Was den Mond am Himmel hält E-Book

Michael Büker

• Herausgeber: Franckh-Kosmos Verlags-Gmbh & Co. KG
• Kategorie: Wissenschaft und neue Technologien
• Sprache: Deutsch
• Veröffentlichungsjahr: 2019

Seitenzahl: 159

Beschreibung

50 Jahre Mondlandung – da stellen sich einige Fragen: Woraus besteht der Mond eigentlich? Wie ist er entstanden und was hält ihn am Himmel? In diesem Buch erfährt man, was man schon immer über den Erdtrabanten wissen wollte – und merkt es sich auch! Denn das einzigartige Konzept der Sketchnotes, visueller Notizen, verbindet Text und Bild auf kreativ-informative Weise. Tanja Wehrs individuelle Kunstwerke fassen nicht nur das Gelesene zusammen, sondern visualisieren es so geistreich, dass sich die Inhalte ganz von selbst ins Gedächtnis brennen.

Leseprobe

Dieses E-Book ist die digitale Umsetzung der Printausgabe, die unter demselben Titel bei KOSMOS erschienen ist. Da es bei E-Books aufgrund der variablen Leseeinstellungen keine Seitenzahlen gibt, können Seitenverweise der Printausgabe hier nicht verwendet werden.

Statt dessen können Sie über die integrierte Volltextsuche alle Querverweise und inhaltlichen Bezüge schnell komfortabel herstellen.

Vorwort

Vor ein paar Jahren hörte ich einmal auf einer Zugfahrt, wie ein kleiner Junge seinen Vater über den Mond ausfragte, den er durch das Zugfenster am Himmel sah. Ich hörte gespannt zu, denn ich hatte kurz zuvor mein erstes Buch über das Weltall veröffentlicht und mich dabei auch mit dem Mond beschäftigt.

„Papa, wie weit ist der Mond weg?“, fragte der Kleine. „Bestimmt eine Million Kilometer“, kam die erstaunlich gut geschätzte Antwort. „Und wo fängt der Weltraum an, Papa?“ – „Also, wenn man so weit weg ist wie der Mond, dann ist man auf jeden Fall im Weltraum.“ Ich schmunzelte in mich hinein: knifflige Frage geschickt umschifft! „Und wie lange fliegt man zum Mond?“ – „Puh, also das weiß ich nicht …“

Es gibt nicht viele Lebenslagen, in denen man denkt: „Hier kann ich helfen, denn ich habe Astrophysik studiert!“ Also fasste ich mir ein Herz, drehte mich um und sprach Vater und Sohn an: „Als Leute zuletzt mit einer Rakete zum Mond geflogen sind, haben sie dafür drei Tage gebraucht.“ Der Junge staunte, dass ich als Fremder seine Frage beantwortet hatte, und der Vater lächelte amüsiert. Also habe ich noch etwas Spannendes dazu erzählt: „Und stell Dir vor, so lange mussten sie zu dritt in einem ganz kleinen Raumschiff sitzen, da drin war es fast so eng wie in einem Auto.“

Zum Abschied habe ich den beiden noch kurz mein Buch gezeigt – es sollte schließlich nicht so aussehen, als würde ich wahllos und ohne Grund mit Weltraum-Wissen um mich werfen!

Egal, ob man mit neugierigen Kindern unterwegs ist, bei einer Party auf dem Balkon steht oder nachts am Lagerfeuer sitzt: Der Mond taucht immer wieder in unserem Leben auf und mit ihm auch gute Fragen. Dieses Buch, liebe Leserin, lieber Leser, kann nicht nur Ihre eigene Neugier stillen, sondern Ihnen auch ebenso gute Antworten für genau diese Lebenslagen mitgeben.

Daher wünsche ich viel Spaß bei einem etwas anderen Streifzug zu unserem kosmischen Begleiter!

