Zeitraffer einer totalen Mondfinsternis

Videocredit: Adam Block, Mt. Lemmon SkyCenter, U. Arizona

Wann wird der helle Vollmond plötzlich dunkel? Wenn er in den Schatten der Erde eintritt. Vor fast zwei Wochen passierte das bei einer totalen Mondfinsternis. Diese Finsternis war auf jener Erdhälfte zu sehen, die zum Mond gerichtet war. Es entstanden viele spektakuläre Fotos.

Das Zeitraffervideo oben zeigt etwa eine halbe Stunde der Finsternis. Das Video wurde am Mount-Lemmon-Sky-Center in Arizona (USA) gefilmt. Der Erdschatten liegt in der Mitte, und der Mond wandert von Westen nach Osten hindurch.

Morgen, genau einen halben Monat später, gibt es wieder eine kurzzeitig passende Ausrichtung von Erde, Mond und Sonne. Diesmal wandert die Erde durch einen Teil des Neumondschattens.

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Südliche ringförmige Finsternis

Die orangefarbene Sonne ist fast ganz vom Mond verdeckt. Ein schmaler sichelförmiger Teil der Sonne ist sichtbar. Der Mond berührt rechts oben den Sonnenrand.

Bildcredit und Bildrechte: Cameron McCarty, Matthew Bartow, Michael Johnson – MWV-Observatorium, Coca-Cola Space Science Center, Columbus State University Eclipse Team

Es ist Finsternissaison. Am 29. April etwa 06:00 Weltzeit berührt der Schatten des Neumondes nur knapp den Planeten Erde. Wenn ihr auf dem Kontinent Antarktis seid, und zwar in einem Bereich bei 79 Grad 38,7 Minuten südlicher Breite und 131 Grad 15,6 Minuten östlicher Länge, der nur wenige Hundert Kilometer breit ist, könnt ihr eine ringförmige Sonnenfinsternis beobachten. Dabei steht die Sonne knapp über dem Horizont.

Der Mond nähert sich dem Apogäum, das ist der erdfernste Punkt auf der elliptischen Mondbahn. Daher ist seine scheinbare Größe zu gering, um die Sonnenscheibe ganz zu bedecken. Die ringförmige Phase der seltenen dezentrierten Finsternis dauert höchstens 49 Sekunden.

Beim Maximum sieht sie vielleicht ähnlich aus wie dieses „Feuerring“-Bild. Es zeigt die ringförmige Sonnenfinsternis vom letzten Mai. Das Bild wurde von einem Internet-Übertragungsteam dokumentiert, das in der Nähe von Coen in Australien stationiert war. In weiten Teilen der Südhalbkugel ist eine partielle Finsternis zu sehen, zum Beispiel am Nachmittag in Australien. Dabei bedeckt der Mond wenigstens einen Teil der Sonne.

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Roter Mond, grüner Strahl

Links oben leuchtet der rote Mond bei einer totalen Mondfinsternis, unten ist er etwas heller als oben. Die Finsternis wurde genützt, um einen grünen Laserstrahl auf einen der Apollo-Reflektoren zu richten. So wurde die Distanz zwischen Mond und Erde millimetergenau vermessen.

Bildcredit und Bildrechte: Dan Long (Apache Point Observatory) – Dank an Tom Murphy (UC San Diego)

Diese keine Szene stammt nicht aus einem Science-Fiction-Film mit Spezialeffekten. Der grüne Lichtstrahl und die rote Mondscheibe sind echt. Sie wurden am 15. April in den frühen Morgenstunden fotografiert. Natürlich ist die rote Mondscheibe leicht erklärbar. Das Bild wurde nämlich diese Woche bei der totalen Mondfinsternis fotografiert.

Der verfinsterte Mond ist in den Erdschatten getaucht. Er reflektiert das gedämpfte rötliche Licht aller Sonnenuntergänge und -aufgänge, das am Rand des Planeten Erde gefiltert wird. Aus der Mondperspektive wäre es als Silhouette zu sehen.

Der grüne Lichtstrahl ist ein Laserstrahl. Er wurde vom 3,5-Meter-Teleskop am Apache-Point-Observatorium im Süden von New Mexico abgestrahlt. Man sieht den Pfad des Strahls, weil die Erdatmosphäre einen Teil des intensiven Laserlichts streut. Das Ziel des Lasers der Apollo-15-Retroreflektor, der 1971 von Astronauten auf dem Mond aufgestellt wurde.

