Informationen zum Mondlauf
 
Systemvoraussetzungen und Allgemeines

Zum Starten der Porgramme ist der Flash-Player ab Version 10.2 erforderlich. Falls noch nicht vorhanden, kann die neueste Version des Flash-Players hier kostenlos heruntergeladen werden.

Da beide Programme bis auf die selbsterklärenden Einstelldialoge für Monat, Ort und Zeitzone keine versteckten Bedienelemente haben, verzichte ich hier einfach mal auf die Beschreibung der eizelnen Regler und Buttons und empfehle stattdessen:.

 

Einfach mal auf jeden Button klicken, die Schieberegler verstellen, die Checkboxen ein- und ausschalten, aber auch den Mauszeiger über jedes Objekt bewegen, und dann sehen, was passiert...

Etwas näher eingehen möchte ich an dieser Stelle aber auf Begriffe in beiden Programmen, die für viele Einsteiger vielleicht noch nicht so in Fleisch und Blut übergehen wie das bei erfahrenen Hobbyastronomen der Fall ist.



Die Monatsübersicht

Die Mondbewegung um die Erde ist sehr komplex. Unser Mond bewegt sich nicht nur mit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von etwas mehr als 3600 km/h um die Erde, auch seine Bahn ist ständigen Veränderungen unterworfen. Wäre die Mondbahn eine elliptische Fläche, könnte man sehen, wie sie im Laufe von Monaten präzesiert, rotiert und gleichzeitig ihre Form ändert. Sie wabbelt regelrecht wie ein Pudding. Dieses macht sich durch sich ständig ändernde Bahnelemente bzw. Bahnparameter bemerkbar und der Tatache, daß der Mond nach einem Umlauf niemals wieder exakt an seinem Ausgangspunkt zurückkehrt. Dieses kann anhand der Bewegung des Mondes unter den Sternen über die Jahre hinweg leicht mit bloßem Auge verfolgt werden. So gibt es Jahre, in denen der Mond ekliptiknahe Sterne wie z.B. Aldebaran oder Regulus bedeckt, während er in anderen Jahren an den gleichen Sternen mit großem Abstand vorbeiläuft. Die Monatsübersicht informiert über die Lage der Mondbahn unter den Sternen zum gegebenen Monat, und über den Anblick des Mondes im Laufe dieses Monats.

Die große Übersichtskarte stellt eine 360°-Ansicht des Himmels bis zu 40° nördlich und südlich des Himmelsäquators dar. Im Beispiel unten mit eingeschaltetem äquatorialem Koordinatengitter in blau, der Ekliptik (entspricht der jährlichen Sonnenbahn) in rot, sowie in grün die Bahn des Mondes während des Monats mit eingeschalteten Markierungspunkten in Tagesabstand. Sehr gut erkennbar ist, dass sich der Mond zwar nie weit von der Ekliptik entfernt, aber sich wegen seiner um etwas mehr als 5° zur Ekliptik geneigten Bahn auch nicht exakt auf dieser bewegt.

Die senkrechte Skala am linken Kartenrand zeigt die Deklination, die dem Breitengrad bei Erdkoordinaten entspricht.

 

Die waagerechte Rektaszensions-Skala am unteren Rand sieht wie Zeitangabe aus und wird auch so ausgesprochen, ist aber eine Ortsangabe und das Pendant zum irdischen Längengrad.Während irdische Längengerade auch so bezeichnet werden, kommt am Himmel im Normalfall das sog. "Zeitmaß" zum Einsatz, bei der 15° (ca. 30 Vollmonddurchmesser) einer Rektaszensionsstunde zu 60 Minuten entsprechen. Die Rektaszension beginnt beim Schnittpunkt des aufsteigenden Teils der Ekliptik mit dem Himmelsäquator bei 0 Uhr (Frühlingspunkt, Position der Sonne zu Frühlingsbeginn) und wird gegen den Uhrzeigersinn entsprechend dem Lauf von Sonne und Mond (unter den Sternen, nicht zu verwechseln mit der täglichen ost-westwärts gerichteten Drehung des Himmels infolge der Erdrotation!) von west nach ost gezählt.

