond erscheint uns am Nachthimmel als Gips-graue Scheibe – scheinbar ohne jegliche Farben. Als Erstes fallen dem Beobachter die Helligkeitsunterschiede auf: die Maria sind eher dunkle Gebiete, während Krater und Hochländer hell erscheinen. Der hellste Fleck auf dem Mond ist der Krater Aristarchus, der mitten im dunkleren Oceanus Procellarum liegt.

Die Farben des Mondes sichtbar machen!
Jedoch ist der Mond nicht wirklich komplett farblos! Es gibt sehr subtile Farbvariationen, die gleichzeitig auch mit bestimmten Oberflächenformationen assoziiert sind. Diese Unterschiede rühren von der nicht überall identischen Zusammensetzung des direkt auf der Oberfläche liegenden Materials her. Den Beweis hierfür erbrachten die vielen Proben, die bei den Apollomissionen zur Erde gebracht wurden.

Die amerikanischen Missionen Apollo 11, 12 und 15, sowie die russischen Luna 16 und 24 brachten Material von den Mondmeeren zu Erde. Apollo 14, 15, 16, 17 und Luna 20 lieferten Material aus den von Kratern übersäten Hochländern.

Die Farben sichtbar machen

Das Aristarchus-Plateau.
Geübte Beobachter können an einigen Stellen diese Farbunterschiede sogar sehen, nämlich dort, wo der Farbkontrast am stärksten ist. Ansonsten fallen die Farbennunancen nämlich kaum auf. Am Besten eignen sich Orte wie der Rand des Mare Tranquilitatis – der blauste Ort auf dem Mond. Sehr interessant ist auch der Grenzbereich zum eher bräunlichen Mare Serenitatis, sowie das rötliche Aristarchus Hochland im bläulichen Oceanus Procellarum.

Am besten jedoch lassen sie die Mondfarben sich mit fotografischen Mitteln sichtbar machen. Das Erstellen einer Art Farbkarte des Mondes ist nicht kompliziert. Ziel ist ein möglichst rauscharmes Farbbild. Dazu empfiehlt es sich zum Beispiel, mit einer digitalen Spiegelreflexkamera (DSLR) eine Fotoserie anzufertigen.

Die Grenzregion zwischen Mare Tranquilitatis und Mare Serenitatis.
Zuerst wählt man eine geeignete Brennweite, bei der der Mond noch komplett in das Bildfeld hinein passt. Die Kameraeinstellungen sollten so gewählt werden, dass möglichst wenig Rauschen entsteht. Denn jeder Farbkanal rauscht verschieden, sodass es zu roten, blauen und grünen Flecken kommt. Um das zu verringern wird die Empfindlichkeit möglichst gering eingestellt, z.B. 100 oder 200 ASA. Die Belichtungszeit sollte nun der Lichtstärke der Optik entsprechend so eingestellt werden, dass der Mond nicht zu dunkel und das Histogramm gut ausgefüllt wird. Weiterhin sollten die Bilder im RAW-Modus aufgenommen werden.

Ist die optimale Konfiguration gefunden, wird eine Serie mit einigen Dutzend Bildern erstellt. Je mehr Rauschen die Bilder enthalten, desto mehr Bilder sind nötig, um durch Bildmittelung ein möglichst rauschfreies Ergebnis zu erhalten. Hierbei verbessert sich die Bildqualität mit der Wurzel der Einzelbildanzahl.

RAW-Dateien verarbeiten Für die Verarbeitung der Bilddaten hat sich folgende Vorgehensweise bewährt:
Zunächst werden die RAW-Dateien einer Vorverarbeitung mit der Software PIPP unterzogen und folgende Aufgaben erledigt:
  • Centering: Zentrierung des Mondes.
  • Crop: Wegschneiden unnötiger schwarzer Bereiche.
    Nicht vergessen: Haken bei Convert Colour To Monochrome entfernen!
  • Optional: Qualitätslimit setzen, um schlechte Bilder zu entfernen.
  • Output: Abspeichern im TIF-Format.
Die Bilder werden anschließend in Registax 6 mit Multipoint-Alignment gestackt. Dies geht dank der Vorverarbeitung mit PIPP auch deutlich besser und schneller. Weitere Bearbeitungsschritte erfolgen zum Beispiel mit Photoshop.

Ist das gemittelte Resultat rauschfrei genug, lassen sich die Farbnuancen einfach durch ein Hochdrehen der Farbsättigung sichtbar machen. Sinnvoll ist es auch, eine hoch aufgelöste Luminanz-Aufnahme des Trabanten zu machen – zum Beispiel ein Mosaik mit S/W-Webcam – und anschließend mit einem DSLR-Bild einzufärben.

Ist nach wie vor zu viel Rauschen vorhanden, empfiehlt es sich, das Farbbild vor dem Einfärben der Luminanz mit einem Weichzeichner zu bearbeiten. Die folgende Aufnahme ist ein eingefärbtes Mosaik des Vollmondes, das ich mit dem Celestron C11 und einer DMK 21 BF04-Kamera erstellt habe. Die Farbdaten habe ich mit der Canon EOS 300D gewonnen.

Was uns die Farben erzählen

Das südliche Hochland.
Das auffälligste Merkmal ist zweifellos der Zusammenhang blauer Färbung mit den dunklen Maria und die rötlich gefärbten Krater und Hochländer. Die Maria bestehen aus vulkanischen Basalten, die einen höheren Gehalt bestimmter Metalle aufweisen, als das Regolith der Hochländer. Das zeigen die Proben der Mondmissionen. Die Farben sind also ein Hinweis auf die Metallgehalte an der Oberfläche.

Weiterhin erkennt man neben den blauen Maria auch braune Gebiete. Der Farbunterschied hier rührt von unterschiedlichen Häufigkeiten von Eisen und Titan her, wobei die blauen Bereiche hiervon am meisten enthalten. Genauer gesagt handelt es sich um die jeweiligen Oxide FeO und TiO2. In den Hochländern ist dagegen Aluminium häufiger als in den Mondmeeren.

Das Alter der roten Hochländer wird auf etwa 4 Milliarden Jahre geschätzt. Die Basalte der Maria hingegen sind deutlich jünger (3,3 bis 3,8 Milliarden Jahre), füllt doch ihr Material auch viele Krater an den Rändern der Hochländer. Auch sind die Flächen der Mondmeere deutlich ärmer an Kratern.


[Aktualisiert am 26.07.2017]
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