Im Sommer 2014 ist erneut verstärkt von einem so genannten "Supermond" die Rede. Der Mond erscheint heller und größer am Himmel als gewöhnlich. Was steckt tatsächlich dahinter? Die Ursache für dieses Phänomen ist das Zusammenspiel zwischen der Lage der Mondbahn und der Position des Körpers in Bezug zur Erde und der Sonne.

Mondbahn
© SuW-Grafik
(Ausschnitt)
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Der Mond bewegt sich auf einer elliptischen Bahn um die Erde. Fällt eine Vollmondphase mit dem erdnahen Punkt auf seiner Bahn, dem Perigäum, zusammen, so ist der Erdtrabant als Perigäumsvollmond zu beobachten.

Die Mondbahn – In weniger als 28 Tagen um die Erde

Auf seiner Bahn um die Erde bewegt sich der Mond in einer mittleren Entfernung von 385 000 Kilometern mit rund einem Kilometer pro Sekunde vorwärts. Tatsächlich ist der Umlauf des Mondes aber nicht kreisförmig. Dieser bewegt sich vielmehr, wie auch die Erde, auf einer Ellipse, in der in einem der zwei Brennpunkte der Massenschwerpunkt des Erde-Mond-Systems liegt. Wegen des erheblichen Massenunterschieds zwischen den beiden Körpern befindet sich dieser Schwerpunkt auf der mondzugewandten Seite rund 4670 Kilometer vom Erdzentrum entfernt im Inneren unseres Planeten. Die elliptische Bahn bringt zudem mit sich, dass sowohl die Bahngeschwindigkeiten als auch die Abstände zwischen den beiden Himmelskörpern in Abhängigkeit von ihren Positionen erheblich schwanken. So beträgt der Entfernungsunterschied zwischen dem erdnächsten Punkt, dem Perigäum, und dem erdfernsten Punkt, dem Apogäum, des Mondes auf seiner Bahn mehr als 40 000 Kilometer. Für einen ganzen Umlauf von einem zum nächsten Perigäum benötigt der Mond rund 27,6 Tage. Dieser Zeitraum wird auch als anomalistischer Monat bezeichnet.

Die Form der Mondbahn ist aber auch nicht konstant, sondern unterliegt Störungen durch die Schwerkraft der Sonne. Das hat zur Folge, dass die Ellipse je nach Ausrichtung zum Zentralgestirn in der Länge ihrer großen Hauptachse gestaucht oder gestreckt wird. Liegt die Apsidenlinie, die Verbindungslinie zwischen dem Perigäum und dem Apogäum, senkrecht zur Verbindungslinie zwischen der Sonne und der Erde, wird die Mondbahn etwas kreisförmiger. Deswegen wird bei umgekehrter Ausrichtung die Bahn insgesamt exzentrischer, so dass der Unterschied zwischen dem erdnahen und dem erdfernen Punkt größer wird. Diese Entfernungsunterschiede sind dafür verantwortlich, dass die Größe der Mondscheibe am Himmel je nach Zeitpunkt der Beobachtung variiert. Dieser Effekt kann einen Größenunterschied von rund 14 Prozent ausmachen.

Der variable scheinbare Durchmesser des Mondes
© Thomas Hebbeker
(Ausschnitt)
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In Erdnähe (rechtes Teilbild) erscheint der Vollmond deutlich größer als in Erdferne (linkes Teilbild). In dieser Montage sind zum besseren Vergleich nur die westliche beziehungsweise die östliche Hälfte der Vollmondscheibe gegenübergestellt. Die Bilder lichtete Thomas Hebbeker mit einem Sechs-Zoll-Newton-Teleskop am 19. März 2011 (Erdnähe) und am 21. September 2010 (Erdferne) ab.

