...wie er seine Erscheinung zyklisch ändert und du dich mit seiner Hilfe navigieren kannst.
Der Mond zeigt wie die Sonne und die Sterne ein regelmässiges Muster am Nachthimmel. Mondauf- und untergang ändern täglich, so wie auch die Zugbahn am Horizont und seine beleuchtete Fläche (zwischen Neumond bis Vollmond). Hin- und wieder treten Mondfinsternisse auf und noch seltener ergeben sich durch den Mondschatten auf der Erde Sonnenfinsternisse. Wenn du das Verhalten des Mondes anhand seiner Umlaufbahn um die Erde verstehst, dann kannst du all diese Phänomene leicht nachvollziehen. Auch wirst du dadurch auch Nachts draussen diese zyklischen Verhaltensweisen eher wahrnehmen können.
Weiter ist von der Erde aus beim Mond die Oberflächenstruktur von blossem Auge sichtbar (als einziger Himmelskörper). Wenn dir diese vertraut ist, dann wird für dich der Mond noch viel schöner aussehen als er es eh schon tut.
Nicht zuletzt kannst du aus der Kenntnis des Mondes, ohne technische Hilfsmittel, nachts draussen die Himmelsrichtungen bestimmen.
Quelle: ©Turgut - stock.adobe.com
Was es sich mit dem Verhalten des Mondes am Nachthimmel und seinem Aussehen auf sich hat, bzw. wie du dir das für die Orientierung am Nachthimmel zunutze machen kannst, zeige ich dir in diesem Artikel.
Wichtig: Wer den Mond begreifen will, muss erst das «System Erde - Sonne» verstehen. Wer sich in dem Thema noch nicht sicher führt, empfehle ich erst im entsprechenden Blogartikel "Einmaleins der Astronomie: Erde und Sonne" vorbeizuschauen.
Inhaltsverzeichnis
Wie bewegt sich der Mond im System Erde-Sonne?
Der Mond dreht ungefähr in der Ekliptikebene in Hauptrotationsrichtung (aus Norden betrachtet im «Gegenuhrzeigersinn») um die Erde. Für einen vollständigen Orbit (Umlauf) braucht der Mond 27.3217 Tage (= siderischer Monat).
Der Mond hat selbst eine Eigenrotation. Eine solche dauert etwa genau so lang wie sein Orbit um die Erde: Als Betrachter/-in auf der Erde siehst du deshalb immer ungefähr dieselbe Hälfte der Kugel. Das Gute daran: Wenn du deshalb regelmässig den Mond beobachtest, wirst du dadurch auch immer dasselbe Oberflächenmuster erkennen.
schematisches, stark vereinfachtes Modell von Sonne, Erde und Mond
Mondphasen
Die der Sonne zugewandte Hälfte des Mondes erscheint auch für uns auf der Erde hell. Vollständig sehen wir sie immer dann, wenn sich der Mond hinter der Erde direkt auf der Verlängerung der Linie Sonne-Erde befindet (siehe untere Grafik). Der Mond erscheint dann als heller Kreis, d.h. es ist dann Vollmond.
immer die zur Sonne ausgerichtete Hälfte des Mondes wird von der Sonne direkt beschienen. Durch die Rotation des Mondes um die Erde sehen wir von dieser Fläche entweder alles (Vollmond), ein Teil (zunehmend / abnehmend) oder nichts (Neumond)
In den Tagen nach Vollmond schauen wir nicht mehr direkt auf die von der Sonne angeleuchtete Seite des Mondes, sondern blicken auch ein Teil auf seine beschattene Hälfte. Der Mond erscheint dann als Sichel, mit dem westlichen Bereich abgedunkelt (abnehmend).
Kommt der Mond genau auf die Linie zwischen Sonne und Erde zu liegen sehen wir nur seine Schattenseite (=Neumond). Auf seinem Weg zurück zum Vollmond sehen wir die westliche Seite erhellt bzw. seine östliche ist dann abgedunkelt (zunehmend).
Kurz nach dem Neumond und kurz vor Neumond erscheint die nur gering beleuchtete Fläche als Sichel (Mondsichel, siehe Grafik unten). Nach dem zunehmenden, bzw. vor dem abnehmenden Halbmond sehen wir beim über 50% ausgeleuchteten Mond eine eiförmige Fläche.
Form der direkt vom Sonnenlicht beleuchteten Fläche des Mondes je nach Mondphase
(Quelle: Pamplelune - Eigenes Werk, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=4314744)
Auch die Bereiche des Mondes, welche nicht direkt von der Sonne beschienen werden, sind für uns auf der Erde sichtbar, nämlich als Fläche mit aschgrauer Färbung. Es handelt sich um reflektiertes Sonnenlicht von der Erde (genannt «Erdschein»)
durch Reflektion des Sonnenlichtes auf der Erde ist auch die dunkle «Nachtseite» des Mondes (die nicht direkt durch Sonnenlicht beschienen wird) sichtbar
(Quelle: CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=543881)
Mondauf- und Untergang
Der Mond dreht also in ca. 27.3 Tagen um die Erde, wandert er deshalb am Nachhimmel von Ost nach West?
