Martin Stenke
Etwas abseitige Mondbeobachtungen: Das Schiller-Zucchius-Becken

Am 04.04.2020 abends gab es in Ostfriesland nach langer Durststrecke endlich einmal so ruhige Luft, dass Mondfotografie durch das Fernrohr lohnend schien. Unser nächster kosmischer Begleiter, für die einen der ungeliebte Deep-Sky-Störenfried, für andere ein lohnendes Beobachtungsziel, stand dazu noch hoch und hell am Himmel. Während der raren Phase der guten Bedingungen waren mein Teleskop und ich bereit und (das eine schon früher, der andere dann später) gut ausgekühlt und hatten verschiedene Ziele auf dem Mond anvisiert.

Gerade bei der fotografischen Beobachtung rund um den Südpol von 22.30 - 22.45 MESZ war die Luft besonders ruhig und auch der seltsam elongierte Krater Schiller und seine Umgegend waren Ziele der Aufnahmen. Benannt ist er nach Julius Schiller, der zu Beginn des 17. Jh. die alten, oft antik-mythologischen Namen der Sternbilder durch christliche Motive ersetzen wollte und dessen aus heutiger Sicht skurrile Sternkarte in der Emder Johannes-a-Lasco-Bibliothek anlässlich der Ausstellung „Der Wandel des Weltbildes“ zu bestaunen war. So abseitig, wie uns diese Umbenennung des Himmels heutzutage erscheinen mag, ist die Gegend um Schiller zwar nicht, aber sie gehört auch nicht unbedingt zu den zentralen und meistfotografierten und -beobachteten Ecken unseres Trabanten. Sie sieht allerdings auch durch ein nicht allzu großes Teleskop reizvoll aus und hat für eine Mondlandschaft unverwechselbare Charakteristika. Deswegen lohnt sich ein genaueres Hinschauen:

Auf dem Foto ist Schiller oben fast zentral zu sehen, die ringförmigen Strukturen unter ihm bilden das Schiller-Zucchius-Becken, rechts im Bild geht die Mondlandschaft in das südliche Hochland mit dem Krater Scheiner als Dominante über, und ganz rechts auf ca. 2 Uhr ist als Ausläufer der berühmten Wallebene Clavius dessen Nebenkrater Clavius L gerade noch erkennbar. Von rechts oben fallen die hellen Strahlen von Tycho kommend ins Bild. Im unteren Bereich sind die ausgeprägten Krater Zucchius, Bettinus und Kirchner (Durchmesser zwischen 64 und 72 Km) beinahe kreisförmig um die noch in der Dunkelheit schlummernde riesige Wallebene Bailly gruppiert. Die Libration war für die Aufnahme dieser Mondregion zum Aufnahmezeitpunkt günstig.

Das Nebenbild zeigt dieselbe Gegend aus der Perspektive einer Raumsonde von oben entzerrt, mit der roten Markierung des Schiller-Zucchius-Beckens zur Veranschaulichung.

Gestalt und Entstehung des Kraters Schiller gaben lange Anlass zu Mutmaßungen und verschiedenen Überlegungen, heute gilt es als wahrscheinlich, dass ein Mehrfacheinschlag von drei oder vier Körpern zu dem eigenartigen Aussehen geführt hat. Schiller wird des öfteren mit dem Kraterpaar Messier verglichen, denn dort sind Einschläge ebenfalls zeitnah erfolgt. Auch auf dem Mars gibt es vergleichbare Formationen, die Schiller äußerlich sehr ähnlich sehen, u. a. Orcus Patera. Bemerkenswert sind die beiden entsprechend in die Länge gezogenen Zentralberge im nördlichen Abschnitt. Die Achsen ihrer Kämme verlaufen genau parallel. Bei simulierten Einschlägen in zähe Massen (wobei die enormen thermischen Effekte unberücksichtigt bleiben müssen) kann man beobachten, dass so ein Treffer durch Zurückfedern eine zentrale Erhebung - wie bei vielen Mondkratern noch sichtbar - hervorruft. Aufgrund der längeren Zentralberge in Schiller ist es also wahrscheinlich, dass dieser Krater durch sehr schräg in flachem Winkel einfallende Objekte geformt wurde. Da alle großen Krater auf dem Mond Einschlagkrater sind, müssen die Projektile, die Schiller verursacht haben, (fast) zeitgleich aufgeschlagen sein, weil keine Überlagerungen - wie z. B. bei Theophilus-Cyrillus-Catharina - zu beobachten sind. Der Kraterboden des südlichen Abschnittes ist mit Lava geflutet, nur einige Kleinkrater sind zu entdecken, auf dem Bild meist als helle Pünktchen zu erahnen. In hochauflösenden Fotos lassen sich zu bestimmten Phasen leichte Abstufungen auf dem Kraterboden wahrnehmen. Der Boden ist also nicht ganz so eben wie etwa in Plato. Trotz seines markanten Aussehens und ausgeprägten Walls wird für Schiller ein sehr hohes Alter von 3,7 Mrd. Jahren angenommen. Die westlichen Kraterwände sind höher als die östlichen, schräg unterhalb des größten Kleinkraters erreichen sie Höhen von bis zu 3250m.

