Erde und Mond
Taglauf des Mondes heute, 23.10.2017
Mondaufgang11:13 Uhr im Südosten (αAz = 118.5°)
Höchster Stand (Kulmination)15:50 Uhr (h=20.7°)
Monduntergang20:22 Uhr im Südwesten (αAz = 240.3°)
Mondphase15.1% - zunehmende Sichel
Scheinbarer Durchmesser29.6'
Abstand zur Erde403800 km
Standort: Zwickau, Algorithmen siehe Credits

Der Mond ist der einzige natürliche Begleiter der Erde. Aufgrund seine Nähe ist er auch der einzige fremde Himmelskörper, der bisher von Menschen betreten wurde (1969). Er entstand wahrscheinlich in der Frühzeit des Sonnensystems, als ein etwa marsgroßer Protoplanet streifen mit der frühen Erde kollidierte (vor etwa 4,5 Milliarden Jahren). Dabei verschmolz der kollidierende Protoplanet mit der Erde und aus der Erdkruste wurden große Mengen Material in den Raum geschleudert, das in etwa 30000 km Entfernung den Mond bildete (also 10 mal näher als heute). Die Oberflächen beider Himmelskörper waren danach erst einmal aufgeschmolzen. Langsam kühlten sie ab und wurden fest, waren aber immer noch einem starken Bombardement von kleineren objekten ausgesetzt. So enstanden die großen Oberflächenstrukturen (Mare) auf dem Mond, weil Himmelskörper die Kruste durchschlugen und das darunterliegende flüssige basaltische Magma (dunkel) die Oberfläche flutete. Auf der Erde passierte damals sicher ähnliches, aber durch die Plattentektonik und durch atmosphärische Einflüsse (Verwitterung), ist dies nicht mehr auf den ersten Blick sichtbar.

Die Bahn des Mondes ist ähnlich der der Sonne am Himmel, aber doch über 5° gegenüber dieser (Ekliptik, Erdbahnebene) geneigt. Somit kommt es z.B. nicht bei jedem Neumond zur Sonnenfinsternis und jedem Vollmond zur Mondfinsternis, sondern nur zu den Zeiten wenn der Voll- bzw. Neumond in der Nähe der Schnittpunkte der Mondbahn mit der Erdbahnebene stehen (Knoten- bzw. Drachenpunkte). Des weiteren können die südlichsten oder nördlichsten Punkte der Mondbahn ca. 5° südlicher bzw. nördlicher der Ekliptik liegen. Deswegen ist es z.B. auch möglich, dass der Mond den Stern Antares im Skorpion oder die Plejaden im Stier bedecken kann, obwohl sie ein Stück abseits der Ekliptik liegen. Die Umlaufzeit des Mondes kann nach verschiedenen Gesichtspinkten betrachtet werden, so zeigt der gebräuchliche Synodische Monat die Zeit von einem Neumond zum nächsten an (29,5 Tage). Der Siderische Monat tritt ein, wenn der Mond vorm Himmelshintergrund wieder an der gleichen Position steht (27,3 Tage). Es gibt noch den drakonitischen Monat (27,2 Tage, von einem aufsteigenden Knoten zum nächsten) und den anomalistischen Monat (27,6 Tage, von einem Perigäum zum nächsten). Durch diese Differenz zwischen dem kürzeren drakonistischen Monat und dem siderischen Monat umlaufen die Knotenpunkte die Erde rückläufig einmal in 18,61 Jahren.

Die Phasengestalt des Mondes entsteht durch die verschiedenen Beleuchtungen durch die Sonne während seines Umlaufs um die Erde. Steht der Mond zwischen Sonne und Erde spricht man vom Neumond, der Mond ist nicht zu sehen (außer bei Sonnenfinsternissen). In den folgenden 14 Tagen ist zunehmender Mond, der Mond ist am Abendhimmel zu sehen, anfangs nur kurz als schmale Sichel, dann aber zunehmend länger und dicker. Steht der Mond im rechten Winkel auf Sonne und Erde bezogen, ist zunehmender Halbmond (nach 7 Tagen, erstes Viertel). Nach 14 Tagen ist Vollmond, hierbei steht die Erde zwischen Sonne und Mond, die uns zugewandte Mondseite ist zu 100% beleuchtet. In den nächsten 14 Tagen nimmt der Mond ab, er wird täglich schmaler und geht immer später auf, wechselt also an der Morgenhimmel. Nach 21 Tagen ist das letzte Viertel erreicht (der Mond befindet sich wieder im 90° Winkel, aber auf der anderen Seite als beim zunehmenden Halbmond). Die Maximalhelligkeit des Mondes bei Vollmond ist ca. -12 mag.

