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Grundwissen

Monat

Die Umlaufzeit des Mondes um die Erde wird Monat genannt. Dies ist aber nicht zu verwechseln mit dem kalendarischen Monat, der 28, 29, 30 oder 31 Tage dauern kann. Wir unterscheiden folgende Arten eines Monats.

Synodischer Monat ist die Zeit von einer Mondphase bis zur Wiederkehr dieser Mondphase.
Der von einer Neumondphase zur nächsten gerechnete synodische Monat dauert TSyn, Mond = 29,53 d.

Synodos (Griechisch) bedeutet Versammlung. Der Synodische Monat bedeutet die aus der Erdsicht gleiche Versammlung - hier von Sonne, Mond und Erde.

Siderischer Monat ist die Zeit für einen vollen Umlauf um die Erde gegenüber dem Sternenhintergrund.
Der siderische Monat dauert TSid, Mond = 27,32 d.

sidus (Lateinisch) bedeutet Stern

Der Zusammenhang zwischen siderischem und synodischem Monat ergibt sich aus den Winkeln.

Der Mond durchläuft während Tsid den Winkel 360° und während Tsyn den Winkel 360° + α. Deshalb gilt

\[\frac{{360^\circ }}{{{T_{sid,M}}}} = \frac{{360^\circ + \alpha }}{{{T_{syd,M}}}} \Leftrightarrow \frac{{360^\circ }}{{{T_{sid,M}}}} = \frac{{360^\circ }}{{{T_{syd,M}}}} + \frac{\alpha }{{{T_{syd,M}}}}\quad(1)\]

Die Erde durchläuft während den Tsyn den Winkel α und während 1a den Winkel 360°. Deshalb gilt

\[\frac{\alpha }{{{T_{syn,M}}}} = \frac{{360^\circ }}{{1a}} \Leftrightarrow \alpha = \frac{{360^\circ \cdot {T_{syn,M}}}}{{1a}}\quad(2)\]

Setzt man Gleichung 2 in Gleichung 1 ein, so erhält man \[\frac{{360^\circ }}{{{T_{sid,M}}}} = \frac{{360^\circ }}{{{T_{syn,M}}}} + \frac{{360^\circ \cdot {T_{syn,M}}}}{{{T_{syn,M}} \cdot 1a}} \Leftrightarrow \frac{1}{{{T_{sid,M}}}} = \frac{1}{{{T_{syn,M}}}} + \frac{1}{{1a}}\]

Die Mondbahnebene (grau) ist gegenüber der Ekliptik (= Erdbahnebene, gelb) um etwa 5° geneigt. Die Schnittgerade der beiden Ebenen nennt man Knotenlinie. Diese Knotenlinie ist nicht ortsfest, sondern dreht sich auf Grund der Gravitationswirkung der Sonne um die Erde.
Nur wenn Mond und Sonne in dieser Knotenlinie sind, kann es zu einer Mond- bzw. Sonnenfinsternis kommen, da sie nur dann zusammen mit der Erde eine Gerade bilden.

Drakonitische Monat, ist die Zeit, die der Mond braucht um von der Knotenlinie nach einem Umlauf wieder zu dieser zurückzukehren: TDra, Mond = 27,21 d.

Das Wort Drakonitisch (Drachen) kommt aus der bildhaften Vorstellung, dass bei einer Finsternis ein Drache den Mond beziehungsweise die Sonne verschlingt.

Das kleinste gemeinsame Vielfache (kgV) von drakonitischer Periode (Wiederkehr zur Knotenlinie) und synodischer Umlaufzeit (Wiederkehr zur gleichen Mondphase) nennt man den Saroszyklus. Er beträgt 18 a 10,34 d. Nach einem Saroszyklus wiederholen sich Sonnenfinsternisse und Mondfinsternisse in ähnlicher Weise.