Man misst die Zeit, die das Licht des Laserpulses braucht, bis es zurückkehrt. So kann das Experimentalteam der Universität von Kalifornien in San Diego die Distanz zwischen Erde und Mond millimetergenau messen. Das liefert einen Nachweis der Allgemeinen Relativitätstheorie. Sie war Einsteins Gravitationstheorie.

Wenn man des Lunar-Laser-Ranging-Experiment bei einer totalen Mondfinsternis durchführt, nützt man die Erde als kosmischen Lichtschalter. Wenn man das direkte Sonnenlicht abdeckt, war die Leistung des Reflektors besser, als wenn das Experiment im vollen Sonnenlicht bei einem normalen Vollmond durchgeführt wird. Dieser Effekt wird liebevoll „Fluch des Vollmondes“ genannt.

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Waterton-Lake-Finsternis

Über einem Gewässer und hinter spitz aufragenden Bergen wandert ein helles Himmelslicht, das in der Mitte dämmrig rot leuchtet. Es ist der Mond im Laufe einer totalen Mondfinsternis.

Bildcredit und Bildrechte: Yuichi Takasaka / TWAN / www.blue-moon.ca

Die Bildserie einer totalen Mondfinsternis entstand am 15. April. Sie blickt nach Süden über den eisigen Waterton Lake im kanadischen Waterton-Lakes-Nationalpark in Alberta. Am fernen Horizont stehen die Gipfel des Glacier-Nationalparks in den USA.

Alle 10 Minuten dokumentierte ein Bild die Mondposition und Finsternisphase. Die Finsternis wanderte von links nach rechts über die zerklüfteten Berge und die Lichter von Waterton. Die Abfolge zeigt effektvoll die Totalitätsphase der Finsternis. Sie dauerte etwa 80 Minuten.

Um 270 v. Chr. vermaß der griechische Astronom Aristarch von Samos die Dauer von Mondfinsternissen. Das tat er ohne den Vorteil digitaler Uhren und Kameras. Doch er fand mithilfe der Geometrie eine einfache, aber genaue Methode, wie er anhand der Finsternisdauer die Mondentfernung in Erdradien berechnen konnte.

Diese aktuelle Finsternisserie zeigt auch die Positionen des Mars (rechts über dem Mond) und des hellen Sterns Spica bei der geröteten Mondscheibe. Saturn ist links darunter.

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Spica, Mars und verfinsterter Mond

Links leuchten der rote Mond und der blaue Stern Spica. Rechts unten steht der rötliche Mars, er leuchtet derzeit sehr hell.

Bildcredit und Bildrechte: Damian Peach

Ein schöner rötlicher Mond glitt am 15. April über den dunklen Himmel. Er wanderte länger als eine Stunde durch den Erdschatten. Es war die erste totale Mondfinsternis des Jahres. Die Finsternis war auf dem Großteil der westlichen Halbkugel des Planeten zu bewundern.

Die dämmrige Mondscheibe schwebt hier über der karibischen Insel Barbados. Sie wurde auf der farbigen Himmelsansicht bei der Totalität fotografiert. Die rote Farbe des dunklen Mondes steht in einem hübschen Kontrast zum hellen, bläulichen Stern Spica. Er ist der Alphastern im Sternbild Jungfrau und posiert nur zwei Grad entfernt.

Mars leuchtet heller als Spica. Er steht etwa 10 Grad rechts neben dem Mond. Mars steht nahe der Opposition und seiner größten Annäherung an die Erde. Die Farbe des Roten Planeten spiegelt scheinbar die Farbe des verfinsterten Mondes.

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Eine Sonnenfinsternis auf dem Mond

Das animierte GIF zeigt die erste Beobachtung einer Sonnenfinsternis auf dem Mond. Das Bild ist stark verrauscht, doch man erkennt, wie die Atmosphäre das Sonnenlicht um die ganze Erde verteilt.

Videocredit: NASA, Surveyor 3; Danksagung: R. D. Sampson (ECSU)

Hat man schon einmal eine Sonnenfinsternis auf dem Mond beobachtet? Ja, erstmals 1967. Nächste Woche passiert es vielleicht wieder.