Erwähnenswert wäre noch, dass Sonne und Mond hier viel zu groß (ca. 10-fach) dargestellt werden. In diesem Maßstab hätten beide einen Radius von einem halben Pixel, was die Darstellung von Mondphasen natürlich schwierig macht. Da der Mond mit seiner Umlaufzeit von 27,3 Tagen pro Monat mehr als eine Erdumrundung zurücklegt, erscheint die Mondbahn (falls eingeschaltet) an der überlappenden Stelle etwas dicker. So lässt sich trotz der groben Auflösung von 0,5° pro Pixel bereits erkennen, daß der Mond nach einem Umlauf nicht exakt an seinem Ausgangspunkt zurückkehrt.

Die Karte wird für jeden Monat so verschoben, dass immer der Teil in der Mitte liegt, der zur Mitte des entsprechenden Monats die ganze Nacht über am Himmel sichtbar ist. Demenstprechend wird der Vollmond immer ungefähr in der Mitte zu sehen sein, während die Sonne und der Mond nahe seiner Neumondphase immer in der Nähe eines der Bildränder zu finden sind.



Das Programm hält folgende Bahnpunkte fest:

- Die Mondphasen Neumond, das erste Viertel (zunehmender Halbmond), Vollmond und das letzte Viertel (abnehmender Halbmond). Kommt es bei Neumond oder Vollmond zu einer Finsternis, wird dieses ebenfalls vermerkt. Die Tagesübersicht informiert genauer darüber, ob und in welcher Form dieses Ereignis vom eigenen Beobachtungsort aus zu sehen ist.

- Erdnähe und Erdferne. Die Zahlenangaben in den Klammern dahinter bedeuten jeweils die Entfernung in km, der Durchmesser des Mondes zu diesem Zeitpunkt in Bogensekunden (1° = 60') sowie die ekliptikale Länge dieses Bahnpunktes. Da die Sonne einen ebenso großen Einfluss auf die Mondbahn ausübt wie die Erde, variieren Entfernung und Durchmesser je nach Stellung von Mond und Erde zur Sonne von Monat zu Monat. Durch die Rotation der Mondbahn mit einer Periode von ca. 8 Jahren und 9 Monaten verschiebt sich auch die Länge dieser Bahnpunkte pro Jahr um rund 40° (entspr. rund 1 1/3 Sternbilder) west-ostwärts.

- Nordwende und Südwende. Damit sind die nördlichen und südlichen Extrempunkte gemeint, die der Mond während eines Umlaufs erreicht und vergleichbar mit der Sonnen- und Wintersonnenwende bei der Sonne. Die Zahl in Klammern gibt die Deklination dieses Wendepunktes an. Durch die Achsneigung der Erde von rund 23,4° liegen diese Wendepunkte bei der Sonne im Sommer bei +23,4° und im Winter bei -23,4°. Da die Mondbahn um rund 5,1° zur Sonnenbahn geneigt ist, schwankt die Deklination der Mondwendepunkte je nach Lage der Mondknoten zwischen den Extremwerten von +/-18,3° und +/- 28,5°

- Aufsteigender und Absteigender Knoten. Das sind die Punkte, an denen die Mondbahn die Ekliptik von süd nach nord bzw. von nord nach süd schneidet. Fallen diese Knotendurchgänge zeitlich nahe mit einem Neu- oder Vollmondtermin zusammen, kommt es zu Finsternissen. Die Zahlenangabe in Klammern geben die ekliptilale Länge des Knotenpunktes an. Da die Mondbahn eine rückläufige Präzessionsbewegung mit einer Periode von etwas mehr als 18 Jahren und 7 Monaten vollführt, verschieben sich diese Punkte pro Jahr um knapp 20° (entspricht rund 2/3 Sternbilder) rückwärts (ost-westwärts) durch den Tierkreis.

  - Größte Nord- bzw. Südbreite. Das sind die Punkte, an denen der Mond am weitesten in nördlicher oder südlicher Richtung von der Ekliptik abweicht. Liegen diese Bahnpunkte zeitnahe zu einem Vollmondtermin, lohnt sich auch zur Vollmondzeit ein Blick mit dem Fernrohr zum Mond. Wenn sich dann auch nicht solch ausgeprägte Schattenstrukturen auf der Mondoberfläche zeigen wie zu Halbmondzeiten, zeigt der Vollmond doch einen minimalen Beleuchtungsdefekt von bis zu 0,2% und lässt Schattenkonturen durch die nicht exakt senkrecht einfallenden Sonnenstrahlen erahnen. Diese Strukturen zeigen sich bei größter Nordbreite am südlichen Mondscheibenrand und bei größter Südbreite am nördlichen Mondscheibenrand. Da der Mond uns bei größter Nordbreite ein wenig mehr seine Südseite zu uns neigt und umgekehrt, kommt es zeitgleich mit der größten Nordbreite zur Libration Süd und mit der größten Südbreite zur Libration Nord.