Antwort: Ganz klar Nein, denn der Mond bewegt sich am Nachthimmel aus demselben Grund wie die Sterne in der Nacht oder die Sonne am Tag, nämlich wegen der Erdrotation. Doch der Mondorbit hat trotzdem einen wichtigen Einfluss auf das Erscheinen des Mondes auf der Erde, nämlich wenn es um den schwankenden Zeitpunkt des Mondauf- und Untergangs und der Zugbahn des Mondes am Nachthimmel geht.
Von der Erde aus gesehen geht der Mond also wegen der Erdrotation, genau wie die Sonne, einmal pro Tag auf und wieder unter. Aber zu welcher Tageszeit?
Bei Neumond geht der Mond ungefähr mit der Sonne auf und unter und ist dadurch am Nachthimmel nicht sichtbar, bzw. am Tag wird der von der Sonne überstrahlt. Bei Vollmond geht der Mond hingegen bei Sonnenuntergang auf und bei Sonnenaufgang wieder unter und ist so die ganze Nacht sichtbar. Das Ganze kann einfach grafisch nachvollzogen werden:
Sichtbarkeit des Mondes bei verschiedenen Mondphasen
Einen Tag nach Vollmond hat sich der Mond bereits in seiner Umlaufbahn weiter nach Osten bewegt. Bei Sonnenuntergang ist der Mond deshalb noch nicht sichtbar, die Erde muss erst noch etwas «nachdrehen» (dasselbe Prinzip wie beim System Erde-Sonne):
der Mond geht jeden Tag etwas später auf. Dies kommt dadurch zustande, weil sich der Mond in einem Tag immer ein Stück weiter auf seiner Umlaufbahn bewegt und deshalb die Erde etwas «nachdrehen» muss
Der Mondaufgang in der abnehmenden Phase findet also nach Sonnenuntergang statt. Zur gleichen Uhrzeit wie am Vortag befindet sich der Mond weiter im Osten, der Mond verspätet sich. Der spätere Mondaufgang bedeutet auch, dass der Mond morgens erst nach Sonnenaufgang untergeht. Der Mondaufgang wandert als quasi «in die Nacht», bzw. der Monduntergang «in die Morgenstunden» hinein. Jede Nacht verschiebt sich die Lage des Mondes zu einer gegebenen Uhrzeit um durchschnittlich 50 Minuten (schwankend zwischen 41 und 64 Minuten).
Bei der abnehmenden Phase ist der Mond mit der Zeit nur noch früh morgens sichtbar. Bei Neumond fällt dann der Mondaufgang auf den Sonnenaufgang.
Bei zunehmender Mondphase verschiebt sich der Mondaufgang weiter «in den Tag» hinein, so dass der Monduntergang nach Sonnenuntergang erfolgt und so der Mond jeweils am Abend für kurze Zeit im Westen sichtbar ist. Mit jedem weiteren Tag ist der Mond länger am Abend sichtbar, bis es wieder Vollmond ist.
Unterschied zwischen siderischem und synodischem Monat
Wie bereits erwähnt, dauert ein vollständiger 360°-Umlauf des Mondes um die Erde ca. 27.3 Tage (= siderischer Monat). Wie lange dauert nun die Zeit zwischen zwei Vollmonden (= synodischer Monat)?
Hier kommt wiederum das Konzept vom «Nachdrehen» ins Spiel. Betrachten ein Beispiel bei der Phase Vollmond. Einen siderischen Monat (ca. 27.3 Tage) nach Vollmond hat der Mond einen vollständigen Umlauf um die Erde gemacht. Gleichzeitig ist aber auch die Erde auch ein Stück weiter (ca. 15°) um die Sonne gedreht und damit auch die Achse Sonne-Erde. So muss der Mond noch ein kleines Stück (ca. 2.2 Tage) weiter um die Erde «nachdrehen», damit endlich wieder Vollmond ist (und sich der Mond auf der Achse Sonne-Erde befindet). Der synodische Monat dauert somit etwas länger als der siderische und zwar ca. 29.5 Tage.