Ihr Michael Büker, Oktober 2018

„Guck’ mal, der Mond!“ – so oder so ähnlich entfährt es bestimmt jedem von uns ab und zu, wenn der Mond gerade überraschend aufgetaucht ist. Nicht immer ist dann aber auch die richtige Zeit für astronomische Fakten, denn die können die romantische Stimmung ganz schnell zerstören. Das zeigen die Wise Guys sehr schön in ihrem Song „Romanze“. Dieser Song war gerade erschienen, als ich mit dem Physikstudium anfing und dient mir – ganz unromantisch – noch heute als Eselsbrücke für den Winkeldurchmesser des Mondes am Himmel:

Da flüsterte sie: „Schau! Der Mond ist heute riesengroß! […] Er sagte: „Du, der Durchmesser des Monds am Firmament ist konstant 31 Bogenminuten, also ungefähr ein halbes Grad, das ist ganz evident. Es wär’ falsch, verschied’ne Größen zu vermuten.“

Dabei ist Hintergrundwissen über den Mond durchaus sehr nützlich: Manche Aktivitäten, wie z. B. Himmelsbeobachtungen oder Nachtwanderungen, hängen stark von der Helligkeit des Mondes ab. Doch auch der Mond an sich ist spannend, sei es als Anschauungsobjekt oder um ihn für eine gewünschte Stimmung einzuspannen. Schauen wir uns deshalb in diesem Kapitel gemeinsam an, was der Mond am Himmel so veranstaltet und welchen Regeln er dabei folgt.

EIN HINWEIS FÜR LESERINNEN UND LESER, DIE SICH IN DER NÄHE DES ÄQUATORS ODER AUF DER SÜDHALBKUGEL AUFHALTEN: Manches in diesem Buch könnte Ihnen verdreht vorkommen, etwa die Beschreibungen des Mondes oder seiner Bewegungen. Gelegentlich gehen wir auf die Unterschiede zwischen Nord- und Südhalbkugel ein, doch meistens beschreibt dieses Buch die Perspektive aus Europa.

Die Kultserie

Wenn ich heute Gespräche darüber führe, was in der Freizeit so Spaß macht, dann geht es oft um neue Serien, die man im Fernsehen oder Internet schaut. Was läge da näher, als auch den Mond am Himmel mit den Begriffen einer Serie zu beschreiben? Es folgt der Episoden-Guide für die seit Jahrtausenden erfolgreiche Himmelsserie „Luna“; monatlich eine neue Staffel mit 28 täglichen Folgen. Während ich diesen Text schreibe, läuft gerade die 388. Staffel seit meiner Geburt. Zugegeben: Der Inhalt wiederholt sich nach einer Weile ziemlich stark, aber ich schaue nach wie vor gerne zu.

Jede Staffel – die Astronomen nennen sie übrigens Lunation – beginnt mit dem Neumond. Die ersten Folgen sind ausgesprochen langweilig, denn der Protagonist fehlt: Zu Neumond und in den ersten Tagen danach ist der Mond am Himmel nicht oder nur mit Mühe zu sehen. Nach ein paar Tagen wird er dann in die Story eingeführt: Der Mond erscheint als dünne Sichel am Abendhimmel, nahe der gerade untergegangenen Sonne. Da er tief am Horizont steht, wirkt er meist besonders groß. Oft ist zusätzlich zur leuchtenden Sichel auch die dunkle Mondscheibe selbst zu erkennen. Diesen Anblick finde ich besonders toll, doch er taucht nur kurz, zum Ende der Folge, auf; kurz nach Sonnenuntergang geht auch dieser besondere Mond wieder unter.

In den kommenden Tagen etabliert sich der Mond langsam: Seine Sichel wird breiter und er ist jeden Abend etwas länger zu sehen – jeden Tag um 50 Minuten, sodass er nicht länger in unmittelbarer Nähe der untergehenden Sonne steht. Den Handlungsstrang der nächsten Folgen kann man so zusammenfassen: Der Mond nimmt immer mehr zu, geht zunehmend auf Abstand zur Sonne und baut sich tagsüber eine eigene Existenz auf. Er „verfolgt“ dabei die Sonne auf ihrem Lauf von Ost nach West am Taghimmel im Abstand von wenigen Handbreit. Ist sie untergegangen, steht der Mond noch ein paar Stunden im Südwesten – hier zeigt sich schon, was er als nächstes vorhat: die Nacht erobern! Seine Sichel wird nun bald so breit sein, dass er zur Hälfte beleuchtet ist. In jener Folge, etwa eine Woche nach Staffelbeginn, heißt er Halbmond. Als Halbmond nimmt unser Protagonist zunehmend den Nachthimmel in Beschlag. Er geht nach wie vor tagsüber – gegen Mittag – auf und steht zum Sonnenuntergang hoch am Himmel. Nach Einbruch der Nacht zieht er über den dunklen Himmel und geht erst gegen Mitternacht unter. Jeder kennt diese Leute, die zu allen Serien und Filmen sagen: „Das muss man in der Originalsprache gucken, die deutsche Übersetzung taugt nichts!“ Nun, davor ist auch die Kultserie „Luna“ nicht sicher. Denn in den nun kommenden Folgen wird aus dem Halbmond ein gewölbter, eierförmiger Mond, für den es im Deutschen keinen passenden Begriff gibt. Im Englischen heißt er zu dieser Zeit „gibbous moon“, was wörtlich übersetzt etwa „buckliger Mond“ heißt.

