Mondfinsternisse

Manchmal kann In den Abendstunden bei freiem Himmel ein faszinierendes Schauspiel beobachtet werden. Der Vollmond wird in den Erdschatten eintreten und sich verfinstern. Aber anders als bei der Sonnenfinsternis am 11.8.99 wird der Mond sichtbar bleiben. Bei totaler Verfinsterung nimmt er allerdings eine leuchtend rote Farbe an.

1. Bei einer totalen Mondfinsternis erreicht der Vollmond zunächst die Grenze des irdischen Halbschattens.
2. Eine Halbschattenfinsternis entsteht.
3. Danach tritt der Mond in den Kernschatten ein: Es entsteht eine partielle Finsternis. Nun wird der Mond deutlich dunkler und nimmt eine rötlich-braune Farbe an.
4. Während der Totalität befindet sich unser Trabant ganz im Kernschatten und schimmert nur noch schwach rötlich.
5. Allmählich tritt der Mond wieder aus dem Kernschatten aus und man beobachtet abermals eine partielle Finsternis.
6. Kurz bevor er seine ursprüngliche Helligkeit erreicht, tritt nochmals eine unbedeutende Halbschattenfinsternis ein.
7. Danach ist der Vollmond wieder "ganz der alte".

Wie und wann entsteht eine Mondfinsternis?

Zu einer Mondfinsternis kommt es immer dann, wenn Sonne, Erde und Mond ziemlich genau auf einer Linie stehen. Für einen Beobachter auf der Erde steht der Mond dann der Sonne am Himmel genau gegenüber - es ist Vollmond. Wegen der Neigung der Mondbahnebene gegen die Erdbahnebene zieht der Vollmond normalerweise etwas oberhalb oder unterhalb am Erdschatten vorbei und es kommt zu keiner Finsternis. Wenn der Vollmond jedoch in der Nähe der Erdbahnebene steht, führt ihn sein Weg durch den Erdschatten - es gibt eine Mondfinsternis. Man unterscheidet partielle und totale Mondfinsternisse (die so genannten Halbschattenfinsternisse fallen kaum auf und seien hier nicht betrachtet). Bei einer partiellen Mondfinsternis taucht ein Teil des Mondes in den Kernschatten der Erde ein. Der verfinsterte Teil wird dann nicht mehr von direktem Sonnenlicht beschienen. Bei einer totalen Mondfinsternis verschwindet der Mond dagegen vollständig im Kernschatten der Erde.

Verfärbung und Helligkeit des Mondes im Kernschatten

Der Reiz einer totalen Mondfinsternis besteht darin, dass der Mond selbst während der Totalität gar nicht vollständig dunkel erscheint, sondern meistens in fahlen roten, grauen und braunen Farbtönen schimmert (siehe nebenstehendes Bild der totalen Mondfinsternis vom 9. Februar 1990). Ursache für diese "Restbeleuchtung" ist die Erdatmosphäre. Sonnenlicht, das die Erdatmosphäre an der Tag-Nachtgrenze fast streifend trifft, wird in der Atmosphäre ähnlich wie in einer Linse ein wenig abgelenkt und in den Kernschatten der Erde hineingebrochen (siehe Abbildung). Und weil auf dem langen Weg durch die Atmosphäre der blaue Anteil des Lichts viel stärker an den Luftteilchen gestreut wird als der rote, beleuchtet das indirekte Licht den Mond vorwiegend in warmen Farbtönen. Wir können eine Mondfinsternis als ein natürliches Experiment auffassen, bei dem der Mond als mobile Leinwand im Erdschatten dient. Das vom Mond aufgefangene Licht verrät uns dabei einiges über unsere Erdatmosphäre.

Die Erdatmosphäre bricht ein wenig Sonnenlicht in den Kernschatten der Erde.

Eine wichtige Rolle für die Beleuchtungsverhältnisse auf dem Mond während der Finsternis spielt die Position des Erdtrabanten im Schatten. In den äußeren Schattenbereichen in der Nähe der Schattengrenze ist es noch relativ hell. Hier dominieren Grautöne gemischt mit etwas Gelb oder Orange. In Richtung Zentrum wird es dann immer dunkler und die Verfärbung ist oft kupferrot bis braun. Bei der Finsternis vom 9. Januar zieht der Mond durch den nördlichen Teil des Kernschattens der Erde. Der nördliche Teil des Mondes bewegt sich während der Totalität immer im stärker beleuchteten Randbereich des Kernschattens und wird also heller erscheinen als der zentrumsnähere südliche Teil des Mondes.

Helligkeit und Verfärbung des Lichts im Kernschatten hängen zudem vom Zustand der Hochatmosphäre ab, etwa vom Staubgehalt und von der Bewölkungssituation an der Tag-Nachtgrenze der Erde. Nach einem starken Vulkanausbruch und entsprechenden Aschemengen in der Hochatmosphäre kann es vorkommen, dass der Mond in der Nähe des Schattenzentrums gar nicht mehr zu sehen ist. Das wird am 9. Januar wohl nicht der Fall sein, da es in letzter Zeit keinen wirklich großen Vulkanausbruch auf der Nordhalbkugel gab.

Das bisher Gesagte spricht für eine relativ helle Finsternis. Erfahrungsgemäß erscheint der Mond bei Finsternissen, bei denen er im erdnahen Teil seiner elliptischen Bahn steht, etwas dunkler als bei solchen, bei denen er die maximale Entfernung von der Erde hat. Am 9. Januar steht der Mond fast genau in Erdnähe, sodass die Finsternis vielleicht nicht zu den allerhellsten zählen wird.

Die Helligkeit und Verfärbung des Mondes bei Mondfinsternissen wird in einer fünfstufigen Skala nach dem französischen Astronomen André Danjon eingeschätzt: