Wie entstehen die Mondphasen?

Der Mond ist schon komisch: ständig ändert er seine Gestalt. Mal ist er rund wie eine Scheibe, mal nur noch eine dünne Sichel – und manchmal sehen wir ihn gar nicht. Warum ist das so?

Wir können nur den Teil des Mondes sehen, der vom Sonnenlicht getroffen wird.
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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“)

Die Mondphasen
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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.

Chinaböller gegen böses Monster

Chinesen feiern Neujahr erst am 23. Januar

Der Lärm soll das Jahresmonster Nian vertreiben – aus diesem Grund begrüßten die Chinesen in der Nacht zum 23. Januar das neue Jahr mit einem bombastischen Feuerwerk. Das Neujahrsfest in China ist das bedeutendste Fest des Jahres und wird zwei Wochen lang mit vielen Veranstaltungen gefeiert.

Im chinesischen Kalender beginnt – anders als bei uns – das Jahr erst am ersten Neumond des Jahres. Denn der traditionelle chinesische Kalender unterteilt das Jahr in zwölf Mondphasen – von Vollmond zu Vollmond braucht der Mond etwa 29,5 Tage. Das Neujahrsfest fällt also jedes Jahr auf ein anderes Datum, liegt aber immer zwischen dem 21. Januar und dem 19. Februar.

Das Neujahrsfest ist für alle Chinesen auf der ganzen Welt das wichtigste Fest des Jahres. Doch es hat keine praktische Bedeutung mehr: Seit Gründung der chinesischen Republik Anfang des 20. Jahrhunderts gilt auch dort offiziell unser gregorianischer Kalender, der sich nach der Sonne richtet. So können die Chinesen den Jahreswechsel doppelt feiern.

Drachen und Feuerwerk begrüßen das neue Jahr
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Chinesische Neujahrsfeier
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Haare ab bei Vollmond

Haare schneiden, Wäsche waschen und Diät halten bei abnehmendem Mond? Blumen gießen und Äcker düngen bei zunehmendem Mond? Viele Menschen glauben an den Einfluss des Mondes auf den Menschen. Mondkalender sind heutzutage sogar wieder richtig „in“. Sie geben Tipps gegeben, welche Tätigkeiten man zu welchen Mondphasen am besten ausüben oder unterlassen sollte.

Wissenschaftler können über solchen Aberglauben nur den Kopf schütteln, denn alle Untersuchungen haben ergeben, dass die Mondphasen keinen Einfluss auf Dinge wie Haare, Blumenwachstum oder den menschlichen Stoffwechsel haben. Also können wir getrost zum Friseur gehen, wann immer wir wollen.

Was ist der Mond?

Er ist der hellste Himmelskörper am Nachthimmel: der Mond. In Vollmondnächten scheint er so hell, dass manche Menschen schlecht schlafen können. Er erscheint so groß wie die Sonne und die Sterne wirken daneben wie winzige Lichtpunkte.

Der Mond erhellt die Nacht
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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 …

Warum haben Planeten Monde?

Die Erde hat einen, der Mars zwei, Jupiter und Saturn sogar je über sechzig! Nur zwei Planeten im Sonnensystem müssen ohne Monde auskommen: Merkur und Venus, alle anderen Planeten haben mindestens einen Mond. Aber warum haben die meisten Planeten Monde? Und was ist ein Mond eigentlich?

Unser Mond ist nur einer unter vielen in Sonnensystem.
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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.

Jupiter und Vulkan, einer seiner Monde
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Der Jupitermond Io
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Selbst Pluto hat einen Mond (Aufnahme des Hubble-Teleskops)
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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.

Ebbe und Flut

Wer schon an der Nordsee oder am Atlantik Urlaub gemacht hat, kennt das Problem: Man geht zum Schwimmen an den Strand und das Wasser ist viel weiter entfernt als beim letzten Bad. Der Wasserstand ist gesunken: Es ist Ebbe. Wer jetzt ins Wasser möchte, muss entweder ein Stück weit über feuchten Sand und Schlick laufen oder ein paar Stunden warten, bis die Flut kommt und das Wasser wieder steigt.

Watt bei Ebbe
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Ebbe und Flut wechseln sich in einem regelmäßigen Rhythmus ab. Diesen Wechsel nennt man Gezeiten. Der Zeitabstand zwischen Ebbe und Flut beträgt etwas mehr als sechs Stunden. Zwischen einer Flut und der nächsten liegen zwölf Stunden und 25 Minuten. Wie stark das Wasser steigt und fällt, hängt von der Küste ab. An der Nordsee misst der Unterschied zwischen Hoch- und Niedrigwasser etwa zwei bis drei Meter. Andernorts ist er aber wesentlich größer: In der Bay of Fundy in Kanada schwankt der Wasserpegel um 15 bis 21 Meter – das ist der höchste Tidenhub der Welt!

Nordseeküste
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Insel Mont-Saint-Michel an der französischen Küste, früher nur bei Ebbe zu erreichen, heute durch Damm Verbindung mit Festland
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Woran aber liegt es, dass das Wasser in den Ozeanen hin und her schwappt? Die Lösung steckt in der Anziehungskraft des Mondes. Diese Kraft verursacht zwei riesige Flutberge, unter denen sich die Erde dreht. Einer der beiden kommt direkt durch die Anziehungskraft des Mondes zustande, denn dieser zieht das Wasser zu sich hin. Der zweite Flutberg befindet sich genau auf der gegenüberliegenden Seite der Erde. Dieser entsteht, weil sich die Erde durch die Anziehungskraft des Mondes nicht vollkommen gleichmäßig dreht, sondern etwas „eiert“. Als Folge entsteht eine Fliehkraft, die das Wasser vom Mond wegzieht. Beide Flutberge sind ungefähr einen halben Meter hoch.

Mond bei Ebbe
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Nicht nur der Mond, auch die Anziehungskraft der Sonne wirkt auf das Wasser. Wenn Sonne und Mond auf einer Linie liegen, dann steigt durch die gemeinsame Anziehungskraft die Flut höher als normal: Es gibt eine „Springflut“. Stehen Sonne und Mond dagegen in einem 90 Grad Winkel zur Erde, dann heben sich ihre Kräfte teilweise auf. Das Ergebnis ist eine weniger hohe Flut, die Nippflut.