Der östliche Kraterrand Schillers (Erhebungen bis 1860m im NO in der Nähe des südlicheren Zentralberges) läuft interessanterweise in einem Abschnitt tangential zu dem viel größeren Außenwall des Schiller-Zucchius-Beckens (s. kleines Bild, rote Einfärbung). Dieses riesige alte Einschlagbecken ist erst 1960 von Hartmann und Kuiper als solches erkannt worden. Es besteht aus zwei ringförmigen Strukturen von 335 Km und 175 Km Durchmesser, die zwar nicht durchgängig erhalten, aber gut erkennbar sind. Der dritte innerste Ring von 85 Km Durchmesser blieb länger unentdeckt, ist auf unserem Bild aber als flache Senke unterhalb von Schiller gut zu sehen, den südlichen Rand bildet die auffällige doppelte Kleinkraterkette. Innerhalb dieser inneren Senke wiederum scheinen auf dem Bild zu flachen Hügeln erodierte ehemalige Zentralberge erkennbar zu sein - noch auf der für die Apollo-Astronauten gedachten Karte LAC 125 wird diese Gegend seltsam strukturlos fast als „weißer Fleck“ wiedergegeben. Allerdings werden in der Fachliteratur Multiringbecken wie das hier abgebildete ohne Zentralberge beschrieben.

Vergleichbare Impaktbecken mit Mehrringstruktur sind z. B. das Nektarmeer oder das Mare Orientale. Ebenso wie bei diesen Formationen liegt auch unter dem Becken auf unserem Bild ein „Mascon“ vor, eine Massekonzentration unter der Mondoberfläche, deren erhöhte Dichte sogar die Flugbahn von Mondsonden beeinflusst. Das Zentrum des Beckens, also das Gebiet innerhalb des dritten Rings, ist von großer Dichte, während die Gebiete zwischen den beiden äußeren Ringen und insbesondere der Boden des Kraters Schiller eine relativ geringe Dichte aufweisen. Damit lassen sich die drei ringförmigen Strukturen nicht nur visuell, sondern auch durch Gravitationskraftmessungen in einer von der Sonde GRAIL erstellten „Schwerkraft-Karte“ (engl.: gravity map) nachweisen. Eine farbige Aufnahme mit verstärkter Sättigung würde diese Strukturen noch verdeutlichen: Das Gebiet zwischen den äußeren Ringen ist tendenziell in den Färbungen der Mondhochländer zu sehen, was auf das dort vorherrschende Mondgestein Anorthosit hindeutet. Das Zentrum stellt sich eher in den Tönen der Mare- und Lavaflächen dar. Dabei werden die eigentlichen Farben noch von Auswürfen aus dem Mare-Orientale-Impakt überlagert.

Während die Strukturen auf der „Schwerkraft-Karte“ eindeutig abgegrenzt sind, wirken die mit anderen Kratern übersäten Flächen des Schiller-Zucchius-Beckens stark erodiert und weisen auf dessen hohes Alter hin. Seine Entstehungszeit wird in die prä-nektarische Periode (vor 4,5 - 3,92 Mrd. Jahren) datiert, ist also auch lunarisch sehr alt. Es ist außerdem eines der kleinsten Multiringbecken. Andere, auch größere Krater sind deutlich später geformt, so sind die prominenten „Klassiker“ unter den Kratern wie Tycho und Kopernikus jünger als 1 Mrd. Jahre.

