MoFi-Fi mit kleiner Lücke und großer Beute

BLOG: Uhura Uraniae

Ko(s)mische Streifzüge durch Zeit und Raum
Uhura Uraniae

Finster war’s, der Mond schien … gewiss auch, aber weniger helle. 🙂 Den roten Mond habe ich nicht gesehen, aber dank Dachgeschosswohnung mit Balkon konnte ich genau sehen, dass die anrückenden Wolken irgendwann dünner wurden.

Ich erklomm den Hügel hinter der Siedlung und sah den Mond. Gerade für ca. 5 min lukte er in der partiellen Phase zwischen den Wolken hervor, als er sich aus dem Schatten der Erde befreite. Meine eigenen Fotos sind aufgrund dieses geschwinden Aufbaus leider etwas verwackelt, darum hier die eines Freundes: 

 

 

 

 

Hurra, die Nacht war gerettet! Instantan schnappte ich mir diese Bilder und wertete sie aus. 🙂

Wozu sind solche Fotos gut – außer hübsch zu sein?

Ausgehend von der Idee, dass die Erde ungefähr eine Kugel ist, die einen Schatten ins All wirft, durch den der Mond bei einer Mondfinsternis wandert, können wir aus den obigen Bilder ableiten, wie groß also der Erdschatten in Mondentfernung ist – bzw. wo er am Himmel steht. In einem Grafikprogramm (Inkscape) habe ich also an die bogenförmige Schattengrenzen einen Kreis gefittet. d.h. ich habe den Kreis zum gegebenen Bogensegment konstruiert: 

Da ist also der Erdschatten. Offensichtlich größer als der Mond. Jetzt schauen wir, wie oft der Mond in den Erdschatten passt. Ich habe dazu mit Inkscape um den Mond einen Kreis gezeichnet (beige) und diesen dann nach rechts kopiert (blau). Wir zählen und schätzen ab: Der Mond passt ungefähr dreimal in den Erdschatten. 

Natürlich verjüngt sich der Erdschatten mit dem Abstand zur Erde, ist also in Mondentfernung schon kleiner als der Durchmesser der Erde. Meine schnelle Skizze ist allerdings auch noch ungenau. Grob gesagt haben wir aber nun nachgewiesen: Die Erde ist etwas mehr als dreimal größer als der Mond. [ungefähre Abschätzung: in Wirklichkeit messen wir heute das 3.6-fache] 

Tolle Erkenntnis, oder? 🙂 

 

Übrigens ist dies die Strategie, wie man in der Antike die Größen von Erde und Mond relativ zueinander bestimmte. Der Umfang der Erde wurde z.B. von Poseidonius und Eratosthenes mit Schattenstabmessungen in Alexandria und Syene bestimmt. Da man also die Größe der Erde mit einer anderen Methode unabhängig bestimmen konnte, musste man diesen Wert dann nur noch durch 3 teilen, um den Umfang des Mondes zu ermitteln. Je nachdem, wie genau man pi bestimmt hatte (das Umfang zu Durchmesser-Verhältnis), kannte man damit also auch den Radius des Mondes.

Diese Methode zur Bestimmung der relativen Größe von Erde und Mond (natürlich nicht mit Inkscape und dafür auch langwieriger & mühsamer) ist uns aus hellenistischer Zeit in der Antike überliefert, vllt auch schon älter.

Bereits auf die Vorsokratiker (Pythagoräer) geht die Erkenntnis zurück, dass die Erde eine Kugel ist. Geschlussfolgert haben sie das aus der Beobachtung, dass der Erdschatten immer ein Kreis ist – egal, ob die MoFi abends, morgens oder gegen Mitternacht stattfindet.


 

Gimmick dieses Log-Posts

Es ist doch immer wieder toll, wieviel Erkenntnis man aus wenigen Beobachtungen ziehen kann. Was man so alles aus ca. 5 min Wolkenlücke während einer totalen Mondfinsternis lernen kann, genial! 🙂

Rechts noch eine Federwolken-Wolkenfeder vom Wochenende: hübsch, ne?  

 

 

 

Veröffentlicht von

"physics was my first love and it will be my last physics of the future and physics of the past" Die Autorin ist seit 1998 als Astronomin tätig (Universitäten, Planetarien, öffentliche Sternwarten, u.a.). Ihr fachlicher Hintergrund besteht in Physik, Wissenschaftsgeschichte und Fachdidaktik (neue Medien). Sie ist aufgewachsen im wiedervereinigten Berlin, zuhause auf dem Planeten Erde.

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