Unterschied zwischen dem siderischem (=kompletter 360°-Umlauf des Mondes) und dem synodischem (Zeitspanne zwischen selben Mondphasen) Monat (Grafik stark schematisch vereinfacht)
Der Mond hat nicht immer die gleiche Zugbahn am Nachthimmel
Für uns als Betrachter/-in auf der Erde stellt sich noch die Frage welche Bahn denn der Mond am Himmel zieht? Hier wird es leider etwas kompliziert. Grundsätzlich entspricht die Orientierung der Rotationsebene des Mondes um die Erde ungefähr derjenigen von der Erde um die Sonne (=Ekliptikebene) (Achtung, nur «ungefähr»: siehe später im Artikel).
Betrachten wir die Situation bei Vollmond: Weil der Mond direkt der Sonne gegenüberliegt, hat der Mond dieselbe Zugbahn am Nachthimmel, wie die Sonne ein halbes Jahr später. Im Winter entspricht die Zugbahn des Mondes also in etwa der Zugbahn der Sonne im Sommer, liegt also steil am Himmel. Im Sommer ist das Gegenteil der Fall, d.h. dann liegt die Zugbahn des Mondes in etwa so flach wie die Sonne im Winter. Sowohl im Frühling, wie im Herbst entspricht die Zugbahn derjenigen von der Sonne bei Tag- und Nachtgleiche.
Zugbahn des Mondes je nach Mondphase und Jahreszeit aus der "Aussenperspektive" betrachtet
Bei Neumond entspricht die Zugbahn des Mondes ungefähr derjenigen der Sonne zur selben Jahreszeit. Im Winter ist sie also flach, bzw. im Sommer steil.
In den Phasen zwischen Voll- und Neumond bewegt sich die Zugbahn des Mondes irgendwo dazwischen. In der zunehmenden Halbphase entspricht die Zugbahn ungefähr derjenigen der Sonne 1/4 Jahr später. In der abnehmenden Halbphase entspricht Sie ungefähr derjenigen der Sonne 1/4 Jahr früher.
Zusammen mit den unterschiedlichen Mondauf- und untergangszeiten je nach Mondphase ergibt sich für uns in Mitteleuropa folgendes Muster:
Zugbahn des Mondes in Mitteleuropa bei Vollmond zu verschiedenen Jahreszeiten (schematisch ohne Berücksichtigung der 5°-Neigung von Mondbahn zu Ekliptik)
Zugbahn des Mondes in Mitteleuropa in der Halbphase des abnehmenden Mondes zu verschiedenen Jahreszeiten (schematisch ohne Berücksichtigung der 5°-Neigung von Mondbahn zu Ekliptik)
Zugbahn des Mondes in Mitteleuropa des Neumond zu verschiedenen Jahreszeiten (schematisch ohne Berücksichtigung der 5°-Neigung von Mondbahn zu Ekliptik)
Zugbahn des Mondes in Mitteleuropa in der Halbphase des zunehmenden Mondes zu verschiedenen Jahreszeiten (schematisch ohne Berücksichtigung der 5°-Neigung von Mondbahn zu Ekliptik)
Für den Mondauf- und untergang schwankt die tägliche Verspätung übrigens deutlich mehr als der Zeitpunkt der Kulmination und zwar um 14 bis 86 Minuten. Der Grund liegt darin, dass die Höhe der Zugbahn (siehe obige Grafiken) und somit auch die sichtbare Zeitdauer im Monatszyklus stark schwankt. Nimmt beispielsweise die Höhe der Zugbahn zu, dann ist die Verspätung des Mondaufganges am nächsten Tag deutlich geringer als die 50 Minuten der Kulmination, da gleichzeitig auch die sichtbare Zeitdauer des Mondes über dem Horizont zunimmt.
Die Geschwindigkeit des Mondes am Nachthimmel entspricht übrigens in etwa einem Monddurchmesser pro 2 Minuten.
An den Grafiken oben siehst du auch, dass bei zunehmender oder abnehmender Mondphase auch die Mondscheibe mit der bogenförmigen Zugbahn mitdreht.
Neigung Mondbahn und Nutation
Wie bereits erwähnt, es ist noch etwas komplizierter: Die Ebene des Mondorbites ist zwar nahezu parallel zur Ekliptikebene, jedoch nicht ganz: Sie weicht um ca. 5° von der Ekliptikebene ab. Diese leicht geneigte Mondbahn dreht zusätzlich auch noch ständig wie ein Kreisel mit einem Zyklus von 18.6 Jahren (Präzession). Diese Kreiselbewegung (auch Nutation genannt) ist dem Mondorbit entgegen gerichtet, dreht also von Norden aus betrachtet im Uhrzeigersinn (entgegen der Hauptrotationsrichtung unseres Sonnensystem). Der Grund der Kreiselbewegung liegt in der Anziehungskraft durch die Sonne. Die Sonne stört also quasi ständig die Mondbahn um die Erde.
die Mondbahn ist gegenüber der Ekliptik um ca. 5° geneigt und kreiselt zusätzlich entgegen der Mondbahn umher
In der einen Hälfte des Monats liegt die Mondbahn demnach höher, in der anderen Hälfte tiefer als die Ekliptik. Dazwischen schneidet sie an zwei Punkten die Ekliptik. Man nennt diese Punkte die «aufsteigenden» und «absteigenden» Knotenpunkte.
