Astronomie · AS2 · Erde, Mond und Sonne

Mondphasen und Finsternisse

Der Mond leuchtet nicht selbst. Die Sonne beleuchtet immer die Hälfte des Mondes, die ihr zugewandt ist. Je nachdem, wo der Mond auf seiner Bahn steht, sehen wir von dieser hellen Hälfte mal nichts, mal eine Sichel, mal einen halben und mal den ganzen Mond. Liegen Sonne, Erde und Mond genau auf einer Linie, gibt es eine Finsternis.

So gehst du vor

1Ziehe den Mond auf seiner Bahn oder lass die Zeit laufen. Rechts siehst du, wie der Mond von der Erde aus aussieht.
2Die Uhrzeiten an der Erde zeigen, wo gerade Mittag und Mitternacht ist. Daran liest du ab, wann der Mond im Süden steht.
3Schalte „Erdbahn zeigen“ ein und lass einen Monat laufen: Vergleiche den Umlauf bezogen auf die Sterne mit dem Monat von Neumond zu Neumond.
4Schalte „Mondbahn geneigt“ ein und springe von Neumond zu Neumond. Wann gibt es eine Finsternis?

Von oben (über dem Nordpol)

Größen und Abstände sind nicht maßstäblich: In Wirklichkeit ist der Mond etwa 30 Erddurchmesser von der Erde entfernt. Der Mond läuft gegen den Uhrzeigersinn um die Erde, so wie sich die Erde dreht.

Von der Erde aus (Blick nach Süden)

zunehmende Sichel

beleuchteter Anteil der Mondscheibe: 26 %

Zeit seit dem ersten Neumond

5,00 Tage

Springen zum nächsten …

Jetzt

Tage seit dem letzten Neumond5,0 d

Winkel Sonne–Erde–Mond61°

Mond im Südenetwa 16 Uhr

Aufgang, Untergangetwa 10 Uhr, 22 Uhr

Finsterniskeine Finsternis

Uhrzeiten in wahrer Ortszeit (Sonne im Süden um 12 Uhr), grob gerundet; je nach Jahreszeit weichen sie um einige Stunden ab. Modell mit Kreisbahnen und mittleren Abständen; ob eine zentrale Sonnenfinsternis total oder ringförmig ist, hängt von der Entfernung des Mondes ab und wird nicht unterschieden.

Aufträge

Springe nacheinander zu Neumond, erstem Viertel, Vollmond und letztem Viertel. Wo steht der Mond jeweils, von der Erde aus gesehen? Wie viel der Mondscheibe ist beim Halbmond beleuchtet?
Warum heißt der zunehmende Halbmond auch „erstes Viertel“, obwohl wir eine halbe Scheibe sehen?
Stelle den zunehmenden Halbmond ein. Wann geht er auf, wann steht er im Süden, wann geht er unter? Nutze die Uhrzeiten an der Erde.
Lass die Mondbahn ungeneigt und springe zum nächsten Neumond und Vollmond. Wie oft gäbe es Finsternisse, wenn die Mondbahn genau in der Erdbahnebene läge?
Schalte „Mondbahn geneigt“ ein und springe von Vollmond zu Vollmond. Warum gibt es nicht jeden Monat eine Finsternis?
Drücke mehrmals auf „Finsternis“ und notiere die Tage. Was fällt dir an den Abständen auf?
Schalte „Erdbahn zeigen“ ein und lass einen Monat laufen. Nach wie vielen Tagen zeigt der Mond wieder zum fernen Stern, nach wie vielen ist wieder Neumond? Warum ist das nicht dasselbe?
Warum kann eine Mondfinsternis nur bei Vollmond stattfinden und eine Sonnenfinsternis nur bei Neumond?

Theorie: Kapitel „Der Mond“ und „Finsternisse“ im Skript AS2. Wie Kern- und Halbschatten entstehen: Schatten. Warum die Erde Jahreszeiten hat: Erdbahn und Jahreszeiten. Wie die Sonne über den Himmel läuft: Sonnenverlauf. Die Ekliptik am Sternhimmel: Drehbare Sternkarte.

Rechnung: e = 360° · t : 29,53 d ist der Winkel Sonne–Erde–Mond, der beleuchtete Anteil ist (1 − cos e) : 2. Mondbahn 5,145° geneigt (NASA), Knoten wandern in 18,6 Jahren einmal herum. Erdschatten in Mondentfernung: Kernschatten 0,70°, Halbschatten 1,25° Radius.