Das neue Jahr beginnt gleich mit einem spektakulären Himmelsereignis - einer totalen Mondfinsternis, die in den morgigen Abendstunden in ganz Europa zu sehen ist. Das Schattenspiel von Sonne, Erde und Mond beginnt um 18.43 Uhr und wird um 21.20 Uhr seinen Höhepunkt erreichen. Und obwohl der Mond schon seit Jahrhunderten untersucht wird, sind auch Wissenschaftler noch an dem Himmelschauspiel interessiert.

Der Mond ist morgen Hauptdarsteller eines spektakulären Himmelsschauspiels. Foto: NSSDC/NASA

Denjenigen, die am Dienstagabend die Mondfinsternis beobachten wollen, sollten folgende Tipps beachten:  Am besten sucht man sich einen dunklen Standpunkt, der einen freien und von Umgebungslichtern und Gebäuden ungetrübten Blick Richtung Osten ermöglicht. Die eigentliche Mondfinsternis beginnt bereits um 18.43 Uhr, wenn der Mond in den Halbschatten der Erde eintritt. Doch zu diesem Zeitpunkt ist zunächst so gut wie keine Helligkeitsabnahme