Mit der Nutation der Mondbahn verschieben sich auch die Positionen der Knotenpunkte ständig (entgegen der Hauptrotationsrichtung). Aus diesem Grund ist die Zeitdauer, die der Mond auf seiner Umlaufbahn zwischen den jeweiligen Knotenpunkten zurücklegt, kürzer als der siderische Monat. Diese Zeitdauer nennt man «drakonischer» Monat und beträgt ca. 27.21 Tage (Vergleich siderischer Monat: ca. 27.3 Tage).
Für Beobachtungen auf der Erde bedeutet die geneigte Mondachse und die Nutation, dass die Zugbahn des Mondes am Nachthimmel der Erde, je nach Lage gegenüber seinen Knotenpunkten, um bis zu +/-5° abweicht.
Dies hat auch eine Auswirkung auf die Ausrichtung der Mondssichel, bzw. des «Mondei» gegenüber der Ekliptik. Im Extremfall kann die Mondscheibe kurz nach Neumond am Abend auch völlig waagrecht liegen.
Mondfinsternis
Bei einer Mondfinsternis liegt der Mond im Lichtschatten der Erde, so dass dieser dadurch verdunkelt wird. Dabei müssen folgende Voraussetzungen erfüllt sein:
der Mond muss hinter der Erde, in der Verlängerung der Achse Sonne-Erde liegen, d.h. es muss Vollmond sein
der Mond muss sich im Bereich des absteigenden oder aufsteigenden Knotenpunktes befinden (wegen dem grossen Schattenwurf der Erde muss die Lage jedoch nicht perfekt sein)
Beide Voraussetzungen sind einzeln betrachtet jeden Monat einmal erfüllt. Das beide aufeinandertreffen und es somit zu einer Mondfinsternis kommt, ist deutlich seltener.
bei einer Mondfinsternis muss der Vollmond auf einen der beiden Knotenpunkte treffen
Häufig treten zwei Mondfinsternisse zusammen in einem Abstand von etwa einem halben Jahr auf. Dies ist keineswegs Zufall. Wie bereits erwähnt, muss sich der Mond nicht perfekt auf dem Knotenpunkt befinden. Nach einer Mondfinsternis verschiebt sich sowohl die Lage der Knotenpunkte, also auch des Vollmondes, so dass diese einen Monat später nicht mehr aufeinandertreffen. Der Zufall will es jedoch, dass 6 synodische Monate später (entspricht ca. 177.2 Tage) der Vollmond sich wiederum in der Nähe eines (bzw. des entgegengesetzten) Knotenpunktes befindet (6.5 drakonische Monate später entsprechen ca. 176.86 Tage)
6 synodische Monate entsprechen a. 6.5 drakonische Monate
Bei einer Mondfinsternis ist der Mond bekanntlich etwas rötlich gefärbt, weshalb man auch vom «Blutmond» spricht. Dabei handelt es sich um Sonnenlicht, welches die Erd-Atmosphäre passiert hat (blaue, grüne und gelbe Anteile werden dort weggestreut) und dort etwas zum Mond hin abgelenkt (gebrochen) wurde.
«Blutmond» während einer Mondfinsternis
(Quelle: Alfredo Garcia, Jr, [2] - Flickr [1], CC BY-SA 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=44554129)
Sonnenfinsternis
Auch hier ist der Mond involviert. Im Gegensatz zur Mondfinsternis liegt nun ein Teil der Erde im Lichtschatten des Mondes, so dass dort für kurze Zeit die Sonne abgedunkelt wird. Dabei müssen folgende Voraussetzungen erfüllt sein:
der Mond muss auf der Achse zwischen Sonne und Erde liegen, d.h. es muss Neumond sein
der Mond muss sich auf dem absteigenden oder aufsteigenden Knotenpunkt befinden
Ähnlich wie bei der Mondfinsternis sind auch hier im Grunde beide Bedingungen einzeln betrachtet jeden Monat erfüllt. Bei der Sonnenfinsternis müssen jedoch, im Gegensatz zur Mondfinsternis, beide Voraussetzungen jedoch viel exakter zusammenfallen. Dies weil der Schattenwurf des Mondes sehr klein ist (im Gegensatz zum Schattenwurf der Erde bei einer Mondfinsternis). Deshalb treten Sonnenfinsternisse nicht nur weit weniger häufig, sondern auch nur auf einem begrenzten Streifen von maximal 273 km Breite auf der Erde auf.
bei einer Mondfinsternis muss der Neumond auf einen der beiden Knotenpunkte treffen
Bei der Sonnenfinsternis schiebt sich der Mond vor die Sonne. Der Durchmesser von Mond und Sonne am Himmel ist ungefähr gleich gross. Aus diesem Grund müssen Mondphase und Knotenpunkt viel exakter zusammenfallen als bei der Mondfinsternis.
