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Mondfinsternis

Treitz-Rätsel

Wie lange kann eine totale Mondfinsternis ungefähr dauern? Dazu einige runde Zahlen: Der Durchmesser des Mondes ist etwa 1/4 von dem der Erde. Der Mond ist rund 100 eigene Durchmesser von uns entfernt, für die Sonne gilt dasselbe. Die Vollmondscheibe überdeckt, von der Erde ausgesehen, einen Winkel von ungefähr einem halben Grad. Wie lang ein Tag, ein Monat und ein Jahr dauern, wissen Sie sicher hinreichend genau.

Soll man sagen, dass der Mond durch den Erdschatten läuft oder dass der Erdschatten über den Mond streicht?

Da die Sonne etwa 100 ihrer Durchmesser von uns entfernt ist, ist der Kernschatten der Erde rund 100 Erddurchmesser lang. Der Mond quert ihn in 1/4 dieser Entfernung, wo er also 3/4 Erddurchmesser = 3 Monddurchmesser breit ist.

Daraus folgt schon einmal die Form der Hell-Dunkel-Grenze bei der partiellen Mondfinsternis: Ihr Krümmungsradius ist etwa der 3-fache Mondradius.

Ob der Mond durch den Schatten läuft oder der Schatten über den Mond, ist eigentlich nicht zu entscheiden, es ist aber nicht ganz sinnlos, den Hintergrund der Sterne als Bezugssystem zu nehmen. Der Erdschatten läuft auf ihm einmal im Jahr rund herum, pro Tag also etwa 2 Mondbreiten oder pro Stunde 1/12 Mondbreite.

Der Mond läuft etwas mehr als 12-mal so oft in gleicher Zeit herum, in einer Stunde somit etwa um seinen eigenen Durchmesser. Im Wesentlichen rast der Mond also durch den Erdschatten, und nach unserer groben Abschätzung verlässt er ihn mit dem vorauslaufenden Scheitel 3 Stunden, nachdem er mit diesem eingetaucht ist. Ganz im Kernschatten sollte er ungefähr 2 Stunden sein, wenn er mitten durch ihn läuft.

In den folgenden Animationen sind die Sterne mit dem Zufallsgenerator gezeichnet, die Grenzen des Kern- und des Teilschattens der Erde wandern "über" den Fixsternhimmel.

© mit frdl. Gen. von Norbert Treitz

Zentrale Mondfinsternis

© mit frdl. Gen. von Norbert Treitz

Totale Mondfinsternis (nicht zentral)

© mit frdl. Gen. von Norbert Treitz

Partielle Mondfinsternis

© mit frdl. Gen. von Norbert Treitz

Teilschatten-Finsternis

Auch im Kernschatten ist es nicht wirklich dunkel, unsere Atmosphäre bricht nämlich Licht hinein (diese "atmosphärische Refraktion" hebt auch Objekte scheinbar über den Horizont), und zwar wegen der Rayleigh-Streuung vor allem rotes. So sieht der Mond in der totalen Finsternis dunkelrot aus, und wegen der ungleichmäßigen Beleuchtung wirkt er plastischer, nicht so flach wie gewöhnlich.

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