Libration Ost und Libration West: Zu diesen Zeitpunkten wendet uns der Mond mehr seine Ost- bzw. Westseite zu. Bei maximaler Libration Ost ist der Nullmeridian des Mondes nach Westen verschoben, das Mare Crisium rückt an den rechten Westrand des Mondes, während sich die Ringschlucht Grimaldi am linken Ostrand des Mondes randfern zeigt. Bei maximaler Libration West ist der Nullmeridian des Mondes nach Osten verschoben, wobei die Ringschlucht Grimaldi an den Ostrand des Mondes rückt, während sich das Mare Crisium am Westrand des Mondes randfern zeigt. Die Libration in Ost-West-Richtung kommt dadurch zustande, daß sich der Mond mit konstanter Geschwindigkeit um seine Achse dreht, während er sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten um die Erde bewegt.

Die Mondphase links unten zeigt das Zusammenspiel zwischen Beleuchtungsdefekt und -winkel sowie den wechselnden Anblick des Mondes durch die Libration. Dabei können Mondäquator und Nullmeridian ein- oder ausgeblendet oder deren Farbe und Kontrast verändert werden. Wird als Bezugsrichtung der nördliche Himmelspol angewählt, entspricht das der Ansicht des Mondes, wenn er den Meridian im Süden durchläuft. Ist als Bezugspunkt der nördliche Ekliptikpol angewählt, wird die Drehung der Mondscheibe unterdrückt, die sich durch die Neigung der Mondbahn gegenüber dem Erdäquator ergibt und es können die reine Libration und Lichtwechsel im Monatsverlauf relativ zur Sonne gesehen werden.

 

Die Libration des Mondes

Links: Die Libration des Mondes in Länge

Mitte: Markante Mondformationen in der Nähe des Mondrandes, mit denen sich die Libration gut verfolgen lässt.

Rechts: Die Libration des Mondes in Breite


Die Beobachtung der Mondoberfläche im Wandel der Libration ist eine faszinierende Sache, die problemlos mit kleinsten Fernrohren auch aus einer lichtverschmutzten Stadt heraus möglich ist. Man kann sagen: Selbst wenn man den Mond vermeintlich schon x-tausend mal gesehen hat... Wenn man berücksichtigt, dass sich die Libration in Länge und Breite natürlich nicht getrennt abspielen, sondern gleichzeitig und sich gegenseitig überlagern... Dass sich die Extrempunkte der Libration pro Jahr um rund 60° gegeneinander verschieben, und das unter dem ständigen Wechsel der Beleuchtungsphasen... So kann man sagen, dass man streng genommen niemals den gleichen Mondanblick geboten bekommt.

 

Gleichzeitig ist diese Art von Beobachtung aber auch eine Herausforderung über einen längeren Zeitraum. Denn in der Praxis wird es nie möglich sein, während eines einzigen Mondumlaufs einen kompletten Librationszyklus zu verfolgen. Wenn sich z.B. das Mare Crisium während eines zunehmenden Halbmondes randfern zeigt, wird man es während des gleichen Umlaufs niemals randnahe sehen können. Denn wenn die entsprechende Gegenstellung rund 2 Wochen später eintritt, dann ist ja abnehmender Halbmond. Dementsprechend wird dann die andere Mondseite beleuchtet sein, und das randnahe Mare Crisium liegt dann nicht sichtbar auf der unbeleuchteten Mondseite.



Die Tagesübersicht

Während sich die Monatsübersicht sich dem Thema Mondbahn, Mondphasen und Libration widmet, liegt der Schwerpunkt der Tagesübersicht bei der Mondbewegung unter den Sternen und den Konstellationen und Ereignissen, die sich daraus an einem bestimmten Beobachtungsort ereignen. Mit dem Kalender links oben kann jeder beliebige Tag des aktuellen Monats angewählt werden. Mit einem Klick auf den runden Pfeil-Button rechts neben dem Monatsname kann jeder Monat zwischen. 4000 vor und 8000 nach Chr. ausgewählt werden.

