Der Mond. Mondphasen. Neumond (1)

Transkript

1 Der Mond Der Mond ist der einzige natürliche Himmelskörper, der um die Erde kreist. Steht er am Himmel, so ist er ein sehr auffälliges Gestirn. Deshalb prägte er zusammen mit der Sonne die Kalender der Menschen. Im Laufe des Monats wechselt sein Anblick, da wir einmal mehr und dann wieder weniger seine Tagseite sehen. Dies nennt man die Mondphasen. Der Mond ist eine atmosphärenlose Welt, die nur etwa ein viertel so gross ist wie die Erde. Im Fernrohr sieht man zwei verschiedene Gebiete: Die kraterreichen etwas helleren Hochländer und die meist runden, etwas dunkleren Tiefebenen (die "Mare"). Die dicht mit Einschlagskratern übersäten Hochländer sind so alt wie Mond und Erde selbst: etwa 4,5 Mia. Jahre. Die Mare sind eigentlich auch riesige Einschlagskrater. Sie wurden in der letzten Phase vulkanischer Aktivität des Mondes vor 3 bis 4 Milliarden Jahren von dünnflüssiger Lava (flüssigem Gestein) zugeschüttet. Seit etwa 3 Milliarden Jahren Die Erde (links) und der Mond (rechts geschieht auf dem Mond, abgesehen von einzelnen unten). Foto: NASA/JPL. Einschlägen, nichts Gravierendes mehr. Seine Oberfläche bleibt also konserviert, und Milliarden Jahre alte Krater sind noch heute sichtbar. Auf der Erde wurden die ebenfalls reichlich entstandenen Einschlagskrater bis auf wenige Ausnahmen hauptsächlich durch Erosion zerstört. Der Mond ist der einzige Himmelskörper neben der Erde, den der Mensch jemals betreten hat. Am 20. Juli 1969 betrat der Kommandant von Apollo 11, Neil Armstrong, als erster Mensch den Mond. Im Zeitraum von 1969 bis 1973 waren insgesamt 6 Landeversuche der US-Amerikaner erfolgreich. Danach gab es keine weiteren Landeversuche mehr. China hat ein bemanntes Raumfahrtprogramm angekündigt, dessen Höhepunkt eine Mondlandung nach dem Jahr 2010 sein soll. Die von den amerikanischen Astronauten mitgebrachten Gesteinsproben halfen, viel über dem Mond zu erfahren. Von den Astronauten zurückgelassene Reflektoren werden noch heute dazu verwendet, die Distanz Erde Mond (oder genauer Observatorium Reflektor) auf Zentimeter genau zu bestimmen. Nach heutiger mehrheitlich akzeptierter Vorstellung ist der Mond in der Frühzeit des Sonnensystems durch einen gewaltigen Einschlag auf der Erde entstanden. Die noch sehr junge Erde kollidierte vor ca. 4,5 Milliarden Jahren mit einem anderen Planeten der etwa halb so gross wie die Erde war. Ein Teil der Trümmer dieser Katastrophe bildete den Mond. Mondphasen Neumond (1)

2 unsichtbar, Mond am Taghimmel Der Mond steht von uns aus gesehen in Richtung zur Sonne. Deshalb sehen wir seine Nachtseite, und er geht mit der Sonne auf und unter. Die Nacht bleibt mondlos. Weil uns die Nachtseite des Mondes zugewandt ist, können wir den Mond nicht sehen. Befindet er sich aber genau zwischen Sonne und der Erde, kann er für Beobachter auf der Erde die Sonne abdecken. Dies nennt man eine Sonnenfinsternis. Diese ist nur von einem kleinen Teil der Erde aus sichtbar. Zunehmende Mondsichel (2) ab Vormittag bis am Abend sichtbar Nach Neumond entfernt sich der Mond Richtung Osten (links für Beobachter auf der Nordhalbkugel) von der Sonne. Er geht deshalb nach der Sonne unter und die Mondsichel wird in der Abenddämmerung sichtbar. Wir sehen daher erst nur wenig von der Tagseite des Mondes, dies ist die Mondsichel. Doch auch die in der Mondnacht liegenden Gebiete sind nicht komplett unsichtbar. Das von der Erde reflektierte Sonnenlicht beleuchtet diese Gebiete, so dass der Rest des Mondes in einem schwachen grau-grünlichen Licht schimmert. Zunehmender Halbmond / Erstes Viertel (3) Ab Mittag bis Mitternacht sichtbar Man sieht nun von der Erde aus die Hälfte der Tagseite des Mondes. Die Tag-Nachtgrenze verläuft mitten durch die der Erde zugewandte Mondseite. Der Mond geht etwa zu Mittag auf und in etwa um Mitternacht unter. Bei klarer Witterung kann man den Mond bereits in den Nachmittagsstunden erkennen - er steht dann rund 90 von der Sonne entfernt. Zu Sonnenuntergang steht der Mond etwa Richtung Süden. Nur die zweite Nachthälfte bleibt mondlos. Zunehmender Mond (4) ab Nachmittag und bis nach Mitternacht sichtbar Der Mond befindet sich nun von der Sonne aus betrachtet weiter entfernt als die Erde. Die Helligkeit des Mondes steigt für uns beträchtlich an und erhellt abseits von künstlich beleuchteten Gebieten die Abendstunden bis nach Mitternacht. Vollmond (5) ganze Nacht sichtbar Der Vollmond steht der Sonne gegenüber am Himmel, er befindet sich (von der Sonne aus gesehen) hinter der Erde. Die gesamte der Erde zugewandte Mondhälfte ist nun im Sonnenlicht. Bei Sonnenuntergang geht der Mond gleichzeitig auf und geht erst wieder bei Sonnenaufgang unter. Steht der Mond besonders nahe an der Verbindungslinie Sonne-Erde, so kann er vom Schatten der Erde verfinstert werden: Es findet dann eine Mondfinsternis statt. Die ist dann von allen Orten aus sichtbar, wo der Mond am Himmel steht, bzw. die Sonne untergegangen oder noch nicht aufgegangen ist. Weil die Mondbahnebene gegenüber der Erdbahnebene geneigt ist, findet nicht jeden Monat eine Mondfinsternis statt.