(Quelle: By Luc Viatour, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=60793)
Die Gestalt des Mondes
Da man auf der Erde immer ungefähr die gleiche Hälfte des Mondes sieht, lohnt sich ein Blick auf dessen Oberflächengestalt. Im Gegensatz zu den anderen Himmelsobjekten, können die Details von blossem Auge erkannt werden:
Oberflächenkarte der sichtbaren Hälfte des Mondes
(Quelle: bearbeitet aus Luc Viatour, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1254946, https://Lucnix.be)
Die uns zugewandte Seite des Mondes besteht von blossem Auge betrachtet aus helleren und dunkleren Flächen («Mondgesicht»). Mit einem Fernglas sind ausserdem zahlreiche Krater sichtbar. Mit einem Teleskop sind auch eigentliche Gebirgszüge zu erkennen. Die Kontraste der Topographie zeichnen sich vor allem bei zunehmender und abnehmender Phase ab, wenn die Sonne dort schräg einfällt.
Die allermeisten Krater entstanden im noch jungen Mond, bzw. noch jungen Sonnensystem, vor ca. 3 bis 4 Milliarden Jahren durch zahlreiche Meteoriteneinschläge. Die grossen dunklen Flächen nennt man «Mare». Diese haben Durchmesser von bis zu mehreren 100 km. Sie bildeten sich bei sehr grossen Einschlägen, indem dadurch jeweils die (damals noch nicht so feste) Kruste aufgebrochen wurde und so grosse Mengen an Lava ausfliessen konnten, welche weite Flächen überfluteten. Mit der Abkühlung erstarrte diese Lava schliesslich zu Basalt. So wie Basaltgestein auf der Erde dunkel gefärbt ist, sind es auch die Maare auf dem Mond.
Das grösste Maar, der «Ocean Procellarium», mit einem Durchmesser von 2'500 km, entstand nicht durch einen Meteoriteneinschlag, sondern das Auffüllen von Lava aus anderen Regionen.
Die Mondoberfläche selbst wird über dem Festgestein durch eine mehrere Meter mächtige Sand-Schicht bedeckt, dem Mond-Regolith. Dieser Regolith entstand durch das Zertrümmern des Festgesteins durch die Meteoriteneinschläge.
von Kratern und Regolith geprägte Mondoberfläche
(Quellen: ©Luca Oleastri und ©Oleg_Yakovlev - stock.adobe.com)
Es gibt auch hellere Kraterflächen mit radial angeordneten Strahlen, den «Strahlensystemen» (siehe Oberflächenkarte weiter oben). Diese hellen Strahlen sind bis zu mehreren Kilometer breit und bis zu hunderten Kilometer lang. Sie sind vor allem bei Vollmond sichtbar. Das auffallendste Strahlensystem ist der Krater Tycho in den südlichen Breiten des Mondes, mit Strahlen bis 1'800 km Länge. Die helle Farbe entstand jeweils beim Einschlag der Meteorite, indem beim Aufprall Gesteinsmaterial pulverisiert und weggeschleudert wurde, welches danach rasch wieder zu Glaskügelchen erstarrte. Solche Glaskügelchen reflektieren deutlich mehr Licht als der übrige Regolith. Aus diesem Grund erscheinen sie besondern hell.
Übrigens dreht mit der bogenförmigen Zugbahn des Mondes am Nachthimmel, nebst der Mondsichel, auch das Mondgesicht.
Drehung des Mondgesichtes bei Vollmond (schematisch ohne Berücksichtigung der 5°-Neigung von Mondbahn zu Ekliptik)
Grösse der Mondscheibe
In den Medien ist oft der Hype um den sogenannten «Supermoon» zu beobachten. Vom Supermoon spricht man, wenn bei Vollmond die Mondscheibe vergleichsweise gross ist. Die Grösse der Mondscheibe auf der Erde ist nicht konstant. Der Grund liegt darin, dass die Umlaufbahn des Mondes in Wahrheit leicht elliptisch ist: Die Distanz zwischen Erde und Mond schwankt zwischen 356.4 bis 406.7 km. Je weiter weg der Mond, desto kleiner erscheint er uns auf der Erde. Allerdings sind diese Unterschiede doch sehr klein, wie das Bild unten zeigt:
Vergleich von durchschnittlichem (links) und erdnahem «Supermoon» (rechts)
(Quelle: Marcoaliaslama - Eigenes Werk, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=14651085)
Ein deutlich grösserer Einfluss auf die Grösse des Mondes, wie wir ihn als Menschen auf der Erde wahrnehmen, hat aber eine optische Täuschung: Wir nehmen Objekte nahe am Horizont viel grösser war, als am Zenit des Himmelsgewölbe. Aus diesem Grund erscheint uns der Mond vor allem beim Auf- und Untergang sehr spektakulär .
