Mondbewegung erklärt

Monde (anderer Begriff: Satelliten) umlaufen die Planeten und reflektieren das Sonnenlicht.

Betrachtet man jedoch z.B. die Bahn des Erdmonds im Weltraum, so stellt man fest, dass auch der Erdmond eigentlich die Sonne umkreist, jedoch auf einer Bahn, die sich durch die Anziehungskraft der Erde immer wieder mit der Erdbahn überschneidet.

Im Laufe einer Stunde

Der Mond bewegt sich im Laufe einer Stunde um 15° von Ost nach West, weil sich die Erde in 24 h von West nach Ost einmal um ihre Achse dreht (eine volle Drehung entspricht einem Winkel von 360°, 360° : 24h = 15°/h).

Im Laufe eines Tages

Der Mond bewegt sich im Laufe eines Tages um ca. 13° von West nach Ost (er geht also jeden Tag ca. 1 h später auf, dabei verändert sich auch kontinuierlich die Phasengestalt), weil der Mond in ca. 28 Tagen einmal die Erde von West nach Ost umläuft (360° : 28d = 12,9°/d).

Umlaufzeit

Die Zeit eines Umlaufs des Mondes um die Erde sollte man noch etwas genauer betrachten.

Schaut man an einem sternenklaren Abend die Mondbewegung genau an, so stellt man fest, dass der Mond vor den Sterne von West nach Ost vorbeizieht (Sichtweise von der Erde: der Sternenhintergrund bewegt sich etwas schneller von Ost nach West als der Mond). Nach 27,3 Tagen steht der Mond wieder bei denselben Sternen.

Diese Zeitspanne für einen Umlauf um die Erde von 27,3 Tagen nennt man siderischer Monat.

Während der Mond um die Erde läuft, bewegt sich die Erde gleichzeitig auf ihrer Bahn vorwärts. Dadurch steht der Mond z.B. 27,3 Tage nach Vollmond noch nicht wieder auf einer Achse mit der Erde und der Sonne. Erst 2,2 Tage später steht der Mond der Sonne wieder genau gegenüber (in 27,3 Tagen wandert die Erde ca. 27° weiter auf ihrer Bahn um die Sonne und der Mond benötigt für 27° etwas mehr als zwei Tage (s.o.)).

Diese Zeitspanne von z.B. Vollmond zu Vollmond von 29,5 Tagen nennt man synodischer Monat.

Mondansicht während der Bewegung

Der Mond wendet der Erde während aller Bewegungen immer dieselbe Seite zu, weil der Mond sich einmal um seine Drehachse dreht während er die Erde umläuft (die Drehachse liegt aber nicht im Mond sondern schon in der Erde - die Drehachse der Erde liegt auch in der Erde). Dieses Phänomen nennt man gebundene Rotation.

Mondphasen und Finsternisse

Aus aktuellem Anlass haben wir das Astronomiehalbjahr mit diesem Thema begonnen - die partielle Sonnenfinsternis war zwar schon am 1.08.2008, die (partielle) Mondfinsternis am 16.08.2008 (Samstag) lässt sich aber - so denn das Wetter mitspielt - ca. ab 20:30 Uhr noch beobachten (Eintritt in den Kernschatten ca. 21:30 Uhr).

Da euch das Thema ja schon aus Erdkunde und Physik bekannt war, hier nur noch die kurze Zusammenfassung.

Mondphasen

Die Phasengestalt des Mondes ändert sich im Laufe eines Monats wie folgt:

Neumond (Sonne steht hinter dem Mond, Mondaufgang bei Sonnenaufgang)

zunehmender Mond (Sonne steht rechts vom Mond, Mondaufgang nach Sonnenaufgang, damit am Abend noch im Westen sichtbar)

Vollmond (Sonne steht hinter der Erde, Mondaufgang bei Sonnenuntergang)

abnehmender Mond (Sonne steht links vom Mond, Mondaufgang nach Sonnenuntergang, damit am Abend im Osten sichtbar, geht erst morgens wieder unter)

Sonnenfinsternis

partielle Sonnenfinsternis, Münster

Zu einer Sonnenfinsternis kann es grundsätzlich nur bei Neumond kommen, da dann der Mond zwischen Erde und Sonne steht. Zur Finsternis kommt es aber nur, wenn der Mond genau auf der Blickachse Erde - Sonne steht. Das kommt jedoch nur zweimal im Jahr vor, dazwischen steht der Mond ein halbes Jahr oberhalb der Achse und ein halbes Jahr unterhalb dieser Blickachse.

Da der Schatten des Mondes nur sehr klein ist wird immer nur ein kleiner Bereich der Erdoberfläche beschattet. Eine Sonnenfinsternis ist daher für einen bestimmten Ort auf der Erde ein seltenes Ereignis.

Flugzeugschatten auf den Wolken

Anmerkung: Nicht nur der Mond kann seinen Schatten auf die Erde werfen - sondern natürlich auch die Wolken (die immer noch einen Teil des Lichts durchlassen) oder ein vor der Sonne vorbeifliegendes Flugzeug.

Mondfinsternis

partielle Mondfinsternis 16.08.08

Eine Mondfinsternis kann grundsätzlich nur bei Vollmond eintreten. Da hier die Erde nun genau auf der Achse Sonne-Mond liegen muss, tritt eine Mondfinsternis in der Regel auch nur zweimal im Jahr auf, jeweils im Abstand von zwei Wochen zur Sonnenfinsternis.

Eine Mondfinsternis ist von der gesamten Nachtseite der Erde aus zu sehen, ist also für einen bestimmten Ort der Erde ein relativ häufiges Ereignis.

Vergleich von Phasen- und Finsternisgestalt

Phasengestalt und Mondfinsternis

Auf Bildern muss man manchmal genau hinschauen, ob es sich um eine Phasengestalt des Mondes (links) oder um das Bild einer teilweisen Bedeckung während einer Mondfinsternis (rechts) oder einer Sonnenfinsternis handelt.

Die Phasengestalt ist auf jeden Fall daran zu erkennen, dass die Verbindungsgerade der Endpunkte der Mondsichel den Durchmesser des Mondes ergibt. Die unbeleuchtete Fläche ist auch nur schwach grau erahnbar.

Bei der Mondfinsternis ist die dunkle Fläche schwach rötlich beleuchtet, der Schattenradius ist auch größer als der Radius der beleuchteten Sichel.1)

Bei der Sonnenfinsternis entspricht der Schattenradius dem der hellen Fläche. Auch kann man im dunklen Teil keinerlei Strukturen erkennen.

1)
Im rechten Bild müsste für eine Mondphase die Sonne auch direkt über dem Mond stehen - das ist jedoch bei einer Mondphase nicht möglich.
schule/mint/astro/mond.txt · Zuletzt geändert: 2018/05/29 19:57 von ahrens
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