3 Abnehmender Mond (6) ab vor Mitternacht bis Vormittag sichtbar Nach Vollmond verspäten sich die Mondaufgänge, so dass zunächst die ersten Nachtstunden mondlos bleiben, während man den abnehmenden Mond bei klarer Witterung auch noch nach Sonnenaufgang am Morgenhimmel ausmachen kann. Abnehmender Halbmond / Letztes Viertel (7) ab Mitternacht bis Mittag sichtbar Der abnehmende Halbmond geht etwa um Mitternacht auf und bleibt bis zum Mittag über dem Horizont. Der Mond steht dann gleich weit von der Sonne entfernt wie die Erde. Der Mond bildet bei Halbmond einen rechten Winkel zwischen Sonne und Erde, so dass wir direkt auf der Terminatorebene des Monds liegen: Der Mond scheint durch eine Gerade zweigeteilt, in eine beleuchtete und eine (unsichtbare) Nachtseite. Abnehmende Mondsichel (8) morgens und bis nach Mittag sichtbar Fehlen nur noch ein paar Tage bis Neumond, so geht der Mond erst in den frühen Morgenstunden auf und ist als Sichel in der Morgendämmerung zu sehen. Fast die ganze Nacht bleibt dann mondlos. Etwa zwei Tage nach dem abnehmenden Halbmond scheint die gesamte Mondscheibe aschgrau sichtbar: Tatsächlich beleuchtet die vom Mond aus gesehen nun fast volle Erde die Mondoberfläche stark. Dieses Licht wird wieder zu uns zurück reflektiert. Libration - wir sehen 59% der Mondoberfläche Die Rotation des Mondes um seine eigene Achse ist gravitativ direkt mit seiner Bewegung um die Erde gekoppelt. Deshalb sehen wir nie von der Erde aus auf die Rückseite des Mondes. Bis uns unbemannte Raumfahrzeuge Fotos von der Mondrückseite gebracht haben, waren nur Spekulationen möglich. Die Fotos zeigen aber, dass es dort recht ähnlich aussieht, wie auf der von uns aus sichtbaren Seite. Der Mond bewegt sich auf einer recht elliptischen Bahn um die Erde. Dies verursacht eine leichte Variation der Winkelgeschwindigkeit, während seine Rotation um eigene Mondachse gleichmässig stattfindet. Deshalb scheint er von uns aus gesehen um seine Mittelpunkt zu pendeln. Dies wird Libration genannt. Durch diesen Effekt können wir gut 59% der Mondoberfläche sehen. Beispiele dieses Effekts sind in der Grafik dargestellt. Eine Karte der Mondrückseite finden Sie auf unseren Seiten. Libration Nord Nordpol ist sichtbar

4 Libration West Krater Grimaldi gut sichtbar Zentrale Ansicht Libration Ost Mare Crisium ist randfern Libration Süd Südpol ist sichtbar Libration des Mondes: im Laufe der Zeit sind leicht unterschiedliche Mondrandgebiete gegen den scheinbaren Mondscheibenmittelpunkt gekippt. Mondfinsternisse Mondfinsternisse gibt es nur bei Vollmond, wenn der Mond sich in die Nähe der Verlängerung der Verbindungslinie Sonne-Erde vorbeibewegt. Er tritt dann in den Schatten der Erde ein und verfärbt sich rötlich. Eine Mondfinsternis ist von mehr als der halben Welt aus zu sehen: Der Mond muss über dem Horizont stehen, was er überall dort tut, wo die Sonne untergegangen ist.

5 Mondfinsternisse dauern bis zu 6 Stunden. Verlauf einer totalen Mondfinsternis (hier die vituelle CalSky-Ansicht vom 21. Januar 2000). Die Dunkelheit der Mondscheibe ist von der Erdatmosphäre abhängig. Ohne das an der Erdatmosphäre gestreute Licht wäre der Mond bei einer totalen Mondfinsternis komplett unsichtbar. Blaues Licht wird in der Atmosphäre stärker abgelenkt, gestreut und absorbiert als der rote, langwellige Teil des Spektrums. Deshalb erscheint für uns der Himmel blau und die untergehende Sonne rot, da das blaue Licht bereits abgelenkt wurde. Deshalb wird der Mond selbst bei der Mondfinsternis leicht erleuchtet - eben in rot. In Jahren nach starken Vulkanausbrüchen erscheinen die Mondfinsternisse dunkler, weil die Asche in der Atmosphäre das Sonnenlicht weiter dämpft.