Und schließlich – es ist ungefähr die 14. Folge der Staffel – hat sich der Mond zum mächtigen Vollmond gewandelt. Er will mit der Sonne nichts mehr zu tun haben, geht auf, wenn die Sonne untergeht, steht die ganze Nacht am Himmel und geht mit dem Sonnenaufgang wieder unter. Der Vollmond hat die Nacht so sehr im Griff, dass er alle möglichen menschlichen Aktivitäten beeinflusst. Bevor es künstliches Licht gab sind die Menschen oft nur tagsüber gereist – Vollmondnächte hingegen galten als sicher genug, um auch nachts zu reisen. Heute lassen viele Astronomen in Vollmondnächten das Teleskop eingepackt: Der helle Schein macht ihre empfindlichen Beobachtungen unmöglich. Nach dem Vollmond beginnt ein neuer Handlungsstrang mit einer überraschenden Wendung: Der Mond durchläuft seine bisherige Entwicklung rückwärts! Er nimmt wieder ab, kehrt zurück an den Taghimmel und sucht erneut die Nähe der Sonne. Die täglichen 50 Minuten Verspätung behält er jedoch bei und sie sorgen dafür, dass er auch in den frühen Morgenstunden noch im Osten zu sehen ist. Seinen Aufgang verlegt der Mond dafür immer später in die Nacht hinein. Der weiter abnehmende Mond wandelt sich vom Vollmond zum gibbous moon und wieder zum Halbmond. Etwa eine Woche nach Vollmond geht der Halbmond gegen Mitternacht auf und am Tag zur Mittagszeit wieder unter. Nun offenbart sich auch sein Sinneswandel: Der abnehmende Mond läuft der Sonne am Taghimmel voraus und lässt sich von ihr einholen. Dabei wird er vom Halbmond zur Sichel, die zum dramatischen Staffelfinale nur noch kurz, am frühen Morgen vor Sonnenaufgang, zu sehen ist. Jetzt kann der Mond wieder glänzen wie in den ersten Folgen: als große, schmale Sichel mit einer schwach beleuchteten, dunklen Scheibe. Wenige Tage später ist er als Neumond wieder vom Himmel verschwunden und die aktuelle Staffel von „Luna“ ist beendet.

Wer jetzt schon „Spoiler-Alarm!“ rufen will, den kann ich beruhigen: Es gleicht buchstäblich keine Staffel der anderen. Je nach Jahreszeit und abhängig von zahlreichen anderen Faktoren, sieht der Mond am Himmel stets etwas anders aus – ganz zu schweigen von den seltenen aber atemberaubenden Sonderfolgen mit Mond- und Sonnenfinsternissen!

Mondphase? Ansichtssache!

Vor einigen Jahren hatte ich das Glück, einen Schüleraustausch in Mexiko zu absolvieren. Zu den vielen Unterschieden des Alltags gehörte auch, dass der Mond manchmal ganz anders aussah, als ich es von zu Hause kannte: Er schien quer zu liegen, sein „Bauch“ zeigte nicht wie gewohnt zur Seite, sondern nach oben oder unten. Als ich eines solchen Tages nachdenklich den Mond betrachtete, machte es plötzlich klick und auf einmal war mir – pardon – sonnenklar, dass der Mond scheinbar auf der Seite lag, weil ich mich näher am Äquator befand als sonst.

