Warum wird der Mond bei einer totalen Mondfinsternis manchmal rot?

Den roten Ton („Blutmond“) erzeugt die Rayleigh-Streuung in der Erdatmosphäre: blaue Strahlen werden stärker gestreut, rote werden in den Kernschattenkegel gebrochen und beleuchten den Mond schwach. Im Schema sind die Farben willkürlich, die Streuung in der Atmosphäre wird nicht gerechnet.

Wenn die Sonne viel größer als die Erde ist, wie wirft die Erde dann einen dunklen Schatten bis zum Mond?

Der Schatten ist ein langer, sich verjüngender Kegel. Die Sonne ist groß, aber weit, daher ist der Kegel der Erde noch breit. In Mondentfernung ist der Querschnitt des Kernschattens etwa dreimal so groß wie die Mondscheibe, sodass der Mond ganz in den Kernschatten eintreten kann.

Warum gibt es nicht bei jedem Vollmond eine Mondfinsternis?

Die Mondbahn ist um etwa 5° gegen die Bahnebene der Erde (Ekliptik) geneigt. Bei den meisten Vollmonden zieht der Mond nördlich oder südlich am Erdschatten vorbei. Eine Finsternis gibt es nur nahe einer Syzygie — der fast genauen Ausrichtung Sonne–Erde–Mond, gewöhnlich zwei- bis viermal im Jahr.

Wodurch unterscheidet sich eine Halbschattenfinsternis von einer partiellen?

Bei der partiellen tritt ein Teil des Mondes in den dunklen Kernschatten — auf der Scheibe sieht man einen scharfen „Biss“. Bei der Halbschattenfinsternis zieht der Mond nur durch den schwachen äußeren Halbschatten: die Verdunkelung ist gering und oft mit bloßem Auge kaum zu merken, weil ein Teil der Sonnenscheibe den Mond weiter beleuchtet.

Mondfinsternis (Geometrie)

Sonne, Erde und Mond: Erdschatten auf dem Mond; totale, partielle und Halbschattenfinsternis (Schema).

Zum Modell

Eine Mondfinsternis tritt bei Vollmond ein, wenn der Mond in den Erdschatten eintritt. Der Schatten besteht aus Kernschatten und Halbschatten: im Kernschatten ist die Sonnenscheibe ganz von der Erde verdeckt, im Halbschatten erreicht den Mond nur ein Teil des Lichts. Die Schattenkegel folgen aus der Ähnlichkeit der Dreiecke aus den Radien von Sonne R_s, Erde R_e und Mond R_m und den Abständen Erde–Sonne d_s und Erde–Mond d_m. Die Länge des Erd-Kernschattens näherungsweise L_u ≈ (R_e · d_s) / (R_s − R_e). Die Bahnen sind kreisförmig und in einer Ebene angenommen; die Neigung der Mondbahn zur Ekliptik wird getrennt gesetzt — deshalb gibt es nicht bei jedem Vollmond eine Finsternis. Im Schema sieht man totale, partielle und Halbschattenfinsternisse und die Krümmung des Erdschattens auf der Mondscheibe.

Für wen: Oberstufe und 1. Semester: Mondfinsternisse, Schattengeometrie, Ekliptik.

Wichtige Begriffe

mondfinsternis
kernschatten
halbschatten
schattenkegel
ekliptik
syzygie
vollmond

So funktioniert es

Eine Mondfinsternis geschieht bei Vollmond, wenn der Mond in den Erdschatten eintritt. Der Kernschatten ist der Bereich, in dem die Sonne ganz von der Erde verdeckt ist; in den Halbschatten fällt nur ein Teil des Sonnenlichts. Die Mondbahn ist geneigt, daher gibt es nicht bei jedem Vollmond eine Finsternis.

Wichtige Gleichungen

Dieselbe Tangentenkonstruktion wie bei Sonnenfinsternissen, aber verdunkelnder Körper ist die Erde, und der Mond steht im Schattenkegel.

