Finsternisse und Mondphasen

Beschreibung des Bildes: DasPhasen des Mondesfolgen einander in einem Zyklus von 29,5 Tagen auf, der „Lunation“ genannt wird. Die 8 Mondphasen sind: Vollmond, erster Halbmond, erstes Viertel, Halbmond, Vollmond, Halbmond, letztes Viertel und letzter Halbmond. Die Sonnenfinsternis findet bei Neumond statt, die Mondfinsternis bei Vollmond. Bildquelle:astronoo.com

Mondfinsternisse

Eine Sonnenfinsternis erfordert eine Ausrichtung der drei Himmelskörper Sonne, Erde und Mond.

Mondfinsternisse sind Verdeckungen des Mondes durch den Schatten der Erde, während Sonnenfinsternisse Verdeckungen der Sonne durch den Schatten des Mondes sind. Diese Himmelskonkordanzen werden häufig beobachtet, mindestens einmal alle sechs Monate (Sonnenfinsternis und Sonnenfinsternis).

Der Mond erscheint uns in verschiedenen Phasen, also mit unterschiedlicher Ausleuchtung der Mondsphäre. Dies ist auf die Rotation des Mondes um die Erde und die sich ständig ändernden relativen Positionen von Sonne, Erde und Mond zurückzuführen.

Da der Mond nur das Licht der Sonne reflektiert, ist der einzige sichtbare Teil des Mondes der, der sowohl der Erde als auch der Sonne zugewandt ist.

Die Periodizität der Mondphasen beträgt 29,5 Tage, also eine Lunation bzw. ein Mondmonat, obwohl es mehrere Mondmonate gibt. Finsternisse finden bei Syzygien statt, also wenn eine Quasi-Ausrichtung zwischen Sonne, Erde und Mond besteht.

Die Sonnenfinsternis findet bei Neumond statt, die Mondfinsternis bei Vollmond.

Ein glücklicher Zufall macht die Sonnenfinsternis spektakulär

Das Verhältnis zwischen dem Durchmesser der Sonne (1.400.000 km) und dem Durchmesser des Mondes (3.500 km) beträgt ≈1/400, das Verhältnis zwischen der Entfernung von der Sonne (149.600.000 km) und der Entfernung vom Mond (384.000 km) beträgt ≈1/400. Da die Sonne 400-mal größer und 400-mal weiter als der Mond ist, sind ihre scheinbaren Größen am Himmel nahezu identisch (≈0,5° oder ≈30 Winkelminuten). In Wirklichkeit schwankt die scheinbare Größe des Mondes zwischen 29,3' und 33,5' und die scheinbare Größe der Sonne zwischen 31,5' und 32,5'.

Dieser zeitliche Zufall ist die Grundlage mythologischer Interpretationen bestimmter Zivilisationen, da der Mond manchmal die Sonne perfekt verdeckt.

Heute weckt eine totale Sonnenfinsternis die Leidenschaft der Menschenmassen. Manche Amateure werden „Finsternisjäger“ genannt, sie verfolgen Finsternisse auf der ganzen Welt. Dieser Zufall wird jedoch verschwinden, in Hunderten von Millionen Jahren wird es nur noch ringförmige Finsternisse geben, weil sich der Mond pro Jahr um 4 cm von der Erde entfernt.

Umlaufperioden des Mondes

Die Periode der Sternumdrehung des Mondes wird im Verhältnis zu den Sternen gemessen. Dies ist die Zeit, die der Mond benötigt, um von der Erde aus gesehen in die gleiche Position relativ zu einem Stern zurückzukehren. Diese Periode der Sternumdrehung beträgt 27,321582 Tage.

Die Periode der synodischen Revolution, diesmal gemessen in Bezug auf die Sonne, beträgt 29,530589 Tage. Dies erklärt, warum Sonnenfinsternisse und Mondfinsternisse im Abstand von etwa 15 Tagen nacheinander auftreten.

Wenn die Periode der siderischen Umdrehung des Mondes kürzer ist als die Periode der synodischen Umdrehung, liegt das daran, dass die Erde einen Monat lang auf ihrer Umlaufbahn vorgerückt ist und es immer noch etwa zwei Tage dauert, bis der Mond die gleiche Position in Bezug auf die Sonne erreicht.