Die Roboter-Mission Surveyor 3 fotografierte 1967 Tausende Weitwinkel-Fernsehbilder der Erde. Auf einigen zog die Erde vor der Sonne vorbei. Ein paar Bilder aus NASA-Archiven wurden zu einem Zeitraffervideo kombiniert. Es ist oben zu sehen. Die Bilder sind zwar stark gekörnt. Aber man erkennt klar, dass die Erdatmosphäre das Sonnenlicht um die Erde herum streute. Einige Strahlen wurden durch Wolken abgedeckt. Das führte zu einem Perleneffekt.

1969, zwei Jahre später, beobachtete die Besatzung von Apollo 12 auf dem Rückweg vom Mond mit eigenen Augen eine Verfinsterung der Sonne durch die Erde. 2009 kreiste die japanische Roboter-Raumsonde Kaguya um den Mond. Dabei fotografierte sie höher aufgelöste Bilder einer ähnlichen Finsternis.

Nächste Woche wird vielleicht die chinesische Mission Chang’e 3 mit ihrem Rover Yutu auf der Mondoberfläche Zeuge einer totalen Verfinsterung der Sonne durch die Erde. Gleichzeitig wird vielleicht auch die NASA-Sonde LADEE im Mondorbit Zeugin des ungewöhnlichen Ereignisses am 15. April. Einen anderen Blickwinkel haben Menschen auf der Erde. Sie sehen eine totale Mondfinsternis.

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Mondrückseite

Die Rückseite des Mondes sieht ganz anders aus als die Vorderseite. Sie zeigt nur ein einziges kleines meerartiges Becken und ist sonst hell und von zahllosen Kratern übersät.

Bildcredit: NASA / GSFC / Arizona State Univ. / Lunar Reconnaissance Orbiter

Die Rotation des Mondes ist durch die Gezeitenkraft an die Erde angepasst. Sie zeigt den Erdbewohnern immer seine vertraute Vorderseite. In der Mondumlaufbahn kann jedoch auch die Mondrückseite vertraut sein.

Dieses scharfe Bild zeigt die Rückseite des Mondes. Es ist ein Mosaik aus Bildern der Weitwinkelkamera des Lunar Reconnaissance Orbiter. Das globale Mosaik, zu dem dieses Bild gehört, entstand aus mehr als 15.000 Bildern. Die Einzelbilder entstanden zwischen November 2009 und Februar 2011. Die höchstaufgelöste Version des Mosaiks zeigt 100 Meter große Strukturen pro Bildpunkt.

Überraschenderweise wirkt die raue, gebeulte Oberfläche der Rückseite ganz anders als die Vorderseite, die mit glatten dunklen Mondmeeren bedeckt ist. Die wahrscheinliche Erklärung lautet, dass die Kruste der Rückseite dicker ist. Daher konnte geschmolzenes Material nicht so leicht aus dem Inneren an die Oberfläche fließen, um die glatten Meere zu bilden.

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Anaglyphe der VIP-Site von Apollo 17

Das graue Bild hat rote und cyanfarbene Ränder. Es ist ein Anaglyphenbild und wirkt dreidimensional, wenn man es mit rot-blauen Brillen betrachtet. Vorne steht ein großer Mondrover, hinten sind Mondberge und das Mondlandemodul der Mission Apollo 17.

Bildcredit: Gene Cernan, Apollo 17, NASA; Anaglyphe von Erik van Meijgaarden

Nehmt eure rot-blauen Brillen und schaut diese Stereoansicht vom Taurus-Littrow-Tal auf dem Mond an! Die Anaglyphe zeigt vorne eine detailreiche 3D-Ansicht des Mondrovers von Apollo 17. Hinten steht die Mondlandefähre vor weit entfernte Mondhügeln. Über die Fernsehkamera des Rovers konnte die Welt den Start der Aufstiegsstufe des Mondmoduls beobachten. Daher wurde dieser Parkplatz gewählt. Er wurde VIP-Ort benannt.

Im Dezember 1972 verbrachten die Apollo-17-Astronauten Eugene Cernan und Harrison Schmitt etwa 75 Stunden auf dem Mond. Ihr Kollege Ronald Evans kreiste währenddessen oben. Die Besatzung kehrte mit 110 Kilogramm Gesteins- und Bodenproben zurück. Das war mehr, als bei jeder anderen Mondlandestelle gesammelt wurde. Cernan und Schmitt sind immer noch die Letzten, die auf dem Mond wanderten (oder fuhren).

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