Häufige Fragen

Warum wird der Mond bei einer totalen Mondfinsternis manchmal rot?: Den roten Ton („Blutmond“) erzeugt die Rayleigh-Streuung in der Erdatmosphäre: blaue Strahlen werden stärker gestreut, rote werden in den Kernschattenkegel gebrochen und beleuchten den Mond schwach. Im Schema sind die Farben willkürlich, die Streuung in der Atmosphäre wird nicht gerechnet.
Wenn die Sonne viel größer als die Erde ist, wie wirft die Erde dann einen dunklen Schatten bis zum Mond?: Der Schatten ist ein langer, sich verjüngender Kegel. Die Sonne ist groß, aber weit, daher ist der Kegel der Erde noch breit. In Mondentfernung ist der Querschnitt des Kernschattens etwa dreimal so groß wie die Mondscheibe, sodass der Mond ganz in den Kernschatten eintreten kann.
Warum gibt es nicht bei jedem Vollmond eine Mondfinsternis?: Die Mondbahn ist um etwa 5° gegen die Bahnebene der Erde (Ekliptik) geneigt. Bei den meisten Vollmonden zieht der Mond nördlich oder südlich am Erdschatten vorbei. Eine Finsternis gibt es nur nahe einer Syzygie — der fast genauen Ausrichtung Sonne–Erde–Mond, gewöhnlich zwei- bis viermal im Jahr.
Wodurch unterscheidet sich eine Halbschattenfinsternis von einer partiellen?: Bei der partiellen tritt ein Teil des Mondes in den dunklen Kernschatten — auf der Scheibe sieht man einen scharfen „Biss“. Bei der Halbschattenfinsternis zieht der Mond nur durch den schwachen äußeren Halbschatten: die Verdunkelung ist gering und oft mit bloßem Auge kaum zu merken, weil ein Teil der Sonnenscheibe den Mond weiter beleuchtet.

Machen Sie mit verwandten Themen in dieser Kategorie weiter — oder alle 51 in „Astronomie und Himmel“.

Ganze Kategorie →

NeuSchule

Sonnenfinsternis (Geometrie)

Simulation starten

Der Mond zwischen Sonne und Erde: Winkeldurchmesser der Scheiben, Kegel von Kern- und Halbschatten, Bahnneigung zur Ekliptik.

NeuSchule

Mondphasen

Simulation starten

Gegenseitige Lage von Sonne, Erde und Mond und der synodische Monat. Der beleuchtete Anteil folgt aus dem Phasenwinkel.

NeuSchule

Gebundene Rotation des Mondes

Simulation starten

Synchrone Rotation: der Erde ist stets dieselbe Mondhalbkugel zugewandt.

NeuSchule

Rückläufigkeit des Mars

Simulation starten

Die Erde überholt den Mars: scheinbare Schleife der rückläufigen Bewegung vor den Sternen (schematisch).

NeuSchule

Spin-Bahn-Resonanz

Simulation starten

Mond 1:1 und Merkur 3:2 — schematische Animationen der synchronen und der resonanten Rotation.

NeuSchule

Venusphasen (Galilei)

Simulation starten

Heliozentrische Geometrie der Venusphasen: bei oberer Konjunktion fast volle, aber kleine Scheibe; bei unterer — große Sichel. Nebenbild: Ansicht von der Erde.

Mondfinsternis (Geometrie)

Zum Modell

So funktioniert es

Wichtige Gleichungen

Häufige Fragen

Ähnliche Simulationen

Sonnenfinsternis (Geometrie)

Mondphasen

Gebundene Rotation des Mondes

Rückläufigkeit des Mars

Spin-Bahn-Resonanz

Venusphasen (Galilei)

Mondfinsternis (Geometrie)

Zum Modell

So funktioniert es

Wichtige Gleichungen

Häufige Fragen