Um auch Ihnen ein Aha-Erlebnis zu bescheren – oder zumindest die Grundlagen dafür zu legen –, werden wir im Folgenden die verschiedenen Gestalten des Mondes erkunden. Mich fasziniert daran vor allem, wie anschaulich der Einblick ins All ist, den uns der Mond gewährt. Er ist gerade nah und groß genug, um ihn mit bloßen Augen zu studieren, und „langsam“ genug, um seine Bahn zu verfolgen – unser Mond ist das perfekte Mittelding, um die Bewegungen im Sonnensystem mit den Augen zu „erfühlen“.

Beginnen wir mit einer genaueren Betrachtung unserer guten alten Erde. Wenn für uns zu Hause die Nacht beginnt, geht die Sonne unter. Uns ist natürlich trotzdem klar, dass die Sonne nicht verschwunden ist; sie scheint nur gerade auf einen anderen Teil der Erde.

PRAXIS-TIPP: Wenn Sie einen Globus zur Hand haben, spielen Sie doch ein bisschen damit herum. Platzieren Sie ihn auf Augenhöhe und stellen Sie sich vor, Ihr Gesicht wäre die Sonne: Alle Länder und Kontinente in Ihrem Blickfeld liegen im Tageslicht – was Sie nicht sehen, hat gerade Nacht. Um den Verlauf von Tag und Nacht zu verfolgen, drehen Sie den Globus von links nach rechts, also gegen den Uhrzeigersinn mit Blick auf den Nordpol. Meine Faustregel lautet: Die Sonne scheint zuerst in Russland, dann zu Hause und dann in Nordamerika.

Wie hilft uns diese kleine Erdkunde nun mit dem Mond? Ganz einfach: Genau wie die Erdoberfläche liegt auch der Mond immer zur Hälfte im Sonnenlicht und zur Hälfte im Schatten, egal, ob wir auf der Erde einen Vollmond oder eine schmale Sichel sehen. Unsere Mondphasen kommen dadurch zustande, dass er uns mal mehr und mal weniger von seiner Tagseite zuwendet. Um uns das besser vorzustellen, versetzen wir uns im Geiste auf eine sommerliche Wiese. In der Ferne sehen wir einen blauen Heißluftballon, der gemächlich den Himmel entlangtreibt. Mit der Zeit wächst ein gelber Streifen an einer Seite des Ballons. Wenn er genau neben uns steht, sieht der Ballon zur Hälfte blau und zur Hälfte gelb aus. Dann zieht er weiter und der blaue Teil wird immer schmaler, bis wir den Ballon schließlich ganz in Gelb sehen. Klare Sache: Der Heißluftballon war von Anfang an zur Hälfte blau und zur Hälfte gelb. Nur durch die Änderung seiner Position zu uns haben wir unterschiedliche Teile dieser beiden Seiten gesehen. Genauso ist es mit dem Mond: Eine Hälfte ist von der Sonne erleuchtet, die andere ist dunkel. Wie wir den Mond sehen, hängt davon ab, aus welcher Richtung wir auf seine beleuchtete Seite blicken. Zeigt sie von uns weg, ist Neumond. Ein seitlicher Blick offenbart uns Sichel, Halbmond oder gibbous moon und die direkte Sicht auf seine beleuchtete Seite ist ein Vollmond.

