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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!
Doch ist der Mond wirklich komplett farblos? Nein, 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 Proben, die bei den Apollomissionen zur Erde gebracht wurde.

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

Die Farben sichtbar machen

Das Aristarchus-Plateau.
Etwas geübte Beobachter können sogar an einigen Stellen diese Farbunterschiede sehen, nämlich dort, wo der Farbkontrast am stärksten ist. Ansonsten fallen die Farben 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 lässt sich mit fotografischen Mitteln eine Art Farbkarte des Mondes erstellen. Das Erstellen eines solchen Bildes ist nicht kompliziert. Es bedarf nur einer möglichst rauscharmen Aufnahme. Dazu empfiehlt es sich zum Beispiel, mit einer digitalen Spiegelreflexkamera (DSLR) eine Aufnahmeserie anzufertigen.

Die Grenzregion zwischen Mare Tranquilitatis und Mare Serenitatis.
Zuerst wählt man eine geeignete Brennweite, bei der der Mond noch komplett in das Gesichtsfeld 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 verhindern muss die Empfindlichkeit möglicht gering eingestellt werden, z.B. 100 oder 200 ASA. Die Belichtungszeit sollte nun der Lichtstärke der Optik entsprechend so eingestellt werden, dass der Mond nicht zu dunkel wird.

Hat man seine optimale Konfiguration gefunden, wird eine Serie mit einigen 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.

Ist die Aufnahme rauschfrei genug, lassen sich die Farbnuancen einfach durch ein Aufdrehen 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.

Mit einer Farbverstärkten Mondaufnahme ist der Amateurastronom also letztlich in der Lage Erkenntnisse über die Zusammensetzung der Mondoberfläche nachzuvollziehen und darüber hinaus auch Grenzen zwischen Strukturen aus unterschiedlichen Epochen der Mondgeschichte deutlich zu machen.



[Artikel vom 23.12.2006]
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