die_extremwerte_der_mondentfernung
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====== Die Extremwerte der Mondentfernung zur Erde ====== | ====== Die Extremwerte der Mondentfernung zur Erde ====== | ||
- | In Astronomielehrbüchern heißt es oft, dass die mittlere Mondentfernung $a$ (also die große Halbachse) von der Erde zum Mond $a = 384400\; km$ und die Exzentrizität der Mondbahn im Mittel $e = 0.0549$ beträgt. Aus diesen Werten lässt sich ableiten, dass der minimale (Perigäum) und der maximale (Apogäum) | + | In Astronomielehrbüchern heißt es oft, dass die mittlere Mondentfernung $a$ (also die große Halbachse) von der Erde zum Mond $a = 384400\; km$ und die Exzentrizität der Mondbahn im Mittel $\epsilon |
- | kleinster Abstand... $a\cdot (1 - e) = 363296\;km$ bzw. \\ | + | kleinster Abstand: $a\cdot (1 - \epsilon) = 363296\;km$ bzw. \\ |
- | größter Abstand... $a\cdot(1 + e) = 405504\;km$ | + | größter Abstand: $a\cdot(1 + \epsilon) = 405504\;km$ |
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Dies sind jedoch nicht die kleinst- bzw. größtmöglichen Abstände zwischen Erde und Mond. Die Bewegung des Mondes wird stark durch die Anziehungskraft der Sonne gestört und in geringerem Maße durch die Anziehungskraft der Planeten und auch durch die abgeplattete Form der Erde. Alle 206 Tage – etwas mehr als ein halbes Jahr – zeigt die große Achse der Mondbahn auf die Sonne zu. | Dies sind jedoch nicht die kleinst- bzw. größtmöglichen Abstände zwischen Erde und Mond. Die Bewegung des Mondes wird stark durch die Anziehungskraft der Sonne gestört und in geringerem Maße durch die Anziehungskraft der Planeten und auch durch die abgeplattete Form der Erde. Alle 206 Tage – etwas mehr als ein halbes Jahr – zeigt die große Achse der Mondbahn auf die Sonne zu. | ||
- | Wie man bereits im Artikel [[der_mondorbit|Die momentane Mondumlaufbahn]] nachlesen kann erreicht die Exzentrizität $e$ der Mondbahn in der Nähe dieser Zeitpunkte ein Maximum und der Perigäumsabstand des Mondes ist viel kleiner als normal und der Apogäumsabstand größer. Wenn jedoch die große Achse der Mondbahn senkrecht zur Richtung der Sonne steht, erreicht die Exzentrizität ein Minimum; zu diesen Zeitpunkten sind Perigäums- und Apogäumsabstände weniger extrem. Siehe dazu **Abb.1**. | + | Wie man bereits im Artikel [[die_momentane_mondumlaufbahn|Die momentane Mondumlaufbahn]] nachlesen kann, erreicht die Exzentrizität $\epsilon$ der Mondbahn in der Nähe dieser Zeitpunkte ein Maximum und der Perigäumsabstand des Mondes ist viel kleiner als normal und der Apogäumsabstand größer. Wenn jedoch die große Achse der Mondbahn senkrecht zur Richtung der Sonne steht, erreicht die Exzentrizität ein Minimum; zu diesen Zeitpunkten sind Perigäums- und Apogäumsabstände weniger extrem. Siehe dazu **Abb.1**. Man kann sich das sehr gut bildlich vorstellen als eine (gravitative) Zerrung der Sonne an der Bahn des Mondes. |
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+ | **Abb.1**: Wenn die große Achse der Mondbahn auf der Erde-Sonne-Linie (**1**) steht, überschreitet die Bahnexzentrizität ihren Mittelwert. Etwa 103 Tage später, in **2**, stehen die beiden Linien im rechten Winkel zueinander, und die Exzentrizität erreicht ein Minimum. Nach weiteren 103 Tagen (**3**) wird erneut ein Maximum erreicht. Die Größenangaben und Entfernungen sind natürlich nicht maßstabsgetreu. | ||
<WRAP center round box 100%> | <WRAP center round box 100%> | ||
- | $S\dots$ Sonne \\ | + | $S$ = Sonne \\ |
- | $E\dots$ Erde \\ | + | $E$ = Erde \\ |
- | $P\dots$ Perigäum (erdnächster Punkt, gaia, altgriechisch für: Erde) \\ | + | $P$ = Perigäum (erdnächster Punkt, gaia, altgriechisch für: Erde) \\ |
