Die Mondphasen
Auch auffallend ist, dass er in Monatszyklen Phasen hat. Monat ist als Wort dem Mond verwandt und bedeutet aus dem althochdeutschen soviel wie Mondwechsel. Jeden Monat gibt es Vollmond und Neumond. Dazwischen sieht der Mond aus wie eine Sichel. Durch das kugelhafte Aussehen und die ständige Bewegung um die Erde wird der Mond von der Sonne angestrahlt. Da er in fast einem Monat um sich selbst dreht (rotiert), sieht man alle 29 Tage einen Vollmond. (Diese deutliche Differenz kommt von der Bewegung des Erde-Mond-Systems um die Sonne, dadurch ist auch bei uns ein Tag mit 24 Stunden ein Tag zur Sonne ausgerichtet, aber z.B. vom Aufgang des Frühlingspunkts bis zum nächsten Aufgang sind es 4 Minuten etwa kürzer.)
Es ist so, dass der Mond immer von der Sonne angestrahlt wird und je nachdem wie der Winkel zwischen Erde und Sonne auf dem Mond ist, sehen wir dann die entsprechende Mondphase.
Umlaufbahn
Seine Umlaufbahn
Die Bahn des Mondes, auch Mondbahn, ist annähernd kreisförmig. Sie ist leicht gewunden und hat eine Exzentrizität von e = 0,0549. Er bewegt sich in einer Entfernung von a = 384’403,8 km. Mit Lichtgeschwindigkeit sind das 384’403,8 km / 299’792,458 km/s = 1,28223… s. Das heißt, dass Licht von der Erde zum Mond benötigt fast 1,3 Sekunden. Wobei Licht ausgesprochen schnell ist. Zum Vergleich: Geostationäre Satelliten bewegen sich auf einer Höhe von etwa 35’788 km. Sie bewegen sich in 24h um die Erde. Dabei sind sie für einen Beobachter auf der Erde still stehend.
Scheinbare Umlaufbahn, aber je nachdem wo der Mond steht, also je nachdem wie der Winkel beim Mond von Erde und Sonne ist, so sieht man dann auch einen Voll-/Neumond oder Sicheln.
Auch heißt das, dass der Vollmond gegenüber der Sonne steht. Wenn die Sonne untergeht, geht der Vollmond auf. Eine Woche später, bei abnehmenden Halbmond, steht der Mond also dann am höchsten Punkt, hoch im Süden, während gerade die Sonne aufgeht. Der Mond bewegt sich von Westen nach Osten. Merke:
- Neumond: Der Mond steht in der Nähe der Sonne und lässt sich in diesen Tagen nicht/schlecht beobachten.
- Zunehmender Mond: Der Mond geht langsam später als die Sonne auf und ist je nach genauer Phase am frühen Abend/erste Nachthälfte sichtbar.
- Vollmond: Der Mond steht der Sonne gegenüber und ist die komplette Nacht sichtbar, nicht am Tag sichtbar
- Abnehmender Mond: Der Mond geht nun früher als die Sonne auf und ist dementsprechend in der zweiten Nachthälfte/morgens/vormittags sichtbar.
tidal-locked
Der Mond bewegt sich innerhalb von etwa 27 ⅓ Tagen um die Erde. In der Frühzeit des Erde und Mondsystems, als der Mond noch heißer und vermutlich flüssig und der Erde näher war, bremsten die Gezeitenkräfte den Mond ab, das ist ein fortlaufendes Ereignis und die Erde bremst den Mond immer noch ab.
Aktuell ist es so, dass die Rotation des Mondes mit der Umlaufszeit übereinstimmt. Das ergibt eine Spin/Orbitresonanz von 1:1. Daher kommt es, dass wir immer dieselbe Seite des Mondes sehen, da er sich ja in derselben Zeit genau einmal dreht.
Warum heißt das “tidal-locked”? Weil durch die Gezeiten und dazu kommen wir nochmal, die Energie der Rotation der Erde hauptsächlich auf die Umlaufbahn des Mondes übertragen wird. Dadurch verliert die Erde an Drehimpuls und das mit 23µs/y (d.h. rotiert langsamer) und die Umlaufbahn des Mondes vergrößert sich mit etwa 3,8cm/y.
Libration
Der Mond bewegt sich durch die geringe Exzentrizität von e = 0,0549 mal schneller und langsamer, dadurch entsteht ein Pendeln, denn man sieht somit etwas mehr der beiden Seiten dorthin wo der Mond sich gerade hin pendelt. Wegen der Libration und der Parallaxe (das ist hier die Beobachtung des Mondes von verschiedenen Punkten auf der Erde) sieht man somit 59% der Mondoberfläche (aber durch die Libration eben nicht gleichzeitig).
Eine zusammengesetzte Animation: https://de.wikipedia.org/wiki/Mond#/media/Datei:Lunar_libration_with_phase2.gif