Das gleiche Phänomen gilt für die Erde, deren Sternperiode (im Verhältnis zu den Sternen) um etwa 4 Minuten oder etwa 23 Stunden 56 Minuten oder 0,99726968 Tage kürzer ist als die Synodenperiode (im Verhältnis zur Sonne). Die synodische Periode ist 1/365stel länger, da die Erde in 24 Stunden um 1/365stel auf ihrer Umlaufbahn um die Sonne vorgerückt ist. 1/365 von 24 Stunden entspricht etwa 4 Minuten.

Obwohl die Periode des synodischen Umlaufs 29,5 Tage beträgt, kommt es nicht jeden Monat zu Finsternissen, der Mond bewegt sich über oder unter der Sonne, da sich die Ebene der Mondbahn um die Erde und die Ebene der Erdbahn um die Sonne (Ekliptik) nicht überlappen, sie bilden einen Winkel von etwa 5,145°.

Würde sich der Mond in derselben Ebene um die Erde bewegen wie die Erde um die Sonne, also auf der Ekliptikebene, gäbe es bei jedem Vollmond eine Mondfinsternis und bei jedem Neumond eine Sonnenfinsternis, alle 29,5 Tage, jeweils im Abstand von 15 Tagen.

Tatsächlich kann die Ausrichtung der drei Sterne nur dann erfolgen, wenn sich der Mond sehr nahe an der Ekliptikebene befindet, weshalb diese Ebene im Zusammenhang mit der Sonnenfinsternis so genannt wurde.

Der Ort, an dem der Mond über der Ebene der Ekliptik verläuft, wird als aufsteigender Knoten bezeichnet, umgekehrt wird der Ort, an dem der Mond unter der Ebene der Ekliptik verläuft, als absteigender Knoten bezeichnet.

Um Zeuge einer totalen oder teilweisen Sonnenfinsternis zu werden, muss sich der Mond auf der Knotenlinie befinden. Dies ist der einzige Ort, an dem die Ausrichtung der drei Sterne perfekt ist. Wir haben daher zwischen vier und sechs Finsternisse im Jahr, mindestens zwei der Sonne und mindestens zwei des Mondes.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Finsternisse während auftretenSyzygies(Ausrichtung der drei Sterne) nahe der Knotenlinie. Um den Durchgang der Knoten herum gibt es einen Zeitraum von 35 Tagen, in dem eine Sonnenfinsternis auftreten kann. In 34,5 Tagen ist es möglich, zwei Sonnenfinsternisse oder zwei Mondfinsternisse zu beobachten, da die Mondphase 29,5 Tage dauert. Die Finsternisse liegen daher etwa einen Monat oder fünf bis sechs Monate auseinander.

Die Erde-Mond-Entfernung variiert zwischen 363.104 km und 405.696 km. Je weiter der Mond zum Zeitpunkt der Syzygie von der Erde entfernt ist, desto partieller ist die Sonnenfinsternis. Der Abstand zwischen zwei totalen Sonnenfinsternissen in derselben Jahreszeit (z. B. von einem Sommer zum nächsten) beträgt im Allgemeinen 12 Mondumdrehungen oder 354,4 Tage (1 Jahr – 11 Tage). So konnten wir am 1. August 2008 eine totale Sonnenfinsternis in der Mongolei, am 22. Juli 2009 eine totale Sonnenfinsternis in China und schließlich am 11. Juli 2010 eine totale Sonnenfinsternis in Polynesien beobachten.

Plan der Umlaufbahnen von Mond und Erde

Plan der scheinbaren Umlaufbahnen von Mond und Sonne, von der Erde aus gesehen. Würde sich der Mond in derselben Ebene um die Erde bewegen wie die Erde um die Sonne, also auf der Ekliptikebene, gäbe es bei jedem Vollmond eine Mondfinsternis und bei jedem Neumond eine Sonnenfinsternis, alle 29,5 Tage, jeweils im Abstand von 15 Tagen.

Die Finsternisperiode dauert 34,5 Tage, daher gibt es in dieser Zeit zwei oder drei Finsternisse. Zwischen zwei aufeinanderfolgenden Sonnen- oder Mondfinsternissen liegen auch 1,5 oder 6 Monate. Die Ausrichtung der drei Sterne kann nur erfolgen, wenn sich der Mond sehr nahe an der Ekliptikebene befindet, weshalb diese Ebene im Zusammenhang mit der Sonnenfinsternis so genannt wurde.

Die Ebene der Mondbahn wird durch eine Präzessionsbewegung belebt, sodass die Knoten nach einem Zeitraum von 18,61 Jahren die Ekliptik in retrograder Richtung (im Uhrzeigersinn) durchlaufen. Bildquelle:astronoo.com