Mondphasen, Mond- und Sonnenfinsternisse

Unser Sonnensystem ist sehr faszinierend. Dabei ist es gar nicht notwendig, sich die weit entfernten und zum Teil exotischen Planeten genauer anzusehen, da es bereits sehr interessante Phänomene zu beschreiben gibt, welche allein die Sonne, die Erde und den Mond betreffen.

Dazu gehören Sonnenfinsternisse, Mondfinsternisse und die Mondphasen, wie beispielsweise Vollmond oder Neumond.

Mondphasen

Bewegungen der Himmelskörper

Allein zwischen Mond, Erde und der Sonne gibt es verschiedene Bewegungsabläufe. Diese wollen wir im Folgenden einzeln betrachten:

Die Erde dreht sich um die eigene Achse. Für eine vollständige Umdrehung benötigt sie ungefähr $24$ Stunden. Daher ist das auch die Zeitspanne, mit welcher ein Tag definiert ist. Durch die Bewegung der Erde um die eigene Achse kommt es in einem Zyklus von etwa $24$ Stunden jeweils zu einer hellen Phase (dem Tag) und einer dunklen Phase (der Nacht).

Der Mond dreht sich um die Erde. Für eine vollständige Umrundung unseres Planeten benötigt der Mond etwa $29{,}5$ Tage. Mit dieser Dauer wurde dann der Monat definiert, auch wenn es hier natürlich Abweichungen gibt, weil einige Monate in unserem Kalender $30$ Tage haben, andere $31$ und der Februar sogar nur $28$ ( $29$ alle vier Jahre, in den "Schaltjahren").

Die Erde dreht sich zusätzlich auch noch um die Sonne. Da die Entfernung zwischen Erde und Sonne allerdings sehr gross ist, dauert diese Umrundung deutlich länger, nämlich etwa $365$ Tage, also ein Jahr. Das ist natürlich kein Zufall. Das Jahr wurde wegen der Bewegung der Erde um die Sonne definiert. Innerhalb eines Jahres gibt es verschiedene Jahreszeiten.

Diese sind auf den Stand der Sonne relativ zur Erde zurückzuführen. Die Erdachse (um die sich die Erde um sich selbst dreht) ist geneigt relativ zur Bewegung der Erde um die Sonne. Steht die Erde so, dass ein grösserer Teil der einen Halbkugel beleuchtet wird, so herrscht dort Sommer.

Steht sie allerdings so, dass ein kleinerer Teil beleuchtet wird, herrscht dort Winter. Auf der entgegengesetzten Halbkugel sind die Jahreszeiten um ein halbes Jahr versetzt. So sind Dezember, Januar und Februar die wärmsten Monate auf der Südhalbkugel.

Position vom Mond

Es gibt starke Grössenunterschiede zwischen Sonne, Erde und Mond. Die Sonne ist mit Abstand am allergrössten. Die Erde ist viel kleiner als die Sonne. Der Mond jedoch, ist viel kleiner als die Erde.

Ausserdem sollte man beachten, dass der Mond keine Lichtquelle ist, er leuchtet nicht von selbst, sondern nur, wenn er von der Sonne angestrahlt wird. Dann reflektiert der Mond das Sonnenlicht und man kann ihn von der Erde aus sehen.

Es gibt zwei spezielle Positionen, die der Mond einnehmen kann: Die erste dieser Positionen befindet sich von der Sonne aus gesehen hinter der Erde, also so, dass die Erde genau zwischen Sonne und Mond steht. In dieser Position kommt das Sonnenlicht nicht an ihn ran, weil die Erde ihren Schatten auf den Mond wirft. Man kann den Mond dann nicht sehen. In diesem Fall herrscht Neumond.

Die zweite spezielle Position des Mondes befindet sich zwischen Erde und Sonne (aber nicht exakt auf einer Linie mit dem Beobachter). Dann wird der Mond komplett vom Sonnenlicht beschienen und man kann ihn auf der Erde als vollständige, runde Kugel wahrnehmen. In diesem Fall herrscht Vollmond.

