Der Mond

Sternwarte Höfingen

Der Mond

Es bereitet dem Beobachter immer wieder großes Vergnügen, den Mond zu betrachten, dazu ist selbst das kleinste Fernrohr, auch ein Fernglas, gut genug. Er verändert sein Aussehen täglich. Er zeigt uns ein ständig wechselndes Panorama von Bergen, Kratern, Tälern, Tiefebenen und Gipfeln. Auch nach der Landung von Menschen auf dem Mond, hat er nichts von seiner Romantik und Faszination verloren. Er ist der ständige Begleiter unserer Erde auf der Bahn um die Sonne, und der nächste aller Himmelskörper und damit nach der Sonne auch der wichtigste.

Daten und Entstehungstheorie

Mondbeobachtungen waren für frühere Zivilisationen, für die Zeitmessung und auch für die Bestimmung von Jahreszeiten ausserordentlich wichtig und hatten daher sogar religiöse Bedeutung. Um 270 v. Chr. machte Aristarch von Samos einen ersten Versuch einer Entfernungsangabe des Mondes. Er bediente sich dabei geometrischer Methoden, die zu dieser Zeit nur für die Erdvermessungen angewendet wurden. Das Ergebnis lag zwar weit neben der Realität, war aber insofern bedeutsam, als es eine vernünftige Schätzung auf der Basis der Geometrie darstellte.

Der Erdmond ist im Rahmen des Sonnensystems relativ unbedeutend, aber doch im Vergleich zur Erde relativ groß, da er einen Durchmesser von 3476 km hat und damit mehr als ein Viertel des Erddurchmessers misst. Er hat rund 1/81 der Erdmasse. Im Sonnensystem gibt es 5 Monde die größer sind als unser Erdmond, davon 3 im Jupitersystem, je einen beim Saturn und Neptun. Diese gehören aber zu Planeten, die mehrere 100 mal mehr Masse haben als ihre Monde. Daher wurde das System Erde-Mond auch manchmal als Doppelplanet bezeichnet. Diese spezielle Relation war natürlich auch von Bedeutung bei der Suche nach dem Ursprung des Mondes. Darüber gibt es mehrere Hypothesen, wie Abspaltung von der Erde, Einfangen durch die Erde, und Bildung von Erde und Mond als Doppelplanet, von denen jedoch keine bestätigt werden konnte. Heute geht man davon aus, dass die Erde am Anfang ihrer Existenz, also vor ca. 4 Milliarden Jahren mit einem Körper von der Größe des Mars kollidiert ist, und sich durch diese Katastrophe die Erde und der Mond zu dem System entwickelt haben wie wir es heute sehen. Durch Modellrechnungen am Computer wurde dieses Modell bestätigt.

Die Mond- und Erdbahn

Von der Erde aus gesehen bewegt sich der Mond in einer elliptischen Bahn mit der Erde in einem Brennpunkt, Korrekt ausgedrückt, umkreisen Erde und Mond zusammen den Schwerpunkt des Erde-Mond Systems. Da aber die Erde eine bedeutend höhere Masse hat als der Mond, liegt der Schwerpunkt dieses Systems noch innerhalb der Erdkugel, und zwar 1600 km unter der Erdoberfläche. Der Abstand des Mondes von der Erde, gemessen von Mittelpunkt zu Mittelpunkt, variiert von 356 410 km bis zu 406 679 km. Der mittlere Abstand beträgt 384 392 km.Die Ebene der Mondbahn ist zur Ebene der Erdbahn um die Sonne (Ekliptik) um 5,9° geneigt, er kreuzt damit die Erdbahnebene in 2 Punkten, auch Knoten genannt, wenn er sich von unten nach oben (aufsteigender Knoten ),und von oben nach unten (absteigender Knoten ) durch die Ekliptik bewegt.

