Rotationsachse des Mondes

Das kann eigentlich gar nie sein. Der Mond ist ja kein Kreisel, denke ich mir.

Och, ein Kreisel ist er schon, zumindest von der Erde aus gesehen. Sehr schön animiert in wiki: http://de.wikipedia.org/wiki/Libration

Die Rotationsachse des Mondes steht nicht senkrecht auf seiner Umlaufbahn, deshalb gibt es Libration in Breite. Diese Neigung bleibt aber im Raum immer gleich, es sei denn sie präzidiert wie die Neigung der Erdachse. Davon habe ich allerdings noch nichts gehört.

Es muß also auf der Umlaufbahn zwei Punkte geben, an denen die Achse senkrecht auf der Verbindungslinie Erde Mond steht. Das hat aber weder mit den Knoten der Mondbahn noch mit der Anomalie zu tun, denn beide beziehen sich nur auf die Bahn des Mondes und nicht auf seine Achsneigung.

Wo die entsprechenden Punkte auf der Bahn nun genau liegen weiß ich allerdings nicht.

Caro

Hallo Caro, meinst du die http://de.wikipedia.org/wiki/Präzession oder http://de.wikipedia.org/wiki/Nutation? Das würde ich unter Kreisel verstehen. Aber der Winkel zur Bahn ändert sich deshalb auch nicht, weil ein Körper dann in dieser Schieflage um einen Punkt rotiert. Demnach wird auch die Erde nie senkrecht (von der Rotationsachse) gesehen auf der Bahn um die Sonne stehen.

zu senkrecht. Im Raum müsste sie dann in alle Richtungen der Bahnebene senkrecht sein, dann ist es wirklich senkrecht, oder? Also nicht wie im zweidimensionalen Raum. Ich mein, wenn man in eine Richtung sieht, kann eine Linie zwar senkrecht aussehen, kann aber nach vorne oder hinten geneigt sein. Oder war das so gemeint, dass die Achse "scheinbar" senkrecht stehen soll. Dann muss es zwei Punkte auf der Umlaufbahn geben, ja.

Aber ich glaube, so war die Frage eh gemeint (mit den zwei Punkten auf der Umlaufbahn).

Hallo,

hier

http://www.didaktik.physik.uni…publicat/Mondbewegung.pdf

gibt es einen sehr detailierten Aufsatz zum Thema, insbesondere die Seiten 11 - 13.

Gruß Hans

Zwei Geraden, also die Verbindungslinie Erde-Mond und die Rotationsachse des Mondes, stehen senkrecht aufeinander wenn die einen Winkel von 90° einschließen, soviel zur Definition der Orthogonalität. Das hat weder mit der Bahnebene noch mit der sonstigen Orientierung der Geraden im dreidimensionalen Raum zu tun.

Was mir nur nicht ganz klar ist: Zhihao, meinst du "senkrecht" eben in diesem geometrischen Sinn, oder meinst du mit "senkrecht" die Projektion der Achse, also inwieweit die Rotationachse des Mondes von der Erde aus gekippt aussieht? Letzteres wäre (unter Annahme einer Kreisbahn) um 90° versetzt zu ersterem der Fall und entspräche dem Zeitpunkt, an dem die selenografische Breite nicht gegen die Mondbahn geneigt ist.

Hallo,
die Mondbahn ist gegen die Ekliptik um 5° 9' geneigt und die Knoten der Bahn bewegen sich auf der Ekliptik rückläufig in 18.6 Jahren um 360°.
Der Äquator der Mondes ist um 1°33' gegen seine Bahn geneigt. Nun gibt es einen Zusammenhang: der aufsteigende Knoten der Bahn entspricht dem absteigenden Knoten des Mondäquators. Deshalb gibt es eine konstante Neigung des Mondäquators gegen die Ekliptik von ca. 6° 41'. Dieser Winkel entspricht auch etwa der maximal möglichen Libration in Breite.

Ich hatte mich vor einpaar Jahren mit der Mondbewegung beschäftigt, zu diesem Thema habe ich einen Artikel in meiner Homepage http://www.buecke-info.de/astr…ata/mond/libper/libra.htm, in dem dieser Zusammenhang kurz beschrieben ist.

Gruß
Karl-Heinz Bücke

Hallo,

das System Erde-Mond ist ein dynamisches und kinematisch sicher sehr komplexes System. Deshalb wäre es wünschenswert zu wissen, was der Hintergrund für Zhihao´s Frage ist, um sie besser diskutieren zu können. M.E. ist die Frage "Aber wann steht die Achse senkrecht zur Verbindungslinie Erde-Mond?" gar nicht zeitlich exakt zu beantworten, sondern aus Beobachtungen erst nachträglich bestimmbar (wenn überhaupt).

