Totale Mondfinsternis, 27. Juli 2018

Die Jahrhundertfinsternis

Alexander Pikhard

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In der Nacht vom 27. auf den 28. Juli 2018 ereignet sich eine totale Mondfinsternis, die von Wien aus größtenteils zu beobachten ist. Der Mond geht zu knapp 9% partiell verfinstert auf, so dass vor allem die Totalität in vollem Verlauf zu sehen ist. Eine Besonderheit ist das zeitliche Zusammenfallen dieser Finsternis mit der Perihel-Opposition des Planeten Mars am gleichen Tag.


Der total Verfinsterte Mond oberhalb des Mars am 27. Juli um 22.45 Uhr, Computersimulation. Rechts im Bild Saturn.

Das besondere Ereignis

Die Mondfinsternis vom 27. Juli 2018 gilt aus zwei Gründen als bemerkenswert:

  • Es handelt sich um die längste Mondfinsternis im 21. Jahrhundert
  • Sie fällt mit einer Perihel-Opposition des Mars zusammen

Ein paar allgemeinere Fakten zur Mondfinsternis

  • Bei einer Mondfinsternis tritt der Mond bei Vollmond in den Schatten der Erde. Dieser Schatten besteht aus einem Kernschatten (vom Mond aus gesehen, verdeckt die Erde die Sonne zur Gänze) und einem Halbschatten (vom Mond aus gesehen verdeckt die Erde die Sonne zum Teil). In der Entfernung des Mondes hat der Kernschattenkegel der Erde etwa den 2,7-fachen, der Halbschattenkegel etwa den 4,7-fachen Durchmesser des Mondes. Da der Mond in seinem Lauf um die Erde etwa einen Durchmesser pro Stunde zurücklegt, kann eine Mondfinsternis mehrere Stunden dauern.

  • Mondfinsternisse treten im Schnitt alle sechs synodischen Monate (Mondphasenperioden, ca. 29,5 Tage) auf. Allerdings sind nicht notwendiger Weise alle Mondfinsternisse total (Mond zur Gänze im Kernschatten der Erde). Außerdem müssen nicht alle Mondfinsternisse von einem bestimmten Ort aus zu sehen sein. Finden sie unter Tags statt, sind sie unsichtbar, da der Mond unter dem Horizont steht. Diese Darstellung ist vereinfacht, da unter bestimmten Umständen auch zwei Mondfinsternisse bei zwei aufeinander folgenden Vollmonden eintreten können.
  • Da sich die Mondphasen alle 29,5 Tage wiederholen, finden sie nicht immer am gleichen Tag eines Monats statt und verschieben sich auch von Jahr zu Jahr um rund 11 Tage. Somit verschieben sich die (im Normalfall) zwei bis drei Termine, an denen eine Mondfinsternis in einem Kalenderjahr möglich ist, von Jahr zu Jahr um 11 Tage nach vorne (12 * 29,5 = 354 Tage + 11 = 365 Tage).

Ein paar allgemeinere Fakten zur Marsopposition

  • Bei einer Marsopposition steht Mars von der Erde aus gesehen der Sonne genau gegenüber. Da die Bahnen von Erde und Mars um die Sonne gegen einander geneigt sind, tritt "genau gegenüber" so gut wie nie ein, daher bezieht sich diese Angabe nur auf die Längenkoordinate bezogen etwa auf die Erdbahn.

  • Die Erde benötigt für einen Umlauf um die Sonne im Mittel 365,2422 Tage auf einer ziemlich kreisförmigen Bahn. Mars benötigt für einen Umlauf um die Sonne 686,98 Tage auf einer deutlich elliptischeren Bahn. Mit diesen Umlaufzeiten steht Mars alle 780 Tage von der Erde aus der Sonne genau gegenüber (astronomisch "in Opposition zur Sonne"), das sind zwei Jahre und 50 Tage.