Der Mond dreht sich um die Erde, alle $29{,}5$ Tage hat er eine vollständige Umrundung abgeschlossen.

Beim Übergang von Vollmond zu Neumond wird die rechte Seite vom Mond allmählich vom Schatten der Erde getroffen. Der Schatten geht immer weiter bis zur Mitte, bis Halbmond herrscht (die linke Seite ist hell). Später formt der Mond (genauer gesagt der beleuchtete Teil vom Mond) ein grosses "C". Man spricht hierbei vom abnehmenden Mond. Das "C" wird immer schmaler, bis man den Mond nicht mehr sehen kann (Neumond.)

Der Schatten der Erde schiebt sich nach links weiter, sodass allmählich die rechte Seite vom Mond erhellt wird. Der Mond sieht dann aus wie ein spiegelverkehrtes "C"- es handelt sich um den zunehmenden Mond. Das gespiegelte "C" wird immer grösser, bis die Hälfte beleuchtet ist, allerdings nun die rechte Hälfte (Halbmond). Der Schatten wird immer weniger, bis er irgendwann gar nicht mehr auf den Mond fällt. Dann herrscht wieder Vollmond und der Mondzyklus beginnt von Neuem.

Dies kannst Du auch der nachfolgenden Grafik entnehmen:

Physik; Optik; 1. Sek / Bez / Real; Mondphasen, Mond- und Sonnenfinsternisse

Mond- und Sonnenfinsternisse

Eine Finsternis von Sonne oder Mond ist ein eher seltenes Ereignis, das spektakulär anzusehen ist. Dabei stehen Mond, Sonne und Beobachter auf der Erde genau auf einer Geraden. Der Bereich auf der Erde, an dem man so eine Finsternis beobachten kann, ist allerdings nicht besonders gross. Das liegt daran, dass der Mond viel kleiner als die Erde ist.

Mondfinsternisse

Bei einer Mondfinsternis kann man den Mond nicht sehen, weil der Schatten der Erde auf den Mond fällt. Das tritt immer dann auf, wenn die Erde exakt zwischen dem Mond und der Sonne steht. Beobachten kann man eine Mondfinsternis allerdings nur in einem kleinen Bereich auf der Erde.

Durch die Grössenverhältnisse und Abstände der Himmelskörper Sonne, Erde und Mond müssen die Positionen exakt übereinstimmen, da sonst ein Teil vom Mond zu sehen ist.

Eine Mondfinsternis tritt etwa $2$ bis maximal $5$ mal im Jahr auf, allerdings kann man diese nur in bestimmten Gebieten auf der Erde beobachten, sodass Mondfinsternisse für einen Beobachter, der in seiner Heimatstadt bleibt, ein seltenes Ereignis sind.

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Sonnenfinsternisse

Bei einer Sonnenfinsternis ist ein grosser Teil der Sonne verdeckt, man kann nur noch die äussersten Bereiche der Sonne sehen. Eine Sonnenfinsternis entsteht, wenn die Sonne, der Mond und der Beobachter auf der Erde sich auf einer Geraden befinden. Hier steht allerdings der Mond zwischen Erde und Sonne.

Diesmal wirft der Mond seinen Schatten auf die Erde. Wenn er von der Erde aus betrachtet direkt vor der Sonne sich befindet, verdunkelt der Mond aus unserer Sicht die Lichtquelle, nämlich die Sonne. Als Resultat sehen wir einen grossen schwarzen Kreis, der die Sonne mittig überschattet.

Da der Mond allerdings deutlich kleiner ist, bleiben die äusseren Bereiche der Sonne dennoch sichtbar, anders, als es bei der Mondfinsternis ist.

Sonnenfinsternisse treten etwa $2$ bis $3$ -mal im Jahr auf. Doch auch diese sind nur in einem kleinen Gebiet beobachtbar, daher ist es für einen Beobachter, der in seiner Heimatstadt bleibt, ein sehr seltenes Ereignis.

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