Gruß Hans

Also ich verstehe das in etwa so, dass (mal angenommen wir sprächen hier von Saturn - nicht vom Mond) die Ringe des Saturn irgendwann praktisch verschwinden, weil wir direkt auf die Kantenebene sehen. Und damit auch senkrecht auf die Rotationsachse. Das geschieht zu zwei Punkten während eines Saturnjahres.
Der Mond hat zwar keine Ringe, aber es müsste auch zwei Stellen geben, an denen wir senkrecht auf dessen Rotationsachse blicken.

Grüße,
Florian

Hallo Zhihao,

du bist schon auf dem richtigen Weg. Aber zur Verdeutlichung mal zwei Skizzen:

Ersteinmal die Situation Libration in Breite = 0: Du kannst in dem Fall von der Erde aus beide Mondpole sehen. Die Rotationsachse und die Verbindungslinie Erde - Mond stehen senkrecht aufeinander.

Dann die Situation bei maximaler Libration: Von der Erde aus erscheint dir die Mondbahn dann genau senkrecht zur Rotationsachse zu stehen, aber durch ihre Neigung kannst du nur einen der beiden Pole sehen. Die Rotationsachse ist dann auch nicht mehr senkrecht zur Verbindungslinie Erde - Mond.

Hallo Zhihao,

vielleicht ist dieses Buch etwas für Dich:
http://www.springerlink.com/content/n713x48g255p7850/

Gruß Hans

Hallo zusammen,

die Stellung der Achse des Mondes - der sog. Positionswinkel - lässt sich berechnen, wenngleich das auch nicht ganz trivial ist...

Zur Libration:
Was ich anmerken möchte ist, dass man zwischen <i>optischer </i>und <i>physischer </i>Libration des Mondes unterscheidet. Das, was meine Vorredner gesagt haben ist die optische Libration. D.h., dieser Effekt kommt rein aufgrund der Betrachtung des Mondes von der Erde aus zustande. Der Mond "als Körper" selbst macht diese Bewegung nicht! (Mondbahn ist geneigt, unterschiedliche Bahngeschwindigkeit, etc....). Das ist nur der optische Eindruck, sozusagen.

Der Mond vollführt auch eine wirkliche, physische Libration, aber diese ist im Verhältnis zur optischen eher bescheiden. Die physischen Librationen kommen über ca. 3 Bogenminuten = 0.05° nicht hinaus.

Die optischen Librationen sind dagenen größer:
Der maximale Wert der optischen Libration in der Breite schwankt zw. 6.49° und 6.89°.
Die optische Libration in Länge ist recht variabel, v.a. aufgrund der Gravitation der Sonne. Manchmal ist der Wert sogar größer als 8°, so z.B. im Oktober 1971, als die Libration in Länge einen Wert von 8.14° annahm. Auch im September 2010 wird die Libration in Länge auf über 8° anwachsen.

Zur Frage, wann die Libration in Breite = 0 ist, also weder der Nord- noch Südpol zur Erde gekippt sind, hab ich mal ein wenig rumprogrammiert:
http://www.greier-greiner.at/hc/swfs/libration/

Das Tool berechnet die <i>geozentrischen</i> Librationen in Länge und Breite, also so, wie ein im Erdmittelpunkt sitzender Beobachter den Mond sehen würde. Es wird immer das eingestellte Monat berechnet, der Abstand der Punkte entspricht dabei jeweils 12 Stunden. Man sieht sehr schön, wie sich die Librations-Kurven verändern. Manchmal sind sie beinahe kreisförmig (Jänner 2008), manchmal fast eine Gerade (September 1997), usw.
Man kann für die gesamte Libration die physische Libration dazurechnen, der Rechenaufwand erhöht sich dementsprechend (intern gezeichnet wird nur die optische Libration, da die physische zeichentechnisch keinen unterschied macht.)

Man sieht sehr schön wann die Punkte in Länge und Breite nahe an die Null-Linien kommen, z.B. am 4.September 2010 00:00 UT ist die Libration in Breite = 0.015°, also beinahe verschwunden.
Die Werte der Libration in Länge/Breite oszillieren mit unterschiedlicher Frequenz und werden daher nie gleichzeitig null.

greets,
harald