Mondfinsternisse können nur bei Vollmond entstehen, wenn der Mond in der direkten Nähe eine Knotenpunkt steht, Sonnenfinsternisse nur bei Neumond, wenn dieser an einem Knotenpunkt stattfindet. Bei eine Mondfinstenis ist der im Erdschatten befindliche Mond nicht vollständig dunkel (da durch die Erdatmosphäre noch Licht zum Mond geleitet wird, deswegen nimmt er eine kupferrote Farbe an (das blaue Licht wird in der Erdatmosphäre herausgefiltert). Bei Sonnenfinsternissen kommt uns zugute, das der scheinbare Durchmesser des Mondes (ca. 0,5°), zufällig fast identisch mit dem scheinbaren Durchmesser der Sonne ist (die Sonne ist 400 mal größer als der Mond aber auch 400 mal weiter entfernt). So kann der Mond die Sonne gerade so bedecken, dabei kann man von der Sonne die Korona und Protuberanzen erkennen. Bei totalen Sonnenfinsternissen sieht man die totale Phase nur in einem schmalen, aber langezogenen Bereich auf der Erdoberfläche, ein größeres Gebiet un diesen Streifen sieht eine partielle Sonnenfinsternis. Totale Mondfinsternisse sind überall sichtbar, wo der Mond überm Horizont steht. Steht der Mond allerdings in Erdferne (Apogäum), ist er nicht mehr groß genug, um die Sonne vollständig zu bedecken, es bleibt ein mehr oder weniger schmaler heller Ring sichtbar (ringförmige Sonnenfinsternis). Die bisherigen Beschreibungen betreffen totale Finsternisse. Steht der Mond nicht mehr direkt im Knotenpunkt, kommt es machmal zu einer partiellen Mond- bzw. Sonnenfinsternis. Dabei wird nur ein Teil der Sonne vom Mond bedeckt bzw. ein Teil des Mondes vom Erdschatten getroffen.

Durch die Gravitation zwischen Erde und Mond enstehen die Gezeiten, d.h. es entsteht auf der Erde ein Flutberg auf der dem Mond zugewandeten Erdseite und auf der gegenüberliegenden Seite. Durch die Erdrotation verändert der Flutberg seine Position, die Erde dreht sich quasi unter dem Flutberg weg. Zwischen den Flutbergen herrscht Ebbe. Die selben Kräfte haben dafür gesorgt, dass der Mond eine gebundene Rotation aufweist, er dreht sich einmal pro Umlauf um die Erde und wendet uns somit immer die selbe Seite zu. Es gibt noch geringe Ausgleichsbewegungen des Mondes, die sogenannte Libration, so dass wir über einen längeren Zeitraum innsgesamt kanppe 60% der Mondoberfläche sehen können.

Beobachten lässt sich auf dem Mond sehr viel. Schon mit bloßem Auge kann man die dunklen Maria ("Meere") sehen. Diese sind Tiefebenen aus erstarrter Lava, die in der Frühzeit des Mondes durch große Einschläge entstanden (siehe oben). Auf der erdzugewandten Mondseite sind sie zu über 30% an der Oberfläche beteiligt, auf der erdabgewandten Seite nur zu 3%. Auch die Veränderung der Mondphase, das erste Auftaúchen der Mondsichel nach Neumond und Mondfinsternisse kann man mit bloßem Auge gut beobachten. Mit Teleskopen kann man sehr viele Krater sehen. Diese enstanden durch Asteroideneinschläge. Die meisten, vor allem die größeren, stammen auch aus der Frühzeit des Mondes, doch kommt es auch gegenwärtig ab und zu zu einem Impakt der einen Krater erzeugt (zuletzt am 11.9.2013). Des weiteren gibt es noch Rillen (wahrscheinlich eingestürzte Lavakanäle) und Dome (flache Lavakuppeln, die mit Teleskopen beobachtet werden können. Mondgebirge gehören wie die stark verkraterten Gebiete im Süden des Mondes zu ursprünglichen Mondkruste, die deutlich heller als die Maria ist.

Der Mond erhielt schon Besuch von vielen Sonden und auch von Astronauten. Den ersten nahen Vorbeiflug schaffte die Sonde Lunik 1 (UdSSR) am 4.1.1959. Lunik 2 (UdSSR) schlug als erste Sonde am 13. September 1959 auf dem Mond ein und Lunik 3 (UdSSR) gelang am 7. Oktober 1959 erste Fotos von der erdabgewandten Mondseite. Die erste weiche Landung auf dem Mond gelang Luna 9 (UdSSR). Der erste Satellit in einer Umlaufbahn um den Mond war der Lunar Orbiter 1 (USA) am 10. August 1966. Am 21. September 1968 fand die erste bemannte Mondumkreisung mit Apollo 8 (USA) statt. Der erste mensch betrat den Mond am 21.Juli 1969 bei der Mission von Apollo 11 (USA). Derzeit (2014) sind die Mondsonden Lunar Reconnaissance Orbiter (USA) zur Kartographierung des Mondes, LADEE (USA) zur Analyse des Mondstaubes und Chang'e 3 (China) mit den Rover Yutu auf bzw. im Orbit um den Mond aktiv.


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