Mondfinsternis: Ein Spektakel für Frühaufsteher

Während eine Mondfinsternis im alten Ägypten noch als Vorbote schlimmer Ereignisse galt, kann man sich heutzutage auf ein derartiges Spektakel freuen. In der Nacht von Sonntag, den 27. September, auf Montag, den 28. September taucht der Vollmond für eine Stunde und zwölf Minuten in den Kernschatten der Erde ein. Dabei verfärbt sich die Vollmondscheibe kupferrot und sorgt so für ein beeindruckendes Himmelsereignis! In Deutschland ist es in der zweiten Nachthälfte in voller Länge am Südwesthimmel zu bestaunen. Wie aber kommt es zu einer Mondfinsternis? Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) erklärt Entstehung und Ablauf.

Schattenspiele im Weltall

Wie alle Himmelskörper wirft auch die von der Sonne beschienene Erde einen Schatten. Dieser besteht aus einem  Halb- und einem Kernschatten: Während die Halbschattenregion noch von einem Teil der hellen "nur" 150 Millionen Kilometer entfernten Sonnenscheibe beleuchtet wird, ist es im Kernschatten grundsätzlich völlig dunkel. Da aber die irdische Atmosphäre das Sonnenlicht filtert und diffus in den Kenschatten hinein streut, wird es auch im Kernschatten nicht ganz finster. In der Nacht befinden wir uns im Kernschatten der Erde, aber beim Sonnenauf- bzw. -untergang sind wir für ein paar Minuten in ihrem Halbschatten. In 1,4 Millionen Kilometern Entfernung auf der sonnenabgewandten Seite läuft der Kernschatten der Erde zu einer Spitze zusammen. Da der Mond aber viel näher an der Erde ist, nämlich im Schnitt nur 384.000 Kilometer, sollte er eigentlich bei jedem Vollmond in den Kernschatten eintauchen. Denn bei Vollmond (der alle 29 Tage auftritt) stehen Sonne, Erde und Mond alle in einer Reihe.

Dass aber nicht bei jedem Vollmond eine Mondfinsternis auftritt, hat einen einfachen Grund: Die Bahn des Mondes um die Erde ist gegenüber der Bahn der Erde um die Sonne um zirka fünf Grad geneigt. Das hat zur Folge, dass der Vollmond meist so weit oberhalb oder unterhalb der Erdbahnebene steht, dass der Erdschatten ihn verfehlt. Dass der Mond tatsächlich durch den Kernschatten der Erde wandert und so eine totale Mondfinsternis auslöst, ist daher relativ selten: Die letzte war in Mitteleuropa vor siebeneinhalb Jahren zu beobachten und die nächste für uns ebenso gut zu beobachtende Mondfinsternis wird erst im Dezember 2029 stattfinden.

Aufgrund der gemeinsamen Bewegung von Erde und Mond um die Sonne unterscheiden sich die Zeiträume von Vollmond zu Vollmond, von Erdnähe zu Erdnähe und von Knotendurchgang zu Knotendurchgang des Mondes geringfügig voneinander. Erst nach 6585 1/3 Tagen, das heißt nach 18 Jahren und - je nach der Zahl der darin enthaltenen Schalttage – zehn, elf oder zwölf Tagen und rund acht Stunden, nach einem sog "Saroszyklus", können sich Finsternisse unter ähnlichen geometrischen Bedingungen wiederholen. Aufgrund des "Restes" von acht Stunden sind jedoch drei solcher Zyklen oder 54 Jahre und 34 Tage erforderlich, damit eine Finsternis wieder annähernd in der selben geographischen Region mit einem ähnlichen Verlauf eintreten kann.

Ungewöhnlich ist die diesjährige Mondfinsternis auch deshalb, weil sich der Mond auf seiner etwas elliptischen Bahn um die Erde in der Nacht von Sonntag auf Montag durch seinen erdnächsten Punkt bewegt, dem Perigäum. Bei einem Erdabstand von im Schnitt 363.300 Kilometern am erdnächsten Punkt erscheint die Mondscheibe daher um 14 Prozent größer als an seinem erdfernsten Punkt bei 405.500 Kilometern mittlerem Erdabstand.

Wie kommt es zur Finsternis?

Der Durchmesser des Kernschattens der Erde übersteigt den Durchmesser des Mondes um fast das Dreifache. Ist die Mondfinsternis total, tritt der Mond komplett in den Kernschatten der Erde ein. Ein Astronaut, der auf dem Mond stehen würde und in Richtung Erde sehen würde, käme folglich in den Genuss einer totalen Sonnenfinsternis. Und die Astronauten in der Internationalen Raumstation ISS werden im Verlauf der Mondfinsternis einen kompletten "Tag" erleben, denn die ISS benötigt nur anderthalb Stunden für eine Umrundung der Erde. Obwohl außerhalb der Erdatmosphäre stationiert, werden auch sie den kupferroten Schimmer auf der Mondscheibe sehen.

