Wir wissen: Der Mond kreist um die Erde. Wenn er sich dabei genau zwischen Erde und Sonne hindurch bewegt, wirft er einen Schatten auf die Erde. Aus unserer Sicht deckt er dann während dieser kurzen Zeit die Sonne ab und es wird fast so dunkel wie in der Nacht – obwohl doch eigentlich Tag ist. Eine Sonnenfinsternis ist eingetreten.

Bei einer Mondfinsternis ist es umgekehrt: Der Mond steht dann von der Sonne aus gesehen genau hinter der Erde – die wirft einen Schatten auf den Mond. Für uns ist der Mond dann nur noch schwach sichtbar, meist in einer rötlichen oder braunen Farbe.

Warum aber sind Sonnen- und Mondfinsternis so seltene Ereignisse? Müsste nicht jedes Mal bei Vollmond eine Mondfinsternis und umgekehrt bei Neumond eine Sonnenfinsternis eintreten?

Nein, denn bei Voll- oder Neumond sind die drei Himmelkörper fast nie genau auf einer Linie hintereinander aufgereiht. Der Grund dafür: Die Umlaufbahn des Mondes ist gegenüber der Erdbahn leicht gekippt. Der Mond steht deshalb meistens ein bisschen höher oder tiefer als Sonne und Erde. Dann haben die Sonnenstrahlen freie Bahn, der Schatten des Mondes geht an der Erde vorbei bzw. der Mond fliegt am Erdschatten vorbei.

Nur ganz selten ist der Mond genau an der richtigen Stelle in genau der richtigen Höhe, so dass Sonne Erde und Mond auf einer Linie aufgereiht sind und der Mondschatten auf die Erde fällt – oder der Erdschatten auf den Mond.

Und selbst wenn eine Sonnenfinsternis eintritt, ist sie nur für ein paar Minuten zu sehen, und das nicht einmal überall auf der Erde. Das liegt daran, dass der Mond ja viel kleiner als die Erde ist und nur einen kleinen Schatten auf die Erdkugel wirft. Und da der Mond ständig in Bewegung ist, zieht sein Schatten schnell weiter und das Schauspiel ist rasch vorüber. Eine Mondfinsternis hingen dauert etwas länger. Da der Mond kleiner ist als die Erde, wird er komplett vom Erdschatten abgedeckt und braucht auch länger, bis er wieder heraus kommt.

Der Mond leuchtet (wie auch die Erde) nicht von selbst. Wir sehen ihn nur, weil er von der Sonne beleuchtet wird. Genauer gesagt können wir nur die Hälfte der Mondkugel sehen, die der Sonne zugewandt ist. Die andere Hälfte bekommt kein Licht ab und bleibt dunkel.

Was wir von dieser Hälfte sehen, ändert sich im Laufe eines Monats, während der Mond einmal die Erde umrundet. Wenn wir ihn von der Erde aus mit der Sonne im Rücken sehen, schauen wir genau auf die beleuchtete Seite und sehen den Mond ganz beleuchtet, als vollen Kreis. (Deshalb: „Vollmond“)

Wenn der Mond auf seiner Bahn weiter zieht, ändert sich das: Die Sonnenstrahlen treffen ihn jetzt von uns aus gesehen von der linken Seite. Der rechte Rand wird nicht beleuchtet, ist also nicht sichtbar. Der sichtbare Teil des Mondes nimmt auf diesem Teil der Bahn immer weiter ab. („abnehmender Mond“)

Zwei Wochen nach dem Vollmond steht der Mond von uns aus genau in Richtung der Sonne, die uns zugewandte Seite ist komplett unbeleuchtet – der Mond scheint verschwunden zu sein. Diesen Zeitpunkt nennt man „Neumond“, denn der Mond bleibt natürlich nicht dauerhaft verschwunden, sondern läuft weiter und erscheint wieder von Neuem am Himmel.

Denn nach und nach treffen wieder einige Sonnenstrahlen auf die uns zugewandte Seite. Weil der zunehmende Mond jetzt auf der anderen Seite der Erde steht, als beim Abnehmen, kommen die Sonnenstrahlen jetzt von uns aus gesehen von rechts. Erst sehen wir nur einen schmalen Streifen am Rand, doch er wird rasch breiter. Nach einer Woche ist die Hälfte beleuchtet – wir schauen genau von der Seite auf die Licht-Schatten-Grenze.

Und noch eine Woche später sehen wir den Mond wieder mit der Sonne im Rücken als voll beleuchteten Kreis am Himmel – und der Ablauf beginnt von vorne.

Tag und Nacht haben eine einfache Ursache: Die Erde dreht sich. Wenn unser Standort auf der Erde gerade Richtung Sonne zeigt, ist es hell, also Tag. Später, wenn sich die Erde weiterdreht, wandert unser Standort auf die sonnenabgewandte Seite. Wir sehen die Sonne untergehen und es wird dunkel.

