Wie kommt es zu einer Mondfinsternis?

Rainer Kayser

Das Bild zeigt einen rötlichen Vollmond.

Giovanni Giuliano/Thinkstock

Während bei einer Sonnenfinsternis der Schatten des Mondes auf die Erde fällt, ist es bei einer Mondfinsternis genau umgekehrt: Der Schatten der Erde schiebt sich über den Mond. Da die Erde größer ist als der Mond, sind die Folgen allerdings ganz unterschiedlich.

Wenn der Erdtrabant bei Vollmond die Erdbahn und damit auch den Schatten der Erde durchquert, findet eine Mondfinsternis statt. Das ist etwa zweimal pro Jahr der Fall. Da die Bahn des Erdtrabanten um 5,1 Grad gegen die Erdbahn geneigt ist, kann der Mond auf seiner Umlaufbahn um bis zu 37 000 Kilometer oberhalb oder unterhalb des Erdschattens vorbeiziehen. Deshalb kommt es nicht bei jedem Umlauf zu einer Mondfinsternis.

Der Kernschatten der Erde ist in Höhe der Mondbahn etwa zweieinhalbmal so groß wie der Mond selbst. Bei einer totalen Mondfinsternis befindet sich der Mond also vollständig im Kernschatten der Erde. Für einen Beobachter auf dem Mond wäre die Sonne dann völlig von der Erde verdeckt. Trotzdem ist es auf dem Mond auch während einer totalen Mondfinsternis nicht völlig dunkel. Denn die Erdatmosphäre bricht einen Teil des Sonnenlichts und lenkt dieses Licht in die Schattenregion hinein.

Die Illustration zeigt die Position von Sonne, Mond und Erde bei einer Mondfinsternis und bei einer Sonnenfinsternis.

Mond- und Sonnenfinsternis

Vom Mond aus betrachtet sähe dies so aus, als ob der Rand der Erde rötlich glühen würde. Da blaues Licht in der Erdatmosphäre stärker gestreut wird, erreicht nämlich vor allem rotes Licht den Mond – wie bei einem Sonnenuntergang. Von der Erde aus gesehen leuchtet der Mond deshalb in einem düsteren Kupferrot. Im Gegensatz zu einer Sonnenfinsternis lässt sich eine Mondfinsternis von der gesamten dem Erdtrabanten zugewandten Seite unseres Planeten aus beobachten.

Bei einer partiellen Mondfinsternis tritt der Erdtrabant nur teilweise in den Kernschatten ein. Der von der Erde geworfene Schattenrand wird auf der Mondoberfläche abgebildet und ist als Kreisbogen sichtbar. Aus dieser Kreisform des Schattens schlossen bereits die Griechen der Antike, dass die Erde eine Kugel sein müsse.

Oftmals kaum wahrnehmbar sind sogenannte Halbschattenfinsternisse, bei denen der Mond nur den vergleichsweise hellen Halbschatten der Erde durchquert. Während einer solchen Finsternis wäre die Sonne für einen Beobachter auf dem Mond nur teilweise von der Erde bedeckt – es fällt also noch ein signifikanter Teil des Sonnenlichts auf den Mond.

Der Teil des Mondes, der dem Kernschatten am nächsten liegt, erscheint von der Erde aus betrachtet dabei merklich dunkler. Außerdem befindet sich meistens nur ein Teil des Mondes im Halbschatten. Denn der ringförmig um den Kernschatten liegende Halbschatten ist nur etwa so breit wie der Durchmesser des Mondes.

Im Durchschnitt sind Halbschattenfinsternisse ungefähr halb so häufig wie Kernschattenfinsternisse. Und bei etwa der Hälfte aller Kernschattenfinsternisse handelt es sich um eine totale Mondfinsternis. Im 21. Jahrhundert durchquert der Erdtrabant allerdings häufiger als im Durchschnitt den Erdschatten bei Vollmond. Und zwar gerade dann, wenn sich der Mond nahe an der Erde befindet – wo der Kernschatten etwas größer ist. Dadurch gibt es in diesem Jahrhundert deutlich mehr totale als partielle Mondfinsternisse: insgesamt 85. Dagegen treten gerade einmal 57 partielle Mondfinsternisse auf.


Totale Mondfinsternis am 27. Juli 2018

In der Nacht vom 27. auf den 28. Juli fand eine totale Mondfinsternis statt – eine besondere Finsternis: Mit einer Dauer von 103 Minuten war sie die längste totale Mondfinsternis dieses Jahrhunderts. Denn zum einen durchquerte der Mond den Kernschatten fast zentral. Und zum anderen befand er sich gerade am erdfernsten Punkt seiner Umlaufbahn, wo er sich besonders langsam bewegt.

Die Illustration zeigt verschiedene Phasen der Mondfinsternis.

Zeitplan der Mondfinsternis

Quelle: https://www.weltderphysik.de/thema/hinter-den-dingen/wie-kommt-es-zu-einer-mondfinsternis/