Die Lunation (von lateinisch luna ‚Mond‘) ist die veränderliche Zeitspanne für einen Umlauf des Mondes um die Erde, bezogen auf seine Stellung zur Sonne, und somit die synodische Periode des Mondes.
Gemessen wird die jeweilige Lunationsdauer für einen ganzen Zyklus der Mondphasen von einem bestimmten Neumond bis zum folgenden Neumond, wenn der Mond also wieder in Konjunktion zur Sonne steht. Lunationen dauern unterschiedlich lange und können sich von einem synodischen Mondumlauf zum nächsten um über 3 Stunden unterscheiden. Im Verlauf mancher Jahre eines Jahrzehnts treten Unterschiede von über 13 Stunden auf. Der ermittelte Durchschnittswert beträgt derzeit etwa 29,53 Tage; diese mittlere Lunationsdauer wird auch synodischer Monat genannt.
Der Ausdruck Mondmonat steht astronomisch allgemein für Zeitspannen eines Mondumlaufs in Bezug auf einen gewissen Referenzpunkt; dazu zählen neben dem synodischen Monat so auch der anomalistische, der siderische, der tropische und der drakonitische Monat. Für einen Mondmonat in der Kalenderrechnung, auch Lunarmonat genannt, können verschiedene lunar bezogene Perioden die Basis bilden.
Gelegentlich wird in der Geburtshilfe die Zeitspanne von 28 Tagen als Mondmonat oder Lunarmonat bezeichnet und eine Schwangerschaft in zehn solcher Abschnitte unterteilt.
Die astronomischen Mondmonate Bearbeiten
Synodischer Monat (Mittlere Lunation) Bearbeiten
Von der Erde aus beobachtet erreicht der Mond nach einem synodischen Monat wieder die gleiche Stellung zur Sonne. Dieser Monatsbegriff entspricht also dem landläufigen Verständnis eines Monats als einer „Periode der Mondphasen“. Durchschnittlich dauert die Zeitspanne von Neumond zu Neumond – wie von Vollmond zu Vollmond – etwa 29,53 Tage.
Lunationen sind ein charakteristisches Merkmal des Systems Sonne – Erde – Mond. In guter Näherung können die Bahn des Mondes um die Erde und die Bahn der Erde um die Sonne jeweils durch Keplerellipsen dargestellt werden, und für diese Idealisierung lässt sich die synodische Umlaufzeit des Mondes berechnen. Aus verschiedenen Gründen schwankt die tatsächliche Dauer für eine einzelne Lunation (siehe auch Abbildung unten). Der synodische Monat ist die über Jahrzehnte gemittelte mittlere synodische Periode des Mondes und beträgt als Durchschnittswert derzeit:
Schwankungen der Lunationsdauer Bearbeiten
Da sich die Bahngeschwindigkeiten der Erde und des Mondes während des Umlaufs verändern (siehe 2. Keplersches Gesetz), ändert sich damit auch die Dauer der Zeitspanne von jeweils einem Neumond zum nächsten oder einem Vollmond zum nächsten. Die Berechnung dieser Termine und der aktuellen Lunationsdauer gehört zu den komplexesten Aufgaben der Mondtheorie bzw. der Ephemeridenrechnung des Mondes.
Insgesamt variiert die Dauer von aktuellen Lunationen zwischen etwa 29,272 d und 29,833 d, mit −0,259 d (6 h 12 min kürzer) bis +0,302 d (7 h 15 min länger) um die mittlere Lunation. Diese Variation der Lunationen gilt für das Intervall 1900 bis 2100.
Vollmond- und Neumondtermin Bearbeiten
In Bezug auf eine Lunationsspanne, deren Dauer durch die Neumondtermine bestimmt ist, liegt der Termin des Vollmonds nur ungefähr in deren Mitte, doch nicht exakt. Die Schwankungen im Zeitabstand von Vollmondtermin zu Neumondtermin hängen nicht allein von der im Jahreslauf unterschiedlichen Konstellation Erde zu Sonne (Perihel/Aphel) ab. Einen wesentlichen Einfluss hat daneben auch die jeweilige Lage des Mond-Perigäums zur Sonne (im oben dargestellten Verlauf der Lunationsdauer erkennbar als zyklische Veränderungen über etwa neun Jahre). Die Angabe der hierdurch bedingten Schwankungsbereiche ist bezogen auf den Vollmond etwas ungenauer als bezüglich des Neumondtermins; darum berechnet man in der modernen Astronomie – die in dieser Frage nicht mehr primär auf Beobachtungen beruht, sondern auf numerischen Rechenmodellen und Näherungsverfahren – die Lunationen jeweils von Konjunktion zu Konjunktion. Deren exakter Zeitpunkt lässt sich allerdings nicht leicht messen, da Neumond am Tageshimmel oder nächtens unter dem Horizont stattfindet.