Apropos Mondauf- und untergang: Durch Brechung des Lichtes in der Atmosphäre erscheint die Position des Mondes nahe am Horizont um etwa einen Monddurchmesser höher als sie tatsächlich ist. Ausserdem verformt sich der Mond, ebenfalls wegen der Lichtbrechung, leicht oval.
den Mond nehmen wir Menschen am Horizont grösser wahr als am Zenit. Ausserdem erscheint seine Position durch Lichtbrechung um etwa einen Durchmesser höher
(Quelle: ©Witold Krasowski -stock.adobe.com)
Mond am Tageshimmel
Wenn der Mond tagsüber über dem Horizont steht ist er hell genug, um nicht ganz von der Sonne «überstrahlt» zu werden. Der Mond ist demnach nicht nur ein Phänomen der Nacht, sondern auch des Tages! Je näher die Mondphase zum Vollmond, desto heller strahlt der Mond tagsüber.
Der Mond ist keineswegs nur ein Gestirn des Nachthimmels!
Quelle: ©yaalan - stock.adobe.com)
Der Mond ist keineswegs nur ein Gestirn des Nachthimmels!
(Quelle: ©yaalan - stock.adobe.com)
Orientierung mit dem Mond
Das Wissen über den Mond am Nachthimmel ist nicht nur naturwissenschaftlich spannend, bzw. der Naturverbundenheit förderlich, sondern ist auch im Survival- und Bushcraft-Bereich nützlich. So ist eine Bestimmung der Himmelsrichtungen nicht nur anhand der Sterne (einfachste Methode «finde den Polarstern»), sondern auch mit dem Mond möglich. Dies kann dann nützlich sein, wenn die nördliche Himmelshälfte (mit dem Polarstern) gerade hinter Wolken oder Bergen versteckt ist.
Bevor ich dir jedoch ein paar Methoden dazu zeige, muss ich unbedingt noch ein paar wichtige Punkte vorausschicken:
Die Bestimmung der Himmelsrichtungen mit dem Mond ist deutlich unpräziser als mit dem Polarstern. Vor allem die 5° Neigung zwischen Mondbahn und Ekliptik «verwischt» relativ viel. Aber am Ende geht es ja sowieso nur um die groben Richtungen.
Die Methoden gelten für die Breitengrade Mitteleuropas und sind nur begrenzt auf polare Gebiete, Äquator oder Südhemisphäre übertragbar.
Bei Neumond bringt dir das alles nichts, denn dann siehst den Mond nicht!
Nun zu den (groben) Methoden:
Mond hoch am Himmel: Orientierung mit der Mondsichel, bzw. dem «Mondei» (bei zunehmend / abnehmender Phase) oder dem Mondgesicht (Vollmond): Wie bereits erwähnt dreht die Ausrichtung der Mondsichel, bzw. des Mondei und auch des Mondgesichtes am Nachthimmel mit der bogenförmigen Zugbahn mit. Demnach ist dort wo die Sichel/Ei, bzw. Achse des «Ocean Procellarium» senkrecht steht, ungefähr Süden.
Daraus erschliesst sich aber auch:
Achse der Mondsichel/Mondei bzw. «Ocean Procellarium» nach links geneigt: Süden liegt rechts vom Mond
Achse der Mondsichel/Mondei bzw. «Ocean Procellarium» nach rechts geneigt: Süden liegt links vom Mond
Orientierung mit dem Mond, wenn dieser hoch am Horizont ist
Nun kannst du den Mond imaginär auf seiner Zugbahn in Richtung Süden verschieben. Je flacher die Achse ausgerichtet, desto mehr musst du «imaginär schieben». Dazu brauchst du zugegebenermassen ein gewisses «Gefühl» für die Zugbahn.
Du kannst auch die Achse zum Erdboden hin verlängern. An dieser Position am Erdboden dürfte sich dann ungefähr Süden befinden..
Wegen der schwankenden Zugbahn und der leichten Neigung der Mondbahn dürfte die dabei bestimmte Südrichtung nicht perfekt stimmen, aber immerhin "in der Nähe" sein.
Die Orientierung mit dem Mondgesicht ist vor allem beim Vollmond nützlich, da dann ja keine Sichel / Ei vorhanden ist.
