|
Einfach gesagt: Eine Mondfinsternis findet dann
statt, wenn der Mond auf seiner Umlaufbahn um die Erde durch den vom
Sonnenlicht erzeugten Erdschatten läuft. Dazu müssen Sonne, Erde und
Mond in einer Linie stehen.
Die Geometrie einer Mondfinsternis zeigt die
folgende Abbildung. Durch das einfallende, fast parallele Sonnenlicht entsteht
hinter der Erde ein "trichterförmiger" Kernschattenbereich (auch Umbra
genannt), der sich bis zu 1,4 Millionen Kilometer in den Raum erstreckt. Der
Erdschatten hat noch eine weitere Komponente, den sogenannten Halbschatten (die
Penumbra). |
| |
 |
| |
|
Eine Mondfinsternis kann nur während der
Vollmondphase stattfinden (so wie eine Sonnenfinsternis nur während einer
Neumondphase stattfinden kann). Da stellt sich sofort die Frage: Warum findet
nicht jeden Monat (während der Vollmondphase eine Mondfinsternis statt
? |
| |
|
Das liegt daran, dass die Mondbahn zur
Ekliptik (Ebende der Erdbahn) um etwa 5 Grad geneigt. Die beiden Schnittpunkte
der Mondbahn mit der Ekliptik nennt man die Mondknoten (auf- und
absteigende).
Steht der Vollmond nicht in der Nähe
einer der beiden Knotenpunkte wandert er über oder unter dem Erdschatten
hindurch und es tritt keine Finsternis ein. |
 |
|
|
Die Lage der Mondknoten ist nicht stationär im
Raum, die Knoten rotieren langsam in einem Zeitraum von 18.6 Jahren. Diese 18.6
Jahre nennt man den Saros Zyklus. Er war schon den Babyloniern bekannt und
wurde zur Berchnung und Vorhersagen von Finsternissen eingesetzt.
Die alten Chinesen nannten die Knotenpunkte
Drachenpunkte. Sie glaubten, dass im Moment der Mondfinsternis der Mond
von einem Drachen verspeist wird, allerdings anschliessend schnell wieder
ausgespuckt wird.
Eine Mondfinsternis ist überall dort auf der
Erdoberfläche zu bewundern, wo es Nacht ist und der Mond über dem
Horizont steht. Dies unterscheidet die Mondfinsternis von der Sonnenfinsternis,
wo der Mondschatten lediglich wie ein dicker Filzschreiber über einen ca.
100 km breiten Erdstreifen huscht. |
| |
 |
Die Grafik links zeigt den Verlauf von der
Erde ausgesehen.
t1 ist der Zeitpunkt, an dem der Mond
in den Halbschatten eintritt.
Bei t2 tritt er in den Kernschatten
ein. M bezeichnet die Mitte der Finsterniss.
Bei t3 verlässt der Mond den
Kernschatten und bei
t4 beginnt der Austritt aus dem
Halbschatten der Erde. Von der Erde aus betrachtet läuft eine
Mondfinsternis in etwas so ab: |
|
| |
|
Tritt der Mond in den Halbschatten der Erde ein, so
nimmt seine Helligkeit langsam - aber für das menschliche Auge nicht
wahrnehmbar - ab (Halbschattenfinsternis). Tritt der Mond also in den
Kernschatten, so beobachten wir die partielle Phase der Mondfinsternis, wobei
die Grenze zwischen Halb- und Kernschatten ziemlich "scharf" begrenzt ist.
Ist der Mond komplett in den Kernschattenbereich
eingetreten, beginnt die totale Mondfinsternis. Nachdem der Mond eine
entsprechende Zeit im Kernschatten der Erde verblieben ist, läuft das
ganze noch mal - sozusagen rückwärts - ab. Eine Mondfinsternis in den
einzelnen Phasen zeigt die folgende Abbildung. |
| |
 |
| |
|
Der Kernschattenbereich der Erde ist nicht absolut
dunkel, durch die Erdatmosphäre wird über Refraktion (Lichtbrechung)
indirekt Sonnenlicht eingespiegelt. Unsere Erde ist von einer dichten
Atmosphäre umgeben, sie besteht aus Luftmolekülen und aus
Fremdteilen, den Aerosolen. Die Aerosolen können Rauch, Staub, Schmutz,
Wassertröpfchen, Eiskristalle sein.
Durch Rayleigh-Streuung an Molekülen der
Atmosphäre wird der Blauanteil des Sonnenlichts weggestreut und der
verbleibende Rotanteil gelangt durch Brechung aufgrund des Dichtegradienten der
Atmosphäre in den Kernschattenbereich der Erde und lässt den Mond
rötlich erscheinen.
Der Grad der dunklen Rotfärbung hängt z.B.
davon ab, ob sich in unserer Atmosphäre zum betreffenden Zeitpunkt viel
Staub (z.B. durch Vulkanausbrüche) oder Schadstoffe (z.B. brennende
Ölquellen) befinden. |
| |
|
Mondfinsternisse kann man in drei verschiedene
Typen einordnen:
- Halbschattenfinsternisse (1)
- Partielle Mondfinsternisse (3) und
- totale Mondfinsternisse (2)
In der Grafik rechts steht die gelbe Linie
jeweils für die Bewegungsrichtung des Mondes durch den Erdschatten.
Natürlich muß auch der Mond nicht zentral durch den Kernschatten
laufen. Folgende Grafik zeigt die Geometrie der Finsternis vom 8/9.11.
2003. |
 |
|
 |
Bei dieser Finsternis "kratzte" der Mond so
gerade eben den Kernschatten entlang. Bei solchen Finsternissen bleibt der
Mondrand (hier der südliche) durch Streulicht leicht aufgehellt, wie die
Phasenreihe der Mondfinsternis weiter oben zeigt.
Wissenschaftliche Erkenntnisse bringen die
Beobachtungen von Mondfinsternissen heute nicht mehr.
Wohl kann aber die visuelle Beobachtung ein
unglaublich ästhetisches "Event" sein, speziell wenn man die Finsternis in
landschaftlich reizvoller Umgebung beobachten kann (Meeresstrand, Gebirge etc),
und wenn der Himmel sehr klar ist und während der Totalität
plötzlich viele Sterne sichtbar werden. |
|