Nun müssen wir noch verstehen, wie sich der Mond im Weltall bewegt. Anders als unser Heißluftballon treibt er nämlich nicht einfach in einer Richtung an uns vorbei. Stattdessen umkreist er die Erde in großer Entfernung und braucht für eine Umrundung etwa einen Monat. Somit wird nun auch die Story unserer Kultserie klar: Sie beginnt mit dem Neumond – zu dieser Zeit steht der Mond zwischen Sonne und Erde. Somit zeigt die beleuchtete Seite des Mondes von uns weg, sodass wir wirklich keine Chance hätten, ihn am Himmel auszumachen. Erst wenn der Mond ein Stück weiter um die Erde gelaufen ist, steht er am Himmel nicht mehr direkt bei der Sonne. Dann zeigt auch seine beleuchtete Seite nicht mehr genau von uns weg: Wir sehen einen kleinen Streifen davon als Mondsichel, kurz nach Sonnenuntergang. Es ist übrigens keine Illusion, wenn wir zu dieser Zeit neben der Sichel auch die unbeleuchtete Seite des Mondes sehen. Sie wird vom sogenannten Erdschein erleuchtet: Tageslicht, das von der Erde zurück ins All geworfen wird und dann den Mond trifft. Der Erdschein tritt jedoch nur dann auf, wenn der Mond um den Neumond herum ohne die Sonne am Himmel steht und von seiner beleuchteten Seite nur eine schmale Sichel in unsere Richtung zeigt. Zum Vollmond schließlich stehen sich Mond und Sonne von der Erde aus gesehen gegenüber. Die Erde liegt dann zwischen Mond und Sonne, weshalb die beiden auch nicht gleichzeitig zu sehen sind. Das ist wie im Kino: Die Sonne als Projektor, der Mond als Leinwand und dazwischen dreht sich die Erde, auf der wir stehen und staunen.

Zwischen Neumond und Vollmond liegen die zunehmenden und abnehmenden Phasen. In dieser Zeit zeigt der „Bauch“ der Sichel oder des gibbous moon stets in Richtung der Sonne. Daraus ergibt sich die folgende Faustregel, die mich seit der Grundschule begleitet: Ein nach links gerichteter Bauch entspricht der Rundung des kleinen Schreibschrift-a für „abnehmend“. Zeigt der Bauch nach rechts, entspricht er der Rundung des Sütterlin-z für „zunehmend“. Zur Erklärung: Bei uns auf der Nordhalbkugel spielt sich fast alles Interessante am Süd-Himmel ab, sodass wir uns auf Süden als Blickrichtung einigen können. Dann läuft die Sonne stets von links (Osten) nach rechts (Westen). Da der Mond nach Neumond täglich 50 Minuten später aufgeht, fällt er hinter der Sonne zurück und steht in dieser Zeit links von ihr – sein Bauch zeigt nach rechts, wie das Sütterlin-z für „zunehmend“. Nach Vollmond nähert sich der Mond wieder der Sonne am Himmel, indem er sich beim Zurückfallen von ihr einholen lässt. Er nähert sich ihr also von rechts – Westen –, sodass sein Bauch nach links zeigt, wie im Schreibschrift-a für „abnehmend“.

„Das ist alles gut und schön!“, denken Sie vielleicht. „Aber heißt es nicht auch, es zeige immer dieselbe Seite des Mondes zur Erde? Wie passt das zusammen?“ Ein berechtigter Einwand, dem wir nachgehen sollten. Dafür müssen wir die irdische Perspektive verlassen und uns anschauen, wie sich der Mond durchs All bewegt. Er läuft dabei nicht nur auf einer annähernden Kreisbahn um die Erde, sondern dreht sich gleichzeitig auch um die eigene Achse. Der Clou: Der Mond braucht für eine Umdrehung praktisch genauso lange wie für einen Umlauf um die Erde. Deshalb zeigt immer dieselbe Seite des Mondes zur Erde. Das können wir uns gut anhand eines Kinderkarussells vorstellen. Angenommen, wir stünden auf der sich drehenden Plattform in der Mitte. Dann würden wir sehen, wie alle Figuren auf einer Kreisbahn um uns herum laufen, aber uns immer dieselbe Seite zuwenden – wir also z. B. stets auf die Fahrerseite des Feuerwehrautos schauen. Genauso verhält es sich auch mit dem Mond: Seine Eigendrehung und sein Umlauf um die Erde sind so aufeinander abgestimmt, als wäre er eine Figur des Karussells, dessen Mittelplattform die Erde ist. Statt auf die Fahrerseite eines Feuerwehrautos, schauen wir beim Mond auf die sogenannte erdzugewandte Seite, oder auch Vorderseite. Die erdabgewandte Rückseite können wir demnach von der Erde aus niemals sehen. Erst seit Anfang der 1950er-Jahre wissen wir dank der Bilder von Raumsonden wie sie aussieht – und waren davon gründlich überrascht, doch dazu mehr im Kapitel 4, siehe hier.