Mond nahe am Horizont: Siehst du den Mond nahe am Horizont, dann kannst du ihn «imaginär» zum Ort seines Auf- oder Untergangs schieben. Hierzu liegt die Neigung der Zugbahn in Mitteleuropa bei ca. 40°. Am Ort seines Aufgangs ist ungefähr Osten (SE bis NE) und am Ort seines Untergangs etwa Westen (SW bis NW). Ob es Auf- oder Untergang ist, bestimmst du entweder via Ausrichtung Sichel-/Ei/ «Ocean Procellarium»:
Achse der Mondsichel/Mondei bzw. «Ocean Procellarium» nach links geneigt: Mondaufgang >>> Mond ca. im Osten (SE bis NE)
Achse der Mondsichel/Mondei bzw. «Ocean Procellarium» nach rechts geneigt: Monduntergang >>> Mond ca. im Westen (SW bis NW)
oder via Mondphase und Tageszeit:
später Abend und Vollmond: Mondaufgang >>> Mond im Osten (SE bis NE)
früher Morgen und Vollmond: Monduntergang >>> Mond im Westen (SW bis NW)
Nacht und abnehmend (Bauch nach rechts): Mondaufgang >>> Mond im Osten (SE bis NE)
Nacht und zunehmend (Bauch nach links): Monduntergang >>> Mond im Westen (SW bis NW)
Tag und abnehmend (Bauch nach rechts): Monduntergang >>> Mond im Westen (SW bis NW)
Tag und zunehmend (Bauch nach links): Mondaufgang >>> Mond im Osten (SE bis NE)
Orientierung mit dem Mond, der nahe am Horizont ist
Nun kannst du mit der Jahreszeit und der Mondphase die Richtung noch etwas genauer eingrenzen:
Vollmond Sommer: Mond im Südosten / Südwesten
Vollmond Winter: Mond im Nordosten / Nordwesten
Vollmond Frühling / Herbst: Mond im Osten / Westen
abnehmend Sommer / Winter: Mond im Osten (Nacht) oder Westen (Tag)
abnehmend Frühling: Mond im Südosten (Nacht) oder Südwesten (Tag)
abnehmend Herbst: Mond im Nordosten (Nacht) oder Nordwesten (Tag)
zunehmend Sommer / Winter: Mond im Westen (Nacht) oder Osten (Tag)
zunehmend Frühling: Mond im Nordwesten (Nacht) oder Nordosten (Tag)
zunehmend Herbst: Mond im Südwesten (Nacht) oder Südosten (Tag)
Die erwähnten oben Jahreszeiten entsprechen den jeweiligen Sonnenwenden (Sommer, Winter), bzw. Tag- und Nachtgleichen (Frühlings, Sommer) und die zunehmend / abnehmenden Mondphasen den jeweiligen Halbphasen. Bei all den Situationen dazwischen bist gezwungen selbst zu interpolieren bzw. selbst zu denken. Und das setzt voraus, dass du die Dynamik des Mondes auch wirklich verstanden hast.
Mit der Uhrzeit und Mondphase: Wenn du eine Uhr dabei hast, dann gibt es zusätzlich noch diese elegante Methode. Der Neumond liegt bekanntlich um 12:00 mittags im Süden (wie die Sonne). Danach verspätet er sich jeden Tag etwas mehr, so dass er bei Vollmond erst um 00:00 Mitternacht die Kulmination an der südliche Position erreicht. Auch danach geht die Verspätung des Mondes weiter, bis er beim nächsten Neumond wiederum um 12:00 mittags im Süden ist. Während eines synodischen Monats verspätet sich der Mond somit um 24 Stunden. Wenn wir wissen wollen, um welche Uhrzeit der Mond in südlicher Position liegt, müssen wir lediglich die Mondphasen in 24 Schritte einteilen. Jeder Schritt entspricht einer Stunde Verspätung:
Verspätung des Mondes gegenüber der Sonne nach Mondphase. Daraus kann die Uhrzeit der Südposition bestimmt werden
(Quelle: berbeitet aus Pamplelune - Eigenes Werk, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=4314744)
Beispiel 1: bei Mondphase 3 befindet sich der Mond um 12:00 + 3h = 15:00 im Süden
Beispiel 2: bei Mondphase 16 befindet sich der Mond um 12:00 + 16h = 04:00 im Süden
Nun kannst du Position des Mondes zum jetzigen Zeitpunkt bestimmen und zwar aus der Differenz der jetzigen Uhrzeit (die du auf der Uhr abliesst) mit der Uhrzeit der Südposition (die du, wie oben beschrieben, über die Mondphase bestimmst). Eine Stunde Mondbewegung entsprechen ca. 15° und so kannst die Abweichung in der Himmelsrichtung gegenüber Süden (180°) ausrechnen.