Der Mondlauf

Der Mond sendet kein eigenes Licht, er scheint nur, weil er das Sonnenlicht reflektiert. Deshalb ist die von der Sonne abgewandte Seite auch immer dunkel. Die scheinbare Form des Mondes, seine Phase, hängt von seiner Position auf der Bahn um die Erde ab. Wenn er sich zwischen Sonne und Erde befindet, so dass die von der Sonne beaufschlagte Fläche des Mondes von der Erde aus nicht sichtbar ist, haben wir NEUMOND. Kurz danach ist eine schmale Sichel zu sehen. Die Grenze zwischen dem beleuchteten und unbeleuchteten Teil des Mondes nennt man den TERMINATOR. Da die Mondoberfläche nicht eben ist, erscheint er sehr unregelmässig, und damit sehr reizvoll. Wenn er sich dann auf seiner Bahn weiterbewegt, so wächst die Sichel , und der Mond nimmt zu. Je mehr das Mondlicht zunimmt, desto weiter entfernt sich der Mond scheinbar am Himmel von der Sonne . Während der Sichelphase ist der unbeleuchtete Teil des Mondes oft deutlich sichtbar (aschgraues Licht ). Dieses Phänomen ist auf die Reflektion des Sonnenlichts durch die Erde auf den Mond und zurück auf die Erde zurückzuführen. Wenn dann die Hälfte der erdzugewandten Seite beleuchtet wird, ist der Mond im ersten Viertel, er hat 1/4 seiner Bahn zurückgelegt. Dann nimmt er weiter zu, bis er schließlich voll ist, wir haben dann VOLLMOND. Beim weiteren Fortschreiten auf seiner Bahn, beginnt er nun abzunehnmen, (der Mond nähert sich jetzt von der anderen Seite wieder der Sonne ) erreicht das letzte Viertel, und wird wieder zu einer Sichel und zum NEUMOND, damit beginnt dann der nächste Zyklus. Der ganze Zyklus wiederholt sich alle 29,53 Tage, daher erschien es den frühen Kulturen als ob der Mondumlauf mal 30 und mal 29 Tage dauert. Man sprach in diesem Zusammenhang von Monden oder Monaten. Darauf basierte auch der Mondkalender viele tausend Jahre lang. Noch heute bilden die Mondphasen die Grundlage für den jüdischen und den moslemischen Kalender.Der Mond bewegt sich für den erdgebundenen Beobachter relativ zum Fixsternhimmel um ca. 13° pro Tag nach Osten, während er sich durch die tägliche Drehung der Erde (360° pro Tag) wie die Fixsterne nach Westen bewegt. Diese Bewegung ist dominierend, so dass er sich in der Summe der beiden gegenläufigen Bewegungen von Ost nach West bewegt. Daher geht der Mond im Osten auf, und im Westen unter, genauso wie die Sonne auch. Trotzdem verspätet sich der Mondaufgang jeden Tag. Den Zeitunterschied zwischen einem Mondaufgang und dem nächsten, nennt man Retardation. Ihr mittlerer Wert liegt bei 50 Minuten. Der Wert schwankt durch die Neigung der Bahnen zum Äquator und die nicht gleichförmige Bewegung von Sonne und Mond in Ihrer elliptischen Bahn. Auf der Nordhalbkugel ist die Retardation im Frühjahr um den März am grössten, da die Bahn des Mondes am steilsten auf dem Horizont steht. Um den September ist sie am kleinsten, wenn die Bahn am flachsten ist. Man spricht hier auch vom Ernte-Mond (Harvest-Moon), da in diesem Zeitraum der Ernte der Vollmond früher aufgeht.

Die Gezeiten

Es ist seit altersher bekannt, dass das täglich zweimalige Steigen und Fallen des Meeresspiegels irgendwie mit der Stellung des Mondes zusammenhängt. Im 17. Jahrhundert hat man jedoch erst eine befriedigende Erklärung dieses Gezeitenphänomens gefunden. Dabei hat sich bestätigt, dass die Gezeiten im wesentlichen durch die Wirkung der Gravitation des Mondes entstehen. Diese Kraft führt zu einer leichten Aufwölbung der Ozeane in Richtung der Stellung des Mondes. Infolge der Erdrotation passiert jeder Punkt der Erdoberfläche diese Aufwölbungen, und erfährt demzufolge Flut und die nachfolgende Ebbe. Warum es 2 dieser Flutberge auf der Erde gibt, einen auf der mondzugewandten und einen auf der mondabgewandten Seite, kann man wohl am besten so erklären, dass die Anziehungskraft des Mondes auf die Erde am stärksten auf der mondzugewandten Seite wirkt, auf der mondabgewandten Seite herrscht eine durch den grossen Erddurchmesser bedingte geringere Gravitationskraft, daher bildet das Wasser hier eine Aufwölbung auch in die entgegengesetzten Richtung. Diese 2 Flutberge wandern mit der Periode des Mondes um die Erde und würden alle 13,65 Tage eine Flut erzeugen, wenn sich die Erde nicht drehen würde. Da aber die Erde selbst in 24 Stunden eine Umdrehung macht, finden die Fluten in Abständen von ca. 12h25m statt.