  • Die Marsbahn um die Sonne ist deutlich elliptisch (minimale Entfernung des Mars von der Sonne ist 207 Mio. km, maximale Entfernung ist 249 Mio. km). Alle 687 Tage passiert Mars den sonnennächsten Punkt seiner Bahn (Perihel). Allerdings steht er dann nicht immer für die Erde in Opposition zur Sonne. Diese Koinzidenz ergibt sich, mehr oder weniger genau, nur alle 15 oder 17 Jahre. Periheloppositionen des Mars fanden statt am 10. August 1971, 28. September 1988, 28. August 2003; die aktuelle ist am 27. Juli 2018, die nächste wird am 15. September 2035 stattfinden.

Die Besonderheiten im Detail

Mondfinsternis und Marsopposition

  • Das Zusammentreffen einer Totalen Mondfinsternis und einer Perihelopposition des Mars ist äußerst selten, so dass diese Mondfinsternis auch aus diesem Grund als Jahrhundertfinsternis bezeichnet wird. Zweifellos handelt es sich aber um eines der bemerkenswertesten Himmelsereignisse des Jahrzehnts, auch wenn es bei uns nicht optimal zu beobachten ist. Den besten Blick genießt man vom Indischen Ozean, Indien oder dem südlichen Afrika.

  • Das Besondere an dieser Mondfinsternis ist, dass sie auf wenige Stunden genau mit der Perihelopposition des Planeten Mars zusammenfällt, so dass der total verfinsterte Mond und der Rote Planet - in der größten Helligkeit für 15 Jahre - ein auffälliges, rotes Doppelgestirn bilden.

Längste Mondfinsternis

Die größere Besonderheit dieser Finsternis ist, dass es sich um die längste Totale Mondfinsternis im 21. Jahrhundert handelt.

  • Es fallen drei Ereignisse zeitliche nahe zusammen: Mond in Erdferne (Apogäum), Mond im absteigenden Knoten seiner Bahn und Vollmond. Hinzu kommt noch: Erde sonnenfern (Aphel war am 6. Juli).

  • Vollmond und Knotendurchgang müssen nahe beisammen liegen, damit es zu einer Mondfinsternis kommt. Für eine Totale Mondfinsternis würde es reichen, wenn der Vollmond innerhalb von rund acht Stunden vor oder nach dem Knotendurchgang stattfindet.


    Winkelabstand / zeitlicher Abstand zwischen Knotendurchgang und Vollmond, damit es noch zu einer Mondfinsternis kommt.
    Für eine Halbschatten-Mondfinsternis sind die Grenzen noch weiter.

    Während die (geozentrische) Konjunktion von Gegensonne und Mond - Vollmond genannt - am 27. Juli um 22.20 Uhr MESZ stattfindet, steht der Mond am 28. Juli um 0.41 Uhr MESZ im absteigenden Knoten seiner Bahn, also nur 2 Stunden 20 Minuten später. Das bewirkt eine extrem zentrale Mondfinsternis.

  • Zudem steht der Mond am 27. Juli um 7.28 Uhr MESZ im Apogäum, der Vollmond ist gleichzeitig der kleinste im Jahr 2018.

  • Auf die Größe des Erdschattens hat die Mondentfernung keinen Einfluss. Schattengröße und scheinbarer Monddurchmesser haben immer das gleiche Verhältnis: Der Kerschatten ist 2,65 Mal, der Halbschatten 4,65 Mal so groß wie der scheinbare Durchmesser des Mondes.

  • Eine geringfügige Schwankung in der Schattengröße der Erde ergibt sich, weil die Erde nicht immer gleich weit von der Sonne entfernt ist. Anfang Juli steht die Erde im Aphel (Sonnenferne), damit ist auch der Kernschatten der Erde länger als im Perihel (Sonnennähe), das Anfang Jänner erreicht wird. Also trägt auch dieser Umstand zur Länge dieser Mondfinsternis bei.

  • Da der Mond auf seinem Weg um die Erde in einer Stunde im Schnitt um einen scheinbaren Durchmesser weiterwandert, kann er im Kernschatten bis zu rund 1 Stunde 40 Minuten, im Halbschatten bis zu rund 3 Stunden 40 Minuten verweilen.