Beispiel 1 von oben: es ist 19:00 Uhrzeit >>> Zeit seit der Südposition beträgt 19:00 - 15:00 = 4h >>> Abweichung zur Südposition beträgt 4h * 15°/h = 60° >>> Der Mond befindet sich bei ca. (180° + 60° = ) 240° Himmelsrichtung, d.h. ca. im Südwesten.
Beispiel 2 von oben: es ist 01:00 Uhrzeit >>> Zeit seit der Südposition beträgt 01:00 - 04:00 = -3h >>> Abweichung zur Südposition beträgt -3h * 15°/h = -45° >>> Der Mond befindet sich bei ca. (180° - 45° = ) 135° Himmelsrichtung, d.h. im Südosten.
die Beispiele von oben graphisch dargestellt: Aus der Mondphase wird erst die Uhrzeit der Südposition berechnet, danach wird mit Hilfe der jetzigen Uhrzeit die Himmelsrichtung bestimmt.
In mathematischen Formeln ausgedrückt:
Hinweis: Eigentlich beträgt die Mondbewegung pro Stunde etwas weniger als 15°, nämlich ca. 14.5°, denn sonst würde er sich ja nicht gegenüber der Sonne verspäten. Für die Orientierung kann dieser vergleichsweise kleine Betrag jedoch vernachlässigt werden.
Den Mond am Nachthimmel verstehen
Um ein Gefühl und ein Verständnis für den Mond am Nachthimmel zu erlangen, empfehle dir regelmässig Nachts nach draussen zu gehen um den Mond zu bestaunen (je nach Wohnung und Ausrichtung der Fenster kann man auch einfach "nach draussen schauen"):
bestimme die Mondphase mit der Ausrichtung von Mondsichel /Mondei
erkenne, wie sich sich Mondaufgang- und untergang je nach Mondphase (Vollmond, Neumond, zunehmend, abnehmend) verhalten
erlebe wie sich der Mond jeden Tag um ca. 50 min verspätet
wenn du den Mond bereits vor, bzw. nach Sonnenuntergang beobachten kannst, welche Phase hat dann der Mond?
versuche die beobachteten Phänomene am Nachthimmel stets am Modell von Erde-Sonne-Mond ("Aussenperspektive") nachzuvollziehen
blicke regelmässig auf die Oberflächengestalt des Mondes, präge dir die Formen ein. Wo genau ist der grosse «Ocean Procellarium»?
beobachte wie sich die Ausrichtung des «Mondgesichtes» und der «Mondscheibe» gegenüber dem Horizont mit der Zugbahn Mondes am Nachthimmel ändert.
versuche am Mond grob die Himmelsrichtungen zu bestimmen
Und ganz wichtig: Bezüglich des Einflusses des Mondes auf die Erde, bzw. Lebewesen gibt es interessante, wissenschaftlich gut untersuchte Zusammenhänge (Gehzeiten, Orientierungssinn Insekten, etc.), jedoch auch eine Menge pseudowissenschaftlicher und esoterischer Bullshit!
Dabei wird oft mit dem Satz argumentiert "wenn der Mond schon die Gehzeiten auslösen kann, warum sollte er auf alles andere keinen Einfluss haben?" Nun sind in der Realität die Mechanismen der Gehzeiten physikalisch halt einfach etwas komplexer als die simple Erklärung "der Mond zieht das Wasser aufgrund seiner Gravitation zu sich", welche leider noch immer genau so in den Schulen vermittelt wird. Die Gehzeiten werden stattdessen durch die Differenz der Mond-Gravitationskraft zwischen erdnahem Punkt, Erdmittelpunkt und erdfernem Punkt hervorgerufen und nicht durch den Mond direkt!
Überprüfe deshalb solche Informationen immer kritisch auf die wissenschaftliche Plausibilität.
Viel Spass mit dem Mond!
David
Quellen
Arnold Hanslmaier (2015) - Den Nachthimmel erleben, Sonne, Mond und Sterne - Praktische Astronomie zum Anfassen, ISBN 978-3-662-46031-3
Arnold Hanslmaier (2016) - Faszination Astronomie, Ein topaktueller Einstieg für alle naturwissenschaftlich Interessierten, 2. Auflage, ISBN 978-3-662-49036-5
Eckart Kuphal (2013) - Den Mond neu entdecken, Spannende Fakten über Entstehung, Gestalt und Umlaufbahn unseres Erdtrabanten, eISBN 978-3-642-37724-2
W.E. Celnik und H.M. Hahn (2015) - Astronomie für Einsteiger, Schritt für Schritt zur erfolgreichen Himmelsbeobachtung, ISBN 978-3-440-14878-5
