Eine Mondfinsternis ist ein astronomisches Ereignis, bei dem der Mond von der Erde aus gesehen durch die Erde verdeckt wird.
Weitere Bilder und Informationen zu Mondfinsternissen findest du z.B. auf der Seite http://www.mondfinsternis.net/.
Eine schöne Animation der 1997 Mondfinsternis von Gordon Garrad findet man auf der sehr informativen Seite von Thomas Gebhardt.
Eine weitere Animation der Mondfinsternis bietet M. Fowler von der University of Virginia.
Aufgabe
a) Gib an, in welcher Mondphase Mondfinsternisse zu beobachten sind. Begründe deine Entscheidung.
b) Gib an, wo man eine Mondfinsternis auf der Erde sehen kann, und erkläre deine Aussage.
c) Erläutere, warum nicht bei jedem Vollmond Mondfinsternis ist.
d) Für mathematisch Fortgeschrittene: Der Kernschatten der Erde hat die Form eines geraden Kreiskegels mit der Erdkreisscheibe als Grundfläche. Bekannt sind die folgenden Daten:
| Real | Verkleinert | |
|---|---|---|
| Sonnendurchmesser \({d_{\rm{S}}}\) | \(1392\cdot10^6\rm{m}\) | \(1,4\rm{m}\) |
| Erddurchmesser \({d_{\rm{E}}}\) | \(12,7\cdot10^6\rm{m}\) | \(1,3\rm{cm}\) |
| Monddurchmesser \({d_{\rm{M}}}\) | \(3,48\cdot10^6\rm{m}\) | \(3,5\rm{mm}\) |
| Entfernung Erde - Sonne \({d_{\rm{ES}}}\) | \(149600\cdot10^6\rm{m}\pm2500\cdot10^6\rm{m}\) | \(150\rm{m}\) |
| Mittelpunktsentfernung Erde - Mond \({d_{\rm{EM}}}\) | \(384\cdot10^6\rm{m}\pm21\cdot10^6\rm{m}\) | \(38\rm{cm}\) |
Zeige mit Hilfe der obenstehenden Daten durch Rechnung, dass die Länge des Kernschattens \(1378 \cdot {10^6}{\rm{m}} \pm 23 \cdot {10^6}{\rm{m}}\) beträgt.
Die Kernschattenlänge schwankt also zwischen \(1355 \cdot {10^6}{\rm{m}}\) (wenn die Sonne nah da ist) und \(1401 \cdot {10^6}{\rm{m}}\) (wenn die Sonne weit weg ist). In einem Abstand von \(998 \cdot {10^6}{\rm{m}} \pm 16 \cdot {10^6}{\rm{m}}\) hat der Kernschattenkegel der Erde noch eine Fläche, so dass der ganze Mond hineinpasst. Da die Mondentfernung mit \(384 \cdot {10^6}{\rm{m}} \pm 21 \cdot {10^6}{\rm{m}}\) stets wesentlich geringer ist, kann der ganze Mond im Kernschatten der Erde verschwinden, was eine Mondfinsternis bedeutet.
Aufgabe
Aufgabe (für physikalisch Fortgeschrittene)
Der Reiz einer totalen Mondfinsternis besteht darin, dass der Mond selbst während der Totalität nicht vollständig dunkel erscheint, sondern meistens in fahlen roten, grauen und braunen Farbtönen schimmert (siehe nebenstehendes Bild).
Erläutere, warum man bei totaler Mondfinsternis den Mond überhaupt sieht und warum er dann rötlich erscheint.