Auch der Mond geht auf und unter – aus genau dem gleichen Grund: weil sich die Erde dreht. Aber zusätzlich bewegt sich auch der Mond: Im Laufe von vier Wochen umrundet er einmal die Erde. Die Hälfte dieser Zeit verläuft seine Bahn auf der sonnenabgewandten Seite der Erde. Von dort aus sieht man ihn immer dann, wenn der eigene Standort gerade von der Sonne weggedreht ist – oder kurz gesagt: wenn es Nacht ist. Aber zwei Wochen später steht der Mond auf der sonnenzugewandten Seite. Dann ist es genau umgekehrt: Man sieht ihn zusammen mit der Sonne tagsüber, wenn der eigene Standort zur Sonne zeigt.

So kann der Mond also mal tagsüber und mal nachts zu sehen sein, selbst wenn er für uns eigentlich zur Nacht gehört. Aber das liegt einfach daran, dass der Mond nachts das hellste Licht am Himmel ist und dadurch viel mehr auffällt.

Doch der Eindruck täuscht: In Wirklichkeit ist der Mond (Durchmesser: 3474 km) nur etwa ein Viertel so groß wie die Erde (12742 km) – und die Sonne (1,39 Millionen km) ist sogar vierhundert Mal größer. Der Mond erscheint uns nur gleich groß, weil er uns so nahe steht – die Sonne (Abstand zur Erde etwa 150 Millionen km) ist nämlich auch etwa vierhundert Mal weiter entfernt als der Mond. (384400 km, ein Flugzeug benötigt für diese Strecke immerhin 18 Tage!)

Auch das helle Licht täuscht: Anders als die Sonne leuchtet der Mond nicht von selbst, sondern wird von der Sonne angestrahlt. Ein Teil dieses Lichts wird dann von der Mondoberfläche zurückgeworfen und trifft auf die Erde. Nur weil der Mond uns so nahe steht, kommt auf der Erde genügend Licht an, um uns die Nacht zu erhellen – zumindest, wenn der Mond nicht gerade spurlos verschwunden zu sein scheint …

Für uns ist der Mond zuerst einmal der helle Kreis, der nachts am Himmel steht. Er sieht zwar klein aus, aber in Wirklichkeit ist er eine große Gesteinskugel mit 3475 km Durchmesser, die um die Erde kreist. Und genau so ist es auch bei den anderen Planeten: Sie werden ebenso von kleineren oder größeren Himmelskörpern auf regelmäßigen Bahnen umkreist. Auch diese Himmelskörper nennen die Astronomen „Monde“.

Um an einen Mond zu kommen, hat ein Planet normalerweise zwei Möglichkeiten: Entweder der Mond entsteht zusammen mit seinem Planeten, oder der Planet entsteht zuerst und fängt später einen kleineren Himmelskörper ein.

Diese kleineren Himmelskörper sind Asteroiden, die herrenlos durchs Sonnensystem fliegen. Wenn sie in die Nähe eines viel größeren Planeten kommen, werden sie von dessen Schwerkraft angezogen. Diese zwingt den Asteroiden auf eine Umlaufbahn um den Planeten – der Planet hat einen Mond bekommen. Dieses „Einfangen“ eines Mondes klappt umso besser, je schwerer der Planet ist. Deshalb haben die großen und schweren Planeten Jupiter und Saturn auch die meisten Monde im Sonnensystem.

Andere Monde haben sich aus Staubresten geformt, die übrig blieben, als ihre Planeten entstanden: Zu Beginn war das Sonnensystem nichts als eine große Scheibe aus Staub, Gas und Eis. In der Mitte ballte sich die Materie besonderes stark zusammen – hier entstand die Sonne, umgeben von der restlichen Scheibe aus Staub, Eis und Gas. In dieser Scheibe wiederholte sich das Gleiche im Kleinen: Wieder bildeten sich kompakte Klumpen – die Planeten – und der restliche Staub sammelte sich in einer Scheibe. Und wenn genügend Materie in dieser Scheibe vorhanden war, entstanden dort noch kleinere Klumpen: Monde. (Nur wenn die Anziehungskraft des Planeten sehr stark war, wurden die Klumpen gleich wieder zerrissen. Das war zum Beispiel dicht um den Saturn herum der Fall, der bis heute von Staubringen umgeben ist.)

Sowohl Monde, die aus den Staubresten entstanden, als auch die eingefangenen Monde sind sehr viel kleiner als ihre Planeten.

Die Erde ist die große Ausnahme: Ihr Mond ist viel größer, als er im Vergleich zur Erde sein dürfte. Deshalb kann er weder aus Staubresten entstanden, noch einfach so eingefangen worden sein. Stattdessen verdankt die Erde ihren Mond einer kosmischen Katastrophe, die beinahe den Planeten zerstört hätte:

Kurz nachdem die Erde entstanden war, stieß sie mit einem Himmelskörper zusammen, der etwa halb so große war, wie sie selbst. Die Wucht dieses Aufpralls kann man sich nicht vorstellen: Die Explosion war so stark, dass die junge Erde zum großen Teil wieder schmolz – und der andere Himmelskörper ebenso. Ein Teil der geschmolzenen Masse wurde davongeschleudert und sammelte sich in einer Umlaufbahn zu einer zweiten Kugel. Im Laufe der Zeit kühlten diese beiden Kugeln ab und wurden wieder fest. Die größere Kugel kreist heute als Erde um die Sonne – und um die Erde kreist die kleinere als Mond.