Gehen Sonne und Mond wirklich im Osten auf?

Die Astronomie ist die älteste bekannte wissenschaftliche Disziplin. Diese langjährige Bekanntschaft lässt uns jedoch manchmal das Gefühl haben, dass Himmelserscheinungen trivial sind. Gibt es etwas Einfacheres als zu wissen, dass die Sonne im Osten aufgeht und im Westen untergeht?

Nicht wirklich!

Wann geht die Sonne nicht im Osten auf und im Westen unter?

Die Sonne geht nur an zwei Tagen im Jahr genau im Osten auf und genau im Westen unter.

Sonnenauf- und -untergänge passieren, weil sich die Erde dreht, und zwar gegen den Uhrzeigersinn, wenn wir auf den Nordpol schauen. Die Sonne geht nur dann genau im Osten und Westen auf und unter, wenn sich die Kreisbahn unserer Drehung auf der Erdoberfläche in zwei gleiche Teile teilt, die eine Hälfte im Hellen und die andere im Dunklen. Da die Rotationsachse unseres Planeten gegenüber seiner Bahnebene um 23,5° geneigt ist, findet diese Ausrichtung nur zur Frühlings- und Herbsttagundnachtgleiche statt.

Während einer Tagundnachtgleiche enthält die Ebene, die die Tag- und Nachtseite der Erde trennt, sowohl den Nord- als auch den Südpol. An allen anderen Tagen als der Tagundnachtgleiche ist diese Ebene schief, und unsere kreisförmige Rotationsbahn verläuft ungleichmäßig durch die helle und die dunkle Seite der Erde. Daher variieren die Länge von Tag und Nacht sowie die Position des Sonnenauf- und -untergangs am Horizont.

Was ist mit dem Mond?

Wir haben gesehen, dass sich die Positionen von Sonnenauf- und -untergang ändern, weil die Rotationsachse unseres Planeten gegenüber der Bahnebene der Erde geneigt ist und weil sich diese Neigung gegenüber der Sonne ändert, wenn sich die Erde auf ihrer Bahn bewegt. Mit den gleichen Überlegungen lässt sich ein ähnliches Phänomen auch für den Mond erklären.

Die Mondbahn um die Erde bildet einen Winkel von etwa 5° zur Erdbahnebene. Die Rotationsachse der Erde ist also gegenüber der Bahnebene des Mondes um etwa 28,5° geneigt. Daher verschiebt sich auch der Mondaufgang nach Norden oder Süden, wenn der Mond seine Bahn vollendet.

In diesem Fall finden die Veränderungen jedoch im Zeitraum von etwa einem Monat statt eines Jahres statt. Die Erde muss eine volle Umdrehung vollziehen, damit die Sonne ihre Extreme durchläuft, d. h. sie geht zur Sommersonnenwende am weitesten im Norden und zur Wintersonnenwende am weitesten im Süden auf. Dasselbe gilt für den Mond, der ebenfalls einen vollen Umlauf um die Erde vollziehen muss, um die Extreme seiner Auf- und Untergangsorte zu durchlaufen.

Warum geht der Mond jeden Tag später auf?

Da sich sowohl die Erde als auch der Mond auf ihren Bahnen bewegen, erfolgt der Mondaufgang jeden Tag später. So wie sich die Erde vom Nordpol aus gesehen gegen den Uhrzeigersinn dreht, umkreist auch der Mond die Erde gegen den Uhrzeigersinn. Jedes Mal, wenn wir uns im Verhältnis zu den Sternen um 360° drehen und damit einen siderischen Tag (23 Stunden und 56 Minuten) abschließen, hat sich der Mond auf seiner Umlaufbahn um die Erde ein wenig bewegt. Der Mond umkreist die Erde in Bezug auf die Sterne alle 27,32 Tage, was einem siderischen Monat entspricht. Die Bewegung des Mondes an einem siderischen Tag beträgt also (360/27,32) Grad, etwa 13°. Die Erde dreht sich an jedem siderischen Tag um 360°, also braucht sie etwa 13*(23,9/360) Stunden, um die restlichen 13° zurückzulegen: 52 Minuten. Jeder Mondaufgang findet also etwa 52 Minuten später statt als der vorherige.

Da die Phase des Mondes auch von seiner Position im Verhältnis zur Erde und zur Sonne abhängt, ändert sich die Phase zusammen mit der Zeit, in der der Mond auf- und untergeht. Lesen Sie hier mehr über das Wie und Warum der Mondphasen.

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