  • Die Erdferne des Mondes, damit verbunden die langsamste Bewegung in seiner Bahn nach dem zweiten Keplerschen Gesetz, führt in Verbindung mit der Nähe des Vollmonds zum Knoten der Mondbahn zu dieser extremen Länge der Mondfinsternis.

  • Die Totalität dauert 1 Stunde 43 Minuten (Mond im Kernschatten), partielle und totale Phase in Summe 3 Stunden 54 Minuten (Mond im Halbschatten) und die Finsternis insgesamt (erster bis letzter Kontakt, beide unbeobachtbar) 6 Stunden 14 Minuten. Diese Werte liegen deutlich über dem Durchschnitt und sind das Maximum, das im 21. Jahrhundert erreicht wird.

  • Die letzte längere Mondfinsternis fand am 16. Juni 2000 statt (in Österreich nicht sichtbar), sie dauerte 1 Stunde 46 Minuten (Totalität), 3 Stunden 56 Minuten (partiell) bzw. 6 Stunden 14 Minuten (ganze Länge). Das Jahr 2000 zählt noch zum 20. Jahrhundert! Für Interessierte: Die beiden Mondfinsternisse vom 16. Juni 2000 und 27. Juli 2018 gehören zum gleichen Saros-Zyklus 129.

  • Die nächste längere Mondfinsternis wird am 9. Juni 2123 stattfinden (in Österreich kaum sichtbar). Dauer: Totalität 1 Stunde 47 Minuten, partiell 3 Stunden 56 Minuten, ganze Länge 6 Stunden 14 Minuten. Das entspricht auch in etwa den theoretischen Maximalwerten. Eine vergleichbar lange Mondfinsternis wird bei uns erst wieder am 5. Oktober 2275 zu sehen sein, auch diese nur teilweise. Die Daten der letzten beiden Punkte stammen aus Five Millennium Catalog of Lunar Eclipses von Fred Espenak, NASA.


    Die Mondfinsternis vom 27. Juli 2018 als längste im 21. Jahrhundert im Vergleich zu drei Finsternissen mit extremer Länge.
    Primär ausschlaggebend ist, wie zentral der Mond durch den Erdschatten wandert.

Die Finsternis weltweit

Es handelt sich um eine Totale Mondfinsternis. Der Mond tritt einigermaßen zentral in den Kernschatten der Erde ein (Verfinsterung 161%). Die Totalität dauert 1 Stunde 43 Minuten, partielle und totale Phase in Summe 3 Stunden 54 Minuten und die Finsternis insgesamt 6 Stunden 14 Minuten.


Globale Daten zu dieser Mondfinsternis (aus EclipseWise.com)

Die Finsternis ist in vollem Verlauf zu sehen im Indischen Ozean, in Indien, im Nahen Osten und Vorderasien sowie im südlichen und östlichen Afrika sowie in der Antarktis. Bei Monduntergang ist die Finsternis mehr oder weniger teilweise zu sehen in Südostasien und Australien. Bei Mondaufgang ist die Finsternis mehr oder weniger teilweise zu sehen in Europa, Westafrika und Südamerika. Die Finsternis ist nicht zu sehen in Nord- und Mittelamerika und im östlichen Pazifik sowie in der Arktis.

Die Finsternis in Wien

In Wien geht der Mond schwach partiell verfinstert auf. Der Rest der Finsternis inklusive der Totaltität kann dann tief im Südosten und Süden beobachtet werden.


Panorama-Simulation der Finsternis für Wien. Der Mond ist 4x vergrößert. Vor 23 Uhr MESZ herrscht noch Dämmerung, nach 0 Uhr dann wieder helles Mondlicht.

Simulation des Himmelsanblicks für Wien mit Starry Night Pro:

In Wien geht der Mond zu rund 9% partiell verfinstert auf, er wird im Aufgang also eine kleine Delle am linken unteren Rand zeigen. Das beeinträchtigt die Sichtbarkeit dieser Mondfinsternis kaum.