Astrometrische Neu- und Vollmondtermine werden ekliptikal gerechnet, wahrer Neu- und Vollmond (Phasenwinkel maximal/minimal, also minimale/maximale Beleuchtung des Mondes) schwanken dann noch einmal um den tabellierten Termin und hängen auch vom Beobachtungsort ab (topozentrische Koordinaten); diese Schwankungen bleiben unter einer Stunde. Als Ereignisse treten Neumond oder Vollmond dann ein, wenn sich Beobachter, Mond und Sonne in einer Linie befinden bzw. der Abstand des Mondes zur Linie Beobachter–Sonne während einer Lunation minimal wird (exakt auf einer Linie mit dem Auge des Betrachters liegen die Mittelpunkte von Sonne und Mond wohl nie). Bei hinreichend geringem Abstand kann es zu Vollmond eine Mondfinsternis, zu Neumond eine Sonnenfinsternis geben.
Der kalendarische Mondmonat Bearbeiten
Der Mondmonat ist wohl – neben Tag und Nacht – die offenkundigste astronomische Zeitgröße und dürfte daher auch den frühesten Kalendermodellen zugrunde liegen. Heute sind astronomische Mondkalender, also solche, die das Kalenderdatum nach den tatsächlichen Lunationen bestimmen, noch in Saudi-Arabien (Mondsichtung des Neulichts) und einigen indigenen Kulturen üblich. Alle anderen Kulturen, die Lunarkalender verwenden, arbeiten mit einem arithmetischen Kalendersystem, das auf der rechnerischen Größe des synodischen Monats beruht.
Seit der Einführung des julianischen Kalenders im Jahr 46 v. Chr.hat ein Kalendermonat nur noch namentlich mit einem synodischen Monat zu tun. Die Mondphasen von Lunationen korrelieren nicht mehr mit diesen Kalendermonaten, sondern verschieben sich während eines Jahres meist rückläufig gegen die Monatsdaten – denn durchschnittlich dauert auch ein Monat des gregorianischen Kalenders mit rund 30,44 d (365,2425 d /12) länger als die synodische Umlaufzeit des Mondes –, ausgenommen im Februar.
Die Lunationsnummer Bearbeiten
Lunationen werden in der Astronomie fortlaufend nummeriert. Diese Zahl wird als Lunationsnummer bezeichnet, wobei es verschiedene Konventionen für den Beginn der gezählten Reihe gibt. Die ältere von E. W. Brown im Zusammenhang mit seiner Lunartheorie eingeführte Lunationsnummer nimmt das Jahr 1923 als Anfang:
Daneben wird auch eine Zählung verwendet, die mit dem Jahr 1900 beginnt:
Die Lunationsnummer nach Brown kann mit Hilfe der Formel ermittelt werden.
Alternativ wird heute zunehmend eine aktualisierte Zählweise nach Jean Meeus verwendet, die im Jahr 2000 anfängt:
Die Umrechnung gelingt mit:
Der aktuelle Neumondtermin lässt sich also abschätzen mit:
Weblinks Bearbeiten
- Die Lunationen des Jahres 2018. APOD-Animation, 12. September 2018
Einzelnachweise Bearbeiten
- ↑ Jean Meeus: Astronomical Formulae for Calculators. 4. Auflage. Willmann-Bell, Richmond (VA) 1988 – nach Eric Weisstein: Lunation. In: scienceworld.wolfram.com. 26. April 2006.
- Tatsächlich ist die Relativgeschwindigkeit des Mondes zur Erde deutlich kleiner als die der Erde zur Sonne; heliozentrisch gesehen bewegen sich beide dennoch in dieselbe Richtung.
- John Walker’s Home Planet (Version 3.2, Windows) 2002 – (Weblink).
- Hermann Mucke, Jean Meeus: Canon of Solar Eclipses -2003 to +2526, 3. Auflage, S. XXX. Astronomisches Büro Wien, 1992
- Fred Espenak, Jean Meeus: Five Millennium Catalog of Solar Eclipses: –1999 to +3000, S. 2. NASA Goddard Space Flight Center, 2009
- Weisstein: Lunation. Umgerechnet auf L2000.