- | $A\dots$ Apogäum (erdfernster Punkt) \\ | + | $A$ = Apogäum (erdfernster Punkt) \\ |
- | $\overline{AP}\dots$ Apsidenlinie, | + | $\overline{AP}$ |
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- | **Abb.1**: Wenn die große Achse der Mondbahn auf der Erde-Sonne-Linie (**1**) steht, überschreitet die Bahnexzentrizität ihren Mittelwert. Etwa 103 Tage später, in **2**, stehen die beiden Linien im rechten Winkel zueinander, und die Exzentrizität erreicht ein Minimum. Nach weiteren 103 Tagen (**3**) wird erneut ein Maximum erreicht. Die Größenangaben und Entfernungen sind natürlich nicht maßstabsgetreu! | + | **Abb.2** zeigt die Variation des Erde-Mond-Abstands über einen Zeitraum von fünf Jahren. In diesem Zeitraum findet das größte Apogäum am 20.11.2025 ($406684\; |
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- | **Abb.2** zeigt die Variation des Erde-Mond-Abstands über einen Zeitraum von fünf Jahren. In diesem Zeitraum findet das größte Apogäum am 20.11.2025 ($406684\; | + | |
- | Wie groß bzw. klein ist der Abstand zwischen den Mittelpunkten von Erde und Mond? Um diese Frage zu beantworten, | + | Wie groß bzw. klein ist der Abstand zwischen den Mittelpunkten von Erde und Mond? Um diese Frage zu beantworten, |
Es zeigt sich also, dass die extremen Entfernungen zwischen den Mittelpunkten von Erde und Mond im betrachteten Zeitraum von zehn Jahrhunderten | Es zeigt sich also, dass die extremen Entfernungen zwischen den Mittelpunkten von Erde und Mond im betrachteten Zeitraum von zehn Jahrhunderten | ||
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* $406720\; | * $406720\; | ||
- | Aber das ist noch nicht alles. In der **Tabelle 1** erkennen wir die bekannte Periodizität von 18 Jahren + 11 Tagen, den Saroszyklus! Diese berühmte | + | Aber das ist noch nicht alles. In der **Tabelle 1** erkennen wir die bekannte Periodizität von 18 Jahren + 11 Tagen, den Saroszyklus! Diese bekannte |
Aus der **Tabelle 1** geht außerdem hervor, dass die extremen Perigäen und Apogäen nur zur Winterzeit der Nordhalbkugel auftreten, also in der Jahreszeit, in der die Erde der Sonne am nächsten ist. So liegen beispielsweise alle 14 in der Tabelle genannten nächsten Perigäuen zwischen dem 6. Dezember und dem 9. Februar. Es ist offensichtlich, | Aus der **Tabelle 1** geht außerdem hervor, dass die extremen Perigäen und Apogäen nur zur Winterzeit der Nordhalbkugel auftreten, also in der Jahreszeit, in der die Erde der Sonne am nächsten ist. So liegen beispielsweise alle 14 in der Tabelle genannten nächsten Perigäuen zwischen dem 6. Dezember und dem 9. Februar. Es ist offensichtlich, | ||
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- | ^ TABELLE | + | ^ Tabelle |
- | ^ Perigäum $\lt 356425\; | + | ^ Perigäum $\lt 356425\; |
- | | 15. Dez 1548 | + | | 15. Dez 1548 | $356407$ |
- | | 26. Dez 1566 | + | | 26. Dez 1566 | $356399$ |
- | | 30. Jan 1771 | + | | 30. Jan 1771 | $356422$ |
- | | 23. Dez 1893 | + | | 23. Dez 1893 | $356396$ |
- | | 04. Jan 1912 | + | | 04. Jan 1912 | $356375$ |
- | | 15. Jan 1930 | + | | 15. Jan 1930 | $356397$ |
- | | 06. Dez 2052 | + | | 06. Dez 2052 | $356421$ |
- | | 20. Jan 2116 | + | | 20. Jan 2116 | $356403$ |
- | | 09. Feb 2134 | + | | 09. Feb 2134 | $356416$ |
- | | 22. Dez 2238 | + | | 22. Dez 2238 | $356406$ |
- | | 01. Jan 2257 | + | | 01. Jan 2257 | $\color{# |
- | | 12. Jan 2275 | + | | 12. Jan 2275 | $356378$ |
- | | 26. Jan 2461 | + | | 26. Jan 2461 | $356408$ |
- | | 07. Feb 2479 | + | | 07. Feb 2479 | $356404$ |
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