Die Mondphasen

Die sichtbare Gestalt des Mondes wird aber weniger durch seine Entfernung, sondern eher durch seine Position in Bezug zur Sonne geprägt. Da der Erdtrabant nicht selbst leuchtet, sondern das Sonnenlicht reflektiert, ist für den Beobachter auf der Erde nur derjenige Teil sichtbar, der direkt von der Sonne beschienen ist. Auf diese Weise kommen die Mondphasen zu Stande. Befindet sich der Mond auf seiner Bahn zwischen der Sonne und der Erde, so ist er nicht zu sehen. Diese Phase wird als Neumond bezeichnet. Liegt hingegen die Erde zwischen den beiden anderen Körpern, ist er als Vollmond zu bewundern. Da die Mondbahn um rund fünf Grad gegen die Erdbahnebene, die so genannte Ekliptik, geneigt ist, kommt es dabei in der Regel zu keiner Verfinsterung des Mondes. Nur wenn die drei Himmelskörper bei Vollmond genau auf einer Linie liegen, wirft die Erde einen Schatten auf den Erdtrabanten, so dass es zu einer Mondfinsternis kommt. Der Mond erscheint dabei aber nicht komplett verfinstert, sondern leuchtet in einem schwachen dunkelroten Licht. Dieses Licht stammt von der Erdatmosphäre, die vom Mond aus gesehen von hinten beleuchtet wird. Wegen der Lichtbrechung fällt vor allem der rötliche Anteil des Sonnenlichts auf den Mond. Von dessen Oberfläche aus würde ein Astronaut eine tiefdunkle Erdscheibe (mit dem vierfachen scheinbaren Durchmesser des Mondes) sehen, die von einem hell leuchtenden schmalen, rötlichen Ring umgeben wäre.

Die einzelnen Phasen des Mondes wiederholen sich mit einer Periode von rund 29,5 Tagen. Diesen Zeitraum bezeichnen Astronomen als synodischen Monat. Der Unterschied zwischen dem synodischen und dem anomalistischen Monat entsteht hauptsächlich dadurch, dass sich die Erde während eines Mondumlaufs selbst ein Stück weiter auf ihrer Bahn um die Sonne bewegt. Der Unterschied der beiden Größen führt nun aber dazu, dass sich die Lage der Mondellipse in Bezug zur Sonnenrichtung ändert. Fällt nun sein Perigäum mit einer Vollmondphase zusammen, so wird das als Perigäumsvollmond bezeichnet. Wegen seiner Nähe zur Erde ist der Vollmond zu diesen Zeiten auch tatsächlich heller. Einem Größenunterschied von 14 Prozent entspricht ein Anstieg von rund 30 Prozent in der Helligkeit.

Ein Blick zum Himmel

Eine solche Konstellation tritt beispielsweise am 10. August 2014 ein. Auch während des darauf folgenden Vollmonds am 9. September ist der Trabant der Erde noch besonders nah, wie er es bereits im Juli gewesen war. Solche besonderen Ausrichtungen hängen also mit der Synchronisation des Mondorbits mit den Mondphasen zusammen. Etwas mehr als 13 Monate dauert es jeweils, bis der Vollmond dem Perigäum wieder so nahekommt, dass ein "Supermond" zu beobachten ist.

Obwohl der Perigäumsvollmond tatsächlich heller und verhältnismäßig groß ist, lässt sich dieser Effekt mit dem bloßen Auge kaum wahrnehmen. Die Mondscheibe nimmt am Himmel einen Durchmesser von nur einem halben Grad ein. Das ist wenig, und es ist zweifelhaft, ob sich ein Größenzuwachs um 10 Prozent ohne Hilfsmittel erkennen lässt. Referenzpunkte am Horizont oder ein Maß im Okular könnten dabei behilflich sein.

Auch der Helligkeitszuwachs ist nicht einfach wahrzunehmen. Der Mond ist bereits sehr hell und auch hier fehlen dem Beobachter mit dem bloßen Auge Vergleichswerte. Hinzu kommt, dass die Helligkeit auch von atmosphärischen Bedingungen abhängig ist. Wolken, Dunst oder auch das Umgebungslicht können die Beobachtung beeinflussen und den Helligkeitseindruck leicht verfälschen. Trotzdem ist der Perigäumsvollmond sicherlich Anlass genug für einen Abendspaziergang und dient auch bei Nachtwanderungen als besonders helle Lichtquelle.