Etwas weniger Spektakulär und weniger von den Medien beachtet als Sonnenfinsternisse sind Mondfinsternisse doch für die Wissenschaft von grossem Nutzten. Sie unterliegen den selben Beschränkungen wie die Sonnenfinsternisse, aber sind von der gesamten Nachtseite der Erde sichtbar. Vermutlich wurden die Zyklen der Finsternisse, zum beispiel der Saaroszyklus, durch Mondfinsternisse entdeckt.
Die Entstehung | Partielle, totale
Finsternis | Der Kupferrote Mond
Eine
Mondfinsternis findet statt wenn der Mond, die Erde und die Sonne auf einer
Achse liegen. Dabei wirft die Erde einen Schattenkegel in den Raum. Der Vollmond
durchfliegt nun alle vier Wochen diesen Kegel. Von der Erde aus gesehen, wird
der Mond vom Schatten verdunkelt. Daher gäbe es jeden Monat eine Finsternis.
Doch halt, so einfach ist es nicht: Die Ebene der Mondbahn liegt schief. Um
rund fünf Grad ist zur Ekliptik geneigt. Der
Mond Hält sich deshalb währen der meisten Zeit ober- oder unterhalb
der Erbahnebene auf. Die beiden Ebenen haben eine Schnittlinie gemeinsam: die
Knotenlinie. Die Punkte, an denen die Mondbahn Die
Ekliptik schneidet, heissen Knoten. Der Mond steht
für einen halben Monat oberhalb und ebenso lange unterhalb der Erdbahnebene.
Während jedes Umlaufs schneidet er genau zweimal die Knotenlinie Ð nur
dann kann es Finsternisse geben. Würde die Knotenlinie fest im Raum liegen,
wären die Voraussagen für Mondfinsternisse kein Problem. Denn die
Linie muss in Richtung Sonne weisen und es muss Vollmond sein. Zusätzlich
muss sich der Mond nahe an einem Knotenpunkt befinden. Doch das alleine genügt
nicht. Die Bewegung des Mondes ist noch komplizierter. Die Bahn des Mondes um
die Erde wird gestört. Nach jedem Umlauf läuft der Mond auf einer
geringfügig veränderten Ellipse weiter. Zusätzlich dreht sich
seine Bahnebene. Der Punkt, der zu Beginn eines Monats Knotenpunkt war, ist
es nach einem Umlauf nicht mehr. Dieser ist auf der Ellipse ein Stück weiter
gewandert. Die Drehung der Bahnebene ist auch der Grund, dass die Knotenlinie
nicht fest im Raum steht.
Die Bedingungen für eine Finsternis sind also:
Die Erde wirft einen langen Schatten in den Raum. Dabei gibt es Schattenzonen, den Halbschatten und den Kernschatten. Liegen Schattenkegel und Mondbahn so zueinander, dass der Mond nur durch den Halbschatten geht, spricht man von einer Halbschatten-Finsternis. Dabei wird das Licht des Mondes geschwächt, dass es kaum auffällt. Wenn der Mond den Kernschatten streift, schiebt sich ein dunkler Schatten über die Mondscheibe. Die Mondfinsternis ist partiell. Doch gerät der Mond vollständig in den Kernschattenkegel der Erde, überdeckt der Erdschatten den Mond. Kein Punkt der Mondoberfläche erhält dann Licht, das auf dem geraden Weg von der Sonne kommt. Die Finsternis ist total. Welcher der drei Fälle eintritt, hängt vom Abstand des Vollmondes vom Knoten seiner Bahn ab. Je näher am Knoten die Finsternis statt findet, um so wahrscheinlicher ist es, dass der Mond in den Kernschatten tritt. Totale Finsternisse finden nahe am Knoten statt.
Die interessanteste Phase einer Mondfinsternis ist die totale Verfinsterung. Doch der Mond wird im Erdschatten nicht unsichtbar. Das Sonnenlicht wird in der Erd-Atmosphäre gebrochen. Deshalb erhält der Mond auch weiterhin Licht. Da das langwellige rote Licht stärker gebrochen wird als das langwellige gelbe, färbt sich die Scheibe des Mondes im Kernschatten rötlich. Bei einer totalen Verfinsterung sind mehrere Zeitpunkte, sogenannte Kontakte, wichtig:
Der Abstand zwischen dem 2.und 5. Kontakt beträgt max. 3.5 Stunden, zwischen dem 3. und 4. max. 104 min.
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