Sonnen- und Mondfinsternis

Entdecke, wie Sonne, Erde und Mond Licht und Schatten entstehen lassen.

36°
Sonne → Mond → ErdeAnsicht drehen · gestrichelte Linie: Mondbahn in der Bahnebene.
Dein Browser unterstützt die Grafik nicht.
Anschauliches Modell: Größen, Abstände und Bewegung sind nicht maßstabsgetreu. Die Schatten werden aus der Modellgeometrie berechnet.

Warum gibt es nicht jeden Monat eine Finsternis? Die Mondbahn ist gegenüber der Erdbahnebene um etwa 5° geneigt. Meist zieht der Mond oberhalb oder unterhalb der passenden Schattenlinie vorbei. In diesem Modell untersuchen wir die Ausrichtung während einer Finsternis.

So entstehen Finsternisse

Sonnenfinsternis · Neumond

Der Mond steht zwischen Sonne und Erde. Im Kernschatten verdeckt er die Sonne vollständig: Dort erlebt man eine totale Sonnenfinsternis. Im Halbschatten bleibt ein Teil der Sonne sichtbar: Dort ist die Finsternis partiell. Der Bereich der Totalität ist klein und wandert über die Erde. Die graue Spur markiert im Modell die bereits vom Kernschatten überstrichenen Orte. Sie ist eine Merkhilfe; auf der echten Erde bleibt kein Schatten zurück. Die dünnen schwarzen Strichlinien grenzen die Spur ein. Mit „Spur löschen“ kannst du sie zurücksetzen.

Ringförmige Sonnenfinsternis

Vergrößere den Abstand Erde–Mond und richte den Mond mittig aus. Der Mond erscheint von der Erde aus kleiner. Endet sein Kernschatten schon vor der Erdoberfläche, bleibt um die dunkle Mondscheibe ein heller Sonnenring sichtbar. Der Bereich hinter der Kernschattenspitze heißt Antumbra oder Ringschatten. Die kleine Zusatzansicht zeigt den zentralen Blick zur Sonne. Der Abstandsregler verwendet Modellwerte; die Änderung ist zur Veranschaulichung stark überhöht. Beim Ändern des Abstands wird die bisherige Spur gelöscht.

Mondfinsternis · Vollmond

Die Erde steht zwischen Sonne und Mond. Der Mond kann zuerst in den Halbschatten und dann in den Kernschatten der Erde eintreten. Liegt nur ein Teil des Mondes im Kernschatten, ist die Mondfinsternis partiell; liegt er vollständig darin, ist sie total. Beobachten kann man sie auf der Nachtseite der Erde, sofern der Mond über dem Horizont steht.

Warum wird der Mond rötlich?

Die Erdatmosphäre lenkt einen Teil des Sonnenlichts in den Erdschatten. Dabei gelangt vor allem rötliches Licht zum Mond. Die rote Färbung wird im Modell vereinfacht dargestellt; die Atmosphäre ist nicht als eigene Schicht eingezeichnet.

Die räumliche Ansicht

Die Sonne ist eine ausgedehnte Lichtquelle. Deshalb entstehen ein schmaler Kernschatten und ein breiter Halbschatten. Die transparenten Flächen zeigen deren räumliche Grenzen. Der Halbschatten setzt sich bis zum Grafikrand fort; der Kernschatten läuft in seiner natürlichen Spitze aus. Die gestrichelte Mondbahn liegt in der Bahnebene. Für dieses Finsternismodell lassen wir die geringe Neigung der Mondbahn weg. Drehe die Ansicht oder schalte auf die flache Ansicht um, um die Randstrahlen zu verfolgen.

Drachenpunkte · die Knoten der Mondbahn

Wo die geneigte Mondbahn die Ekliptik schneidet.

Auch direkt auf der Grafik ziehen.
▰ Ekliptik━ Mondbahn oberhalb┄ Mondbahn unterhalb┄ Knotenlinie▰ Schatten (schematisch)

Merke: Eine Finsternis kann nur entstehen, wenn Sonne, Erde und Mond annähernd auf einer Linie liegen und der Mond nahe einem Drachenpunkt steht. Dann liegt auch die Knotenlinie annähernd auf dieser Linie.

Die tatsächliche Bahnneigung beträgt etwa 5,1°. Hier zeigen wir 20°, damit die beiden Ebenen gut zu unterscheiden sind.

Größen, Abstände und die grauen Schatten sind schematisch. Mondumlauf und Knotenwanderung sind unabhängig stark beschleunigt. Die Richtung zur Sonne bleibt zum Vergleich fest; der jährliche Umlauf der Erde um die Sonne wird hier nicht gezeigt. Finsternisse sind nur bei Neu- oder Vollmond in der Nähe eines Knotens möglich.

Hintergrund: NASA · Mondbahn und Knotenwanderung