Finsternisse

Erde und Mond werfen beide sehr lange kegelförmige Schatten in den Weltraum. Wenn die Erde den Schattenkegel des Mondes durchquert, spricht man von einer Sonnenfinsternis. Wenn andererseits der Mond den Erdschatten passiert, gibt es eine Mondfinsternis, die im Gegensatz zu der Sonnenfinsternis von der gesamten Nachtseite der Erde aus gesehen werden kann. Während einer Mondfinsternis verschwindet der Mond nicht vollständig, da Sonnenlicht das durch die Erdatmosphäre gebrochen wird, die Mondoberfläche noch schwach beleuchtet. Das Aussehen des Mondes während einer Finsternis hängt daher von dem Zustand der Erdatmosphäre ab, die dem Mond eine rötliche bzw.kupferähnliche Farbe geben kann. Er kann aber auch so dunkel sein, dass er für das freie Auge fast nicht sichtbar ist. Eine Finsternis ist nicht immer total. Wenn die Sonne oder der Mond nur teilweise abgedeckt werden, weil Sonne , Erde und Mond nicht in einer Linie stehen, spricht man von einer partiellen Finsternis. Bei Sonnenfinsternissen gibt es noch eine 3. Art, sie wird ringförmig genannt, hier stehen die 3 Körper wohl in einer Linie, der abstand des Mondes von der Erde ist jedoch zu groß um die Sonne ganz abzudecken. Eine Sonnenfinsternis gibt es nur bei Neumond, eine Mondfinsternis nur bei Vollmond. Da jedoch die Mondbahn wie bereits erwähnt um knapp 6° gegendie Erdbahn geneigt ist, findet nicht bei jedem Neu- oder Vollmond eine Finsternis statt. Bedingung für Finsternisse ist ausserdem, dass sich der Mond in, oder in der Nähe, eines Knotens befindet.

Die Mondoberfläche

Bei den ersten Beobachtungen des Mondes mit einem optischen Hilfsmittel, erkannte Galilei im Jahre 1609 zwei wesentlich verschiedene Strukturen der Mondoberfläche. Große dunkle Ebenen einerseits und helle, dicht mit Kratern besetzte Hochflächen andererseits. Man glaubte die dunklen Ebenen wären Meere und nannte sie entsprechend MARIA. Ein Name der sich bis heute gehalten hat. Die grauen Ebenen oder Maria nehmen etwa 15% der Mondoberfläche ein, und liegen 2-5 km unterhalb des mittleren Radius des Mondes. Das auffälligste von allen ist das Mare Imbrium. Die zahlreichen Krater in den Hochflächen sind durch Meteoriteneinschläge entstanden. Es gibt jedoch auch kraterähnliche Gebilde, die durch Vulkanismus entstanden sind. Die Krater haben viele Besonderheiten, manche wie Grimaldi und Plato haben dunkle Böden vom Maretyp, es gibt aber auch helle Krater, wie insbesondere Aristarchus. Dann findet man Krater, die das Zentrum eines Strahlensystems sind. Tycho und Kopernikus sind wohl die bekanntesten. Tychos Strahlen sind nicht direkt auf sein Zentrum gerichtet, sondern liegen meist tangential zu den Wällen. So findet man viele Besonderheiten bei genauerer Betrachtung.Lassen auch Sie sich von dem Anblick der Oberfläche unseres Trabanten beeindrucken .

Willy Mahl 03/2001


Letzte Änderung am 2009-Mar-15

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