Mal ist der Mond eine dünne Sichel, mal eine runde Scheibe, mal ist er gar nicht zu sehen. Dabei bleibt der Mond immer gleich: Die Sonne beleuchtet stets die Hälfte des Mondes. Was sich ändert, ist nur, wie viel von dieser hellen Hälfte wir von der Erde aus sehen. In Versuch 1 schaust du von oben auf Sonne, Erde und Mond und gleichzeitig von der Erde aus zum Mond. In Versuch 2 klärst du, warum nicht bei jedem Vollmond eine Mondfinsternis und bei jedem Neumond eine Sonnenfinsternis stattfindet.
Darf ich vorstellen: Luna, unser Mond. Luna zeigt der Erde immer dasselbe Gesicht (das stimmt wirklich!) und kommentiert jede Phase. Dazu die Sonne, die aus naheliegenden Gründen eine Sonnenbrille trägt, und die Erde, die ihren Mond nie aus den Augen lässt. Größen und Abstände sind nicht maßstäblich: Maßstäblich wäre der Mond etwa 30 Erddurchmesser von der Erde entfernt, und die Sonne stünde über hundert Meter links neben deinem Bildschirm. So groß ist kein Bildschirm, nicht einmal der in der Aula.
Ziehe Luna auf ihrer Bahn um die Erde (oder drücke ▶). Vergleiche: Die Sonne beleuchtet immer die linke Hälfte des Mondes. Die Erde sieht immer die ihr zugewandte Hälfte (blauer Rand). Zu sehen ist nur, was beides ist: hell und zur Erde gewandt.
Der Mond leuchtet nicht selbst. Er wird von der Sonne angestrahlt, und zwar immer genau zur Hälfte, so wie die Erde, auf der ja auch immer auf einer Hälfte Tag ist. Der Mond umläuft die Erde in rund einem Monat. Dabei schauen wir mal auf seine helle Seite (Vollmond), mal auf seine dunkle (Neumond) und dazwischen schräg auf die Grenze zwischen Hell und Dunkel (Sichel, Halbmond).
Der Erdschatten hat mit den Phasen nichts zu tun. Das ist der häufigste Irrtum. Der Erdschatten trifft den Mond nur bei einer Mondfinsternis (Versuch 2).
Bei einer dünnen Sichel siehst du oft auch den „dunklen“ Teil des Mondes schwach grau schimmern. Das ist das aschgraue Mondlicht oder der Erdschein: Sonnenlicht, das von der Erde zum Mond und von dort zurück in dein Auge gelangt. Von Luna aus gesehen steht dann eine fast „volle Erde“ am Himmel.
Sieht er aus wie ein C (lateinisch crescere, „wachsen“), nimmt er gerade ab. Sieht er aus wie der Bauch eines D (decrescere, „schwinden“), nimmt er zu. Das gilt auf der Nordhalbkugel. In Australien steht der Mond für uns auf dem Kopf. Dort lügt er nicht. Probiere „Ansicht aus Australien“ aus!
| Phase | Stellung | am Himmel |
|---|---|---|
| Neumond | Mond zwischen Sonne und Erde | unsichtbar, tagsüber in Sonnennähe |
| zunehmende Sichel | ca. 45° östlich der Sonne | abends im Westen |
| erstes Viertel (zunehmender Halbmond) | 90° östlich der Sonne | nachmittags bis Mitternacht |
| Vollmond | Erde zwischen Sonne und Mond | die ganze Nacht |
| letztes Viertel (abnehmender Halbmond) | 90° westlich der Sonne | Mitternacht bis Mittag |
| abnehmende Sichel | ca. 45° westlich der Sonne | morgens im Osten |
Von Neumond zu Neumond vergehen im Mittel 29,5 Tage (synodischer Monat). Für eine Runde um die Erde, gemessen an den Sternen, braucht der Mond nur 27,3 Tage. Weil die Erde in dieser Zeit ein Stück um die Sonne weiterzieht, muss er gut zwei Tage nachlaufen, bis Sonne, Erde und Mond wieder in einer Linie stehen.
Der Mond geht jeden Tag im Mittel rund 50 Minuten später auf als am Vortag. Darum wandert er von Abend zu Abend weiter nach Osten.
Bei jedem Vollmond steht die Erde zwischen Sonne und Mond. Müsste der Mond da nicht jedes Mal in den Erdschatten geraten (Mondfinsternis)? Und bei jedem Neumond steht der Mond vor der Sonne. Warum gibt es dann nicht jeden Monat eine Sonnenfinsternis? Lass die Zeit laufen und beobachte, ob Luna den Schatten trifft.
Unten: Blick genau von der Seite auf die Linie Sonne–Erde. Abstände von oben nach unten sind hier stark gestreckt, damit man die Neigung sieht.
Finsternis-Logbuch
Gerechnet wird mit mittleren Bahnwerten. Die Daten echter Finsternisse stimmen damit meist auf etwa einen Tag. Halbschatten-Mondfinsternisse, die man kaum bemerkt, zählen hier nicht mit.
Die Mondbahn ist um etwa 5° gegen die Ebene der Erdbahn geneigt. Das klingt nach wenig. Aber in 384 000 km Entfernung bedeuten 5° bis zu 35 000 km über oder unter der Ebene. Der Kernschatten der Erde ist in dieser Entfernung nur etwa 9 000 km breit. Meistens rauscht Luna bei Vollmond also über den Schatten hinweg oder darunter durch. Bei Neumond fällt ihr Schatten genauso über oder unter der Erde ins Leere.
Nur an zwei Stellen durchstößt die Mondbahn die Erdbahnebene: in den Knoten. Die Verbindungslinie heißt Knotenlinie. Eine Finsternis gibt es nur, wenn Neu- oder Vollmond in der Nähe eines Knotens stattfindet.
Die Knotenlinie behält ihre Richtung im Raum fast bei, während die Erde um die Sonne zieht. Deshalb zeigt sie nur zweimal im Jahr zur Sonne. Nur in diesen Wochen, den Finsternis-Saisons, kann es Finsternisse geben: meist eine Sonnenfinsternis und oft zwei Wochen davor oder danach eine Mondfinsternis.
Ganz fest steht die Knotenlinie nicht: In 18,6 Jahren dreht sie sich einmal herum. Darum rücken die Saisons jedes Jahr etwa 19 Tage früher im Kalender.
Jedes Jahr gibt es mindestens zwei Sonnenfinsternisse. Trotzdem hast du vielleicht noch keine gesehen: Der Mondschatten trifft nur einen schmalen Streifen der Erde, oft über dem Meer. Eine Mondfinsternis dagegen sieht jeder, für den der Mond gerade über dem Horizont steht. Bei einer totalen Mondfinsternis wird der Mond übrigens nicht schwarz, sondern kupferrot: Die Lufthülle der Erde lenkt rotes Sonnenlicht in den Schatten hinein.