Also zusammengefasst: Wir sehen immer dieselbe, mal mehr, mal weniger beleuchtete, Seite des Mondes. Das kann im Umkehrschluss nur heißen, dass die Beleuchtung über die Mondoberfläche „wandert“. Und das bedeutet, dass es auf dem Mond einen Tag- und Nachtrhythmus geben muss, wobei ein gesamter „Mondtag“ etwa einen Monat dauert. Verbrächten wir also, angefangen bei Neumond, einen Monat auf der erdzugewandten Seite des Mondes – übrigens ungefähr so lang wie alle Astronauten in der Geschichte zusammengenommen – stünden wir zunächst im Dunkeln. Da gerade Neumond ist stünden wir auf der unbeleuchteten Seite. Erst eine Woche später, zum Halbmond, ginge für uns die Sonne auf. Zum Vollmond befände sich unser gemütliches Plätzchen schließlich in der Mitte der beleuchteten Seite: Es ist Mittag auf dem Mond. Während der folgenden Woche ginge die Sonne für uns langsam wieder unter bis wieder Neumond, also Mondnacht, ist. Doch die ist bitterkalt, also schnell zurück zur warmen Erde!

Monat kommt von Mond

Die Kunststücke des Mondes am Himmel sind nicht nur hübsch anzuschauen, sondern finden auch über handliche Zeiträume statt. Die Veränderungen sind von Tag zu Tag deutlich und wiederholen sich alle paar Wochen – da liegt der Gedanke nahe, buchstäblich die Uhr nach dem Mond zu stellen. Tatsächlich ist das im Laufe der Geschichte häufig unternommen worden. Allerdings ist der Mond als Grundlage für unseren Kalender inzwischen weitgehend von der Sonne verdrängt. Dennoch ist die Idee eines Mondkalenders auch heute noch äußerst reizvoll und einen Blick wert!

Als Einstieg lohnt sich eine Untersuchung unseres heutigen Kalenders. Was haben wir von der 365-Tage-Einteilung? Die Antwort: Unser Kalender schafft es, den Lauf der Jahreszeiten zu erklären; jeder Kalendertag ist eindeutig mit einer Jahreszeit verbunden. Im Januar ist bei uns auf der Nordhalbkugel immer Winter, am 20. oder 21. Juni haben wir Sommersonnenwende und so weiter. Das funktioniert, weil die Erde alle 365 Tage die gleiche Position im All hat. Doch nun das große Aber: Zu jeder dieser Angaben gehört eigentlich ein „in etwa“, denn ganz so perfekt ist unser Kalender dann doch nicht. Um mit der astronomischen Realität übereinzustimmen, müssen Kompromisse eingegangen werden: Wir erwarten von unserem Kalender z. B., dass ein Jahr nur aus ganzen Tagen besteht. Die Realität ist aber: Ein Umlauf der Erde um die Sonne, also das astronomische Jahr, dauert etwa 365 Tage und 6 Stunden. Dem begegnet unser Kalender, indem er alle vier Jahre ein Schaltjahr mit 366 Tagen einlegt, z. B. in den Jahren 2016 und 2020. Weil das allerdings nicht ganz reicht, um die Abweichung auszugleichen, fällt das Schaltjahr alle 100 Jahre aus, z. B. im Jahr 1900. Und weil das immer noch nicht ganz hinkommt, findet alle 400 Jahre das Schaltjahr trotzdem statt, wie etwa im Jahr 2000. Mit diesen Regeln stimmt unser Kalender immerhin für die nächsten Jahrtausende mit dem Lauf der Erde um die Sonne überein – und alles nur, weil wir Neujahr bitteschön um Mitternacht begehen wollen!

Doch zurück zum Mond: Wenn unser Kalender also – mit Ach und Krach – die Jahreszeiten erklären kann, erklärt er uns dann auch die Mondphasen? Die Antwort ist nein. Die Mondphasen liegen kreuz und quer über die Tage, Monate und Jahre verteilt und unser Kalender kann uns nichts darüber sagen, wann eine bestimmte Mondphase auftritt. Der Grund dafür ist, dass die Dauer einer Lunation – die Zeit von Neumond zu Neumond – mit etwa 29 Tagen und 12 Stunden und die Dauer eines Jahres von etwa 365 Tagen und 6