Eine Besonderheit bietet der Kalender im Zusammenspiel mit dem langen Schieberegler: Befindet sich dieser auf 24:00 Uhr und es wird der Folgetag angewählt, so stellt sich automatisch der Zeitpunkt 0:00 Uhr des Folgetages ein. Da ja 24:00 Uhr des alten Tages identisch mit 0:00 Uhr des Folgetages ist, wird so erreicht, daß die Anfangssituation des neuen Tages identisch mit der Endsituation des alten Tages ist. Damit können Ereignisse nahtlos verfolgt werden, die über den Datumswechsel hinausgehen. Auf gleicher Art und Weise wird bei Monatswechseln verfahren. Aber auch umgekehrt: Wird der vorangegengene Tag bei Reglerstellung 0:00 Uhr angewählt, stellt sich automatisch der Zeitpunkt 24:00 Uhr des vorangegangenen Tages ein, um Ereignisse ggf. auch nahtlos rückwärts verfolgen zu können.

 

Wird ein neuer Monat angewählt, berechnet das Programm zuerst eine Übersicht der Konstellationen und Ereignisse im Monatsverlauf. Dieses sind neben den Mondphasen und den ggf. damit verbundenen Finsternissen die Begegnungen mit den Planeten und den hellsten Sternen nahe der Ekliptik, bei denen die Möglichkeit einer Bedeckung durch den Mond besteht. Die angegebenen Zeiten können sich allerdings teilweise deutlich von Zeitangaben in Jahrbüchern aus zweierlei Gründen unterscheiden: Während in Jahrbüchern meist geozentrische oder auf einen bestimmten, festgelegten Ort bezogene Zeiten angegeben werden, handelt es sich hier um rein ortsbezogene Zeiten, die an jedem Ort der Erde verschieden sind.

Auch wird oft der Zeitpunkt angegeben, in denen die Konjunktion in Rektaszension eintritt, also Mond und Planet bzw. Stern die gleiche Rektaszension haben. Hier wird der Zeitpunkt genannt, an denen der Mond die geringste Entfernung zum Planet bzw. Stern einnimmt. Da die Mondbahn ja während der meisten Zeit nicht parallel, sondern schräg zum Himmelsäquator verläuft, fallen deshalb die Zeiten zwischen Konjunktion in Rektaszension und der geringsten Entfernung in den meisten Fällen nicht zusammen.



Die Sternkarte zeigt das Gebiet unter den Sternen, durch das der Mond zum gegebenen Tag läuft, allerdings in einer viel höheren Auflösung als in der Monatsübersicht. Hier stimmt auch die Größe des Mondes relativ zu den Sternenabständen nahezu überein, und die Markierungspunkte zeigen wie im Bild oben die Mondpositionen in den eingestellten Stundenintervallen an.

Auffällig ist im obigen Bild auch die etwas seltsam anmutende, unregelmäßige Bewegung des Mondes im Vergleich zur eher gleichmäßigen Bewegung in der Monatsübersicht. (Ich muss zugeben... Auch ich habe mich beim ersten Testlauf drüber gewundert...) Der Grund dafür liegt darin, dass hier nicht die geozentrische, sondern die tatsächliche, vom Ort des Beobachters aus wahrgenommene tropozentrische Bewegung des Mondes dargestellt wird, die von einem Effekt überlagert wird, der als die sog. Horizontalparallaxe bezeichnet wird.

 

Aber nun endlich zum runden Gesichtsfeld links neben der Karte... In dessen Mitte ist stets der Mond zu sehen, vergleichbar mit einem nachgeführten Fernrohr. Sterne und Planeten werden hier maßstabgetreu relativ zum Mond dargestellt. Mit dem Zoomregler links neben dem Gesichtsfeld kann hinein- und hinausgezoomt werden, wobei der Durchmesser des Gesichtsfeldes angezeigt wird und zwischen einen Durchmesser von 2° bis 8° zoombar ist. Das "Z" oben im Gesichtsfeld ist immer oben und zeigt die Richtung zum Zenit und das "N" die Nordrichtung an. Im Gegensatz zu einem realen Fernrohr, das Mond und Planeten unter dem Horizont natürlich nicht mehr zeigt, sind Mond und Planeten auch dann darin sichtbar, wenn sie sich unter dem Horizont befinden. Die Farbe der Richtungsanzeigen weist darauf hin, ob Mond bzw. Bildinhalt in der Realität sichtbar sind. Dabei bedeuten: Rot = unsichtbar, da unter dem Horizont, orange = teilweise über dem Horizont bzw. im Horizontdunst zwischen 0° und 6° Höhe, gelb = tiefstehend zwischen 6° und 12° Höhe und grün = gut sichtbar bei mehr als 12° Höhe.

