Kosmologie für Fußgänger

Halbmond. Im Unterschied zum zunehmenden Halbmond haben beim abnehmenden Halbmond die helle und die dunkle Hälfte ihre Plätze getauscht. In den Stellungen zwischen den Halbmonden und dem Neu- beziehungsweise Vollmond zeigt der Mond uns seine bekannte sichelförmige Gestalt.
    Vielleicht ist Ihnen aufgefallen, dass wir schon mal behauptet haben, eine Umdrehung des Mondes um die Erde dauert 27,32 Tage – und nun sollen zwischen zwei aufeinander folgenden Neumonden plötzlich 29,53 Tage vergehen? Haben wir uns verrechnet? Ausnahmsweise nicht! 27,32 Tage nach Neumond steht der Mond zwar relativ zur Erde exakt wieder an der gleichen Stelle, nicht aber genau wieder zwischen Sonne und Erde, was ja die Voraussetzung für Neumond ist. Denn in den 27,32 Tagen hat sich nicht nur der Mond um die Erde gedreht, sondern auch die Erde ist ein kleines Stück weitergewandert auf ihrer Bahn um die Sonne. Damit der Mond wieder in die Position zwischen Sonne und Erde gelangt, muss er sich noch ein wenig weiter um die Erde bewegen. Das aber dauert, eben 29,53 minus 27,32, also 2,21 Tage. Aus diesem Grund unterscheiden die Astronomen auch zwischen dem so genannten »siderischen« Monat mit 27,32 Tagen Dauer und dem »synodischen« Monat, der 29,53 Tage lang ist. Meine Güte, ist das kompliziert! Die genaue Bewegung des Mondes lässt sich übrigens nicht genau berechnen. Ursache hierfür sind die anderen Planeten: Sie ziehen immer ein wenig an unserem Trabanten. Das macht seine genaue Bahn außerordentlich kompliziert – und das in Zeiten von Höchstleistungscomputern! Aber es geht trotzdem nicht, die winzigen Einflüsse der anderen Planeten und das sich aufgrund der Erdbewegung ständig verändernde Kraftfeld verhindern jede genaue Berechnung.
    An dieser Stelle passt es gut, kurz auf eine besonders spektakuläre Erscheinungsform des Mondes einzugehen: nämlich auf die Mondfinsternis. Körper, die von einer Lichtquelle angestrahlt werden, werfen einen Schatten. Das gilt natürlich auch für Erde und Mond. Der Schatten, den die Erde wirft, reicht weit über die Mondbahn hinaus. Wie wir bei der Entstehung der Mondphasen gesehen haben, steht bei Vollmond der Mond, von der Sonne aus gesehen, genau hinter der Erde. In dieser Position sollte er sich eigentlich ganz im Schatten der Erde befinden, und statt Vollmond sollte man eine Mondfinsternis beobachten können. Nun ist aber, wie wir bereits wissen, die Mondbahn gegen die Ekliptik geneigt, sodass der Erdschatten meist ober- oder unterhalb am Erdtrabanten vorbei fällt. Nur in den wenigen Fällen, in denen Vollmond herrscht und sich der Mond in der Ebene der Ekliptik befindet, in der gleichen Ebene also, in der auch die Erde die Sonne umkreist, trifft der Erdschatten genau auf den Mond und bewirkt eine Finsternis. Im Gegensatz zu den relativ kurzen Sonnenfinsternissen von nur einigen Minuten dauert eine Mondfinsternis bis zu dreieinhalb Stunden. Diese lange Zeit entsteht dadurch, dass der Erdschatten aufgrund des großen Erddurchmessers um ein Vielfaches größer ist als der Mond und es ebenso lange dauert, bis der Mond durch den ganzen Schatten gewandert ist.
    Den Begriff Mondfinsternis darf man jedoch nicht allzu wörtlich nehmen. Der Mond wird nämlich bei diesem Ereignis fast nie völlig verdunkelt. Das Licht der Sonne, das nahe an der Erde vorbeistreicht, wird durch die Atmosphärenhülle gebrochen und in den Erdschatten gelenkt. Zusätzlich wird das Licht beim Durchtritt durch die Atmosphäre an den Luftmolekülen und Staubpartikeln gestreut, und zwar das blaue Licht wesentlich stärker als das rote. Daher kommt das rote Licht am besten voran und lässt somit den verfinsterten Mond in einem fahlen Rot aufleuchten.
    Dehnen wir nun die Beobachtungsdauer etwas aus. Verfolgt man den Lauf des Mondes über mehrere Nächte hinweg, so fällt auf, dass der Mond von Nacht zu Nacht zunächst immer höher in den Himmel steigt, bis er seine höchste Position erreicht hat, um dann langsam wieder abzusteigen. Dieses monatliche Auf und Ab hat zwei Ursachen. Zum einen bildet die Umlaufbahn des Mondes um die Erde mit der Umlaufbahn der Erde um die Sonne, der so genannten Ekliptik, einen Winkel von rund 5,15 Grad. Die Durchstoßpunkte der Mondbahn durch die Ebene der Ekliptik bezeichnet man auch als Knotenpunkte, und die Gerade, die durch die Mitte des Mondes und die beiden Knoten verläuft, als Knotenlinie. Im Laufe von 18,6 Jahren dreht sich die Knotenlinie entgegen der Umlaufrichtung des Mondes einmal