Auffällige Parallelen zu der hier beschrieben Beckenstruktur lassen sich auf Merkur anhand von Raumsondenbildern nachweisen.

Bei der Betrachtung dieses Bildes sind mir die Kraterketten (in der Fachsprache wird der lateinische Begriff „Catenae“ verwendet) in der Mitte des Bildes mit als erstes aufgefallen, sie scheinen beinahe wie überdimensionierte, nicht gern gesehene Fußstapfen im frischen Estrich. Diese Spuren verlaufen in einer Art Zweierreihe parallel zwischen dem Krater Schiller C im Nordosten und den beiden recht ähnlichen Kratern Weigel und Weigel B im Südwesten. Der schwer „beschossene“ Krater Schiller C ist offensichtlich sehr alt und sieht auf unserem Bild tatsächlich ein bisschen wie der Großbuchstabe „C“ aus. Eine weitere Kraterkette mit etwas anderer Ausrichtung durchschneidet sogar seine über 1000m hohe Außenwand. Diese Gebilde, deren Verläufe auf dem Foto gut nachzuvollziehen sind, tragen noch keine offizielle Namen. Die Entstehung von Catenae wird allgemein durch den Auswurf von Material nach einem Treffer aus einem gerade entstandenen Krater (meist kleinere Sekundärkrater, wie z. B. nordwestlich von Tycho) oder durch die Fragmentierung von sich dem Mond nähernden Körpern durch Gezeitenkräfte erklärt. Wenn man die „Abdrücke“ im Zentrum des Schiller-Zucchius-Beckens betrachtet, scheint letztere Erklärung für deren Ursprung plausibel. Vielleicht sind sogar mehrere Fragmente eines Projektils im Anflug auf den Mond wieder zerborsten und haben diese eigenartigen „Spuren“ hinterlassen?!

Auch nach einer ersten Recherche zu den abgebildeten Formationen bleiben mehr Fragen als wirklich abgesicherte Antworten zu deren Entstehung und Erklärung. Und lassen sich rechts unten im Bild weitere ringförmige Strukturen andeutungsweise sehen, die am nächsten Tag des Mondzyklus vielleicht einen weiteren, noch nicht abschließend erforschten lunaren Kessel sichtbar werden lassen? - Auf dem Mond gibt es weiter viel zu beobachten und zu erklären…

Quellen:

Alan Chu, Wolfgang Paech, Mario Weigand, Fotografischer Mondatlas, Erlangen 2010
Gerald North, Den Mond beobachten, Heidelberg/Berlin 2003
Antonin Rükl, Mond, Mars, Venus, Hanau 1977
Lunar Astronautical Charts, LAC 125 Schiller, St Louis 1967

Internetquellen, aufgerufen am 08., 09. und 10.04.2020:

https://the-moon.us/wiki/Lunar_100
https://the-moon.us/wiki/Schiller
https://en.wikipedia.org/wiki/GRAIL
https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/95JE01409
http://articles.adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-iarticle_query?
https://www.calsky.com/cs.cgi/Moon?
1976LPSC....7.3629W&data_type=PDF_HIGH&whole_paper=YES&type=PRINTER&filetype=.pdf
https://en.wikipedia.org/wiki/Orcus_Patera

Verwendete Texte von Lunar Picture Of The Day (LPOD) zum Schiller-Zucchius-Becken:

https://www2.lpod.org/wiki/May_12,_2004
https://www2.lpod.org/wiki/October_17,_2004
http://www.lpod.org/wiki/March_19,_2011
https://www2.lpod.org/wiki/March_15,_2014
https://www2.lpod.org/wiki/December_10,_2018

Verwendete Texte LPOD zu Schiller:

https://www2.lpod.org/wiki/November_12,_2004
https://www2.lpod.org/wiki/March_26,_2005
https://www2.lpod.org/wiki/May_25,_2006
https://www2.lpod.org/wiki/May_19,_2007
http://www.lpod.org/wiki/August_10,_2014

Bildnachweise:

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