Die Hintergrundfarbe des Gesichtsfeldes ändert sich anhand von 2 verschiedenen Kriterien: Befindet sich der Mond über dem Horizont, bestimmen Sonnenstand und damit der Dämmerungszustand die Farbe bzw. Helligkeit des Gesichtsfeldhintergrundes, was dem Anblick in der Realität entspricht. Befindet sich der Mond unter dem Horizont, so bestimmt der Abstand des Mondes zur Sonne Helligkeit und Farbe des Gesichtsfeldes. Dabei gilt: Je geringer die Entfernung des Mondes zur Sonne, um so heller wird es. Dies hat den Vorteil, dass sich Sonnenfinsternisse nicht vor schwarzem Nacht- und Mondfinsternisse nicht am hellen Taghimmel ereignen, wenn sich diese unter dem Horizont abspielen. Wird das Gesichtsfeld z.B. während einer Mondfinsternis plötzlich hell, dann wäre das ein Hinweis darauf, dass sich ein Teil der Finsternis unterhalb des Horizonts ereignet und der Mond teilverfinstert aufgeht. Der Gesichtsfeldinhalt kann auch mit der Maus per drag und drop bis zu 2/3 des Gesichtsfelddurchmessers aus der Mitte heraus verschoben und mit einem Klick auf dem Zentrierbutton rechts daneben wieder zentriert werden.

Das Textfeld über dem Gesichtsfeld zeigt an, was sich gerade im Gesichtsfeld abspielt. Das können Daten zu einer laufenden Finsternis sein, ob und welche Sterne bzw. Planeten gerade vom Mond bedeckt werden, und welche Sterne und Planeten sich in einer Entfernung von weniger als 3° zum Mondrand befinden. Dabei werden auch die schwächeren Sterne berücksichtigt, deren Bedeckung in der Monatsübersicht nicht erscheint.

So, das war es erst einmal... Leider ist diese Infoseite nun doch etwas umfangreicher als erhofft geworden. Ich hoffe jedoch, dass ich vielleicht die eine oder andere Anregung für eigene Beobachtungen geben konnte und wünsche in diesem Sinn viele klare Nächte!



Vom Mond aus betrachtet könnte man sehen, wie verschiedene Orte auf der Erde (rote Punkte) infolge der Erdrotation während eines Tages ihre Position relativ zum Erdscheibenmittelpunkt (grün) wie links dargestellt ändern. Genau diese Bewegung spiegelt sich in der Mondposition am Himmel wieder und überlagert die über einen Tag betrachtete recht regelmäßige geozentrische Bewegung des Mondes.

Da die Erde vom Mond aus betrachtet rund 4 mal größer erscheint als der Mond von der Erde aus, macht diese Pendelbewehung teilwese bis zu 15% der täglichen Bewegung des Mondes unter den Sternen aus. Befindet sich der Mond bei seiner täglichen Umkreisung des Himmelspols infolge der Erdrotation in der Südhälfte des Himmels, laufen Bahn- und Pendelbewegung in entgegengesetzter Richtung, und der Mond scheint langsamer voran zu kommen. Befindet sich der Mond in der Nordhälfte des Himmels auf den Weg (meist unterhalb des Horizonts) vom West- zum Osthorizont, dann addieren sich Bahn- und Pendelbewegung, und der Mond scheint schneller vorwärts zu kommen.

Diese Bewegung kann auch anhand der Monddaten nachvollzogen werden: Befindet sich der Mond zwischen 180° und 360° in der Osthälfte des Himmels, so ist die tropozentrische (auf den Beobachtungsort bezogene) Rektaszension größer, als die geozentrische (auf den Erdmittelpunkt bezogene). Befindet sich der Mond zwischen 0° und 180° in der Westhälfte, ist der Wert der tropozentrischen Rektaszension kleiner als die geozentrische. Befindet sich der Mond im Nord-Süd Meridian bei 0° oder 180° Azimut, dann stimmen beide Werte in Rektaszension überein.