Der Beginn

Nach dem Aufgang des Vollmonds über dem östlichen Horizont um 18:40 Uhr (alle Zeitangaben in MESZ für Berlin) am Vorabend beginnt das Phänomen relativ unscheinbar um 02:12 Uhr. Der Mond berührt den Halbschattenkegel der Erde und wandert weiter – die zunehmende Verfinsterung ist für das bloße Auge kaum wahrnehmbar. Diese Phase dauert fast eine Stunde.

Im weiteren Verlauf der Nacht wird der Mond südlich durch die "Schattenmitte" der Erde wandern. Genauer: Auf seiner Himmelsbahn bewegt sich der Mond während seiner totalen Finsternisphase durch das südliche Kernschattenzentrum der Erde. Das hat zur Folge, dass der südliche Teil des Mondes etwas aufgehellt erscheinen dürfte.

Die spannende Phase

Mit dem Eintauchen des Mondes in den Kernschatten der Erde beginnt um 03:07 Uhr die spannende Phase der totalen Mondfinsternis. Die Helligkeit derjenigen Mondgebiete, die sich bereits im Kernschatten befinden, nehmen erkennbar ab. Im nordöstlichen Rand des Mondes wächst langsam eine anfangs kleine, dann immer größer werdende dunkle "Ausbeulung" heran.

Diese dehnt sich weiter und weiter aus. Der Mond dringt also immer tiefer in den Kernschatten der Erde ein - bis er um 04:11 Uhr vollständig darin verschwunden sein wird. Die Mitte der Finsternis wird um 04:47 Uhr erreicht sein. Ab da entweicht der Mond langsam wieder aus dem Kernschatten der Erde.

Das Ende

Um 05:23 Uhr endet die Totalität und um 06:27 Uhr endet schließlich auch die partielle Finsternis. Diese Phase fällt allerdings in die Morgendämmerung. Dabei nähert sich der Mond rasch dem Horizont. Für besonders ausdauernde Beobachter heißt das: beim Auswählen der Beobachtungsstelle unbedingt auf einen freien Blick nach Westen achten! Um 07:22 Uhr ist die totale Mondfinsternis 2015 zu Ende – nun zieht der neue Tag herauf. Mit über 70 Minuten ist die Dauer der totalen Phase vergleichsweise lang.

Weg und doch da

Trotz des etwas in die Irre führenden Wortes "Finsternis" ist der Mond selbst während der Totalität aber nicht unsichtbar. Vielmehr wird seine Oberfläche eine kupferrote bis strahlend-orangene Farbe annehmen und für eine fast "magische" Stimmung sorgen. Die Ursache für diese kupferrote Verfärbung liegt darin, dass sich - ähnlich wie bei einem Sonnenuntergang – in der Erdatmosphäre vorwiegend langwellige, rote Sonnenstrahlen brechen und in Richtung des Mondes gelenkt werden. Die kürzerwelligen, energiereicheren blauen Wellenlängen werden dagegen fast vollständig in der Erdatmosphäre gestreut. Außerdem sorgen Schmutzpartikel in der Hochatmosphäre - in erster Linie Staub und Asche von Vulkanausbrüchen – für den satten Farbton, der die Mondfinsternis zu einem spektakulären Ereignis werden lässt.

Zusätzliches Highlight: "Supermond"

Unser Trabant kommt uns bei dieser Finsternis außerdem so nah wie noch nie in diesem Jahr. Sein Abstand zur Erde beträgt am Tag der Mondfinsternis nur 356.880 Kilometern (Abstand vom Erd- zum Mondmittelpunkt). Damit ist er rund 27.500 Kilometer näher an der Erde als im Durchschnitt. Deshalb erscheint uns irdischen Beobachtern der Vollmond besonders groß. Umgangssprachlich wird dieses Phänomen gerne als "Supermond" bezeichnet.

 

Uhrzeit (MESZ) Ereignis

19:08 Uhr Sonnenuntergang (27.9., Berlin)

18:40 Uhr Mondaufgang (27.9., Berlin)

02:12 Uhr P1 Mond tritt in den Halbschatten der Erde ein

03:07 Uhr U1 Mond tritt in den Kernschatten der Erde ein

04:11 Uhr U2 Totalitätsbeginn der Finsternis

04:47 Uhr M Mitte der Finsternis

05:23 Uhr U3 Ende der Totalität der Finsternis

06:27 Uhr U4 Der Mond tritt aus dem Kernschatten heraus

07:22 Uhr P2 Der Mond tritt aus dem Halbschatten der Erde

Quelle: DLR