27.7., 20.39 Uhr MESZ: Mondaufgang

Bemerkenswert ist diese längste totale Mondfinsternis im 21. Jahrhundert auch deshalb, weil mehr oder weniger zeitgleich Mars in einer Perihelopposition steht und damit als sehr helles, rötliches, sternartiges Objekt südlich vom Mond.


27.7., 21.12 Uhr MESZ: Marsaufgang

Die Erscheinung der Finsternis wird interessant werden. In der zunächst hellen Dämmerung wird der Mond immer stärker partiell verfinstert. Bei noch hellem Himmel ist die dunkelgraue bis dunkelrote Färbung des Erdkernschattens noch nicht zu sehen - der blaue Himmel ist heller und vor allem näher als der Mond! Die Himmelsfärbung entsteht durch in der Atmosphäre gestreutes Sonnenlicht, dieses Licht entsteht viel näher als der weit außerhalb der Erdatmosphäre stehende Mond. Es kann also passieren, dass der Mond zunächst in der Dämmerung komplett verschwindet (wie hell der Mond in der totalen Verfinsterung wird, lässt sich nicht vorhersagen).


27.7., 21.30 Uhr MESZ: Beginn der Totalität

Mit fortschreitender Dunkelheit wird der total verfinsterte Mond dann wieder sichtbar werden, als mehr oder weniger dunkle rote Scheibe. Diese rote Färbung entsteht abermals durch Erdatmosphäre und Sonnenlicht. Jetzt ist es aber so, dass Sonnenlicht am Rand der Erde (dort, wo der Mond gerade auf- oder untergeht) zum Mond hin gestreut wird. Vom Mond aus erscheint die Erde wie ein heller, feuerroter Ring - Astronauten würden das Licht aller Sonnenauf- und Untergänge auf der Erde auf einmal sehen!


27.7., 22.22 Uhr MESZ: Maximale Verfinsterung. Südlich vom Mond der helle Mars, westlich (rechts) der Planet Saturn.

Gegen Ende der langen totalen Verfinsterung wird der Mond auch bei uns gut zu sehen sein. Es bietet sich ein wahrscheinlich toller Anblick: Unterhalb der roten Scheibe des verfinsterten Vollmonds steht der stahlend helle, ebenfalls rote Mars.


27.7., 23.14 Uhr MESZ: Ende der Totalität

Nach der totalen Verfinsterung tritt der Mond mehr und mehr aus dem Kernschatten der Erde heraus, wird immer weniger partiell verfinstert, bis er wieder rund und voll erscheint.


28.7., 00.19 Uhr MESZ: Ende der partiellen Finsternis

In der Halbschattenphase ist für einige Zeit noch eine leichte Verfinsterung des Mondes zu bemerken, auffällig ist diese nur mehr graue Abdunkelung aber nicht mehr.


28.7., 00.45 Uhr MESZ: Ende der Freisichtigkeit


28.7., 01.30 Uhr MESZ: Ende der Finsternis

Wie gut der Mond im Kernschatten während der langen Dämmerung zu sehen ist, ist schwer vorherzusagen. Die Verfärbung des Mondes im Kerschatten hängt vom momentanen Zustand der Erdatmosphäre ab und kann in Helligkeit und Farbe von Finsternis zu Finsternis stark variieren.


Simulation der Phasen der Finsternis für Wien (Stellarium)

Eckdaten der Finsternis


Eckdaten der Finsternis. Die zeitliche Nähe der drei Ereignisse Apogäum, Vollmond und Knotendurchgang (blaue Zeilen)
bewirkt die extreme Länge. Rote Zeilen beziehen sich auf den Mars. Kursivschrift bezeichnet Zeiten, die für Wien gelten.
Alle anderen Zeiten gelten global. Oppositionen (Mars, Mond) sind auf die Ekliptik bezogen.

Links:

Die nächsten Mondfinsternisse

Die nächste Mondfinsternis für Wien: Am 21. Jänner 2019 wird eine totale Mondfinsternis von Wien aus teilweise zu sehen sein. Die nächste totale Mondfinsternis, die von Wien aus zumindest in den partiellen und totalen Phasen in vollem Verlauf zu sehen sein wird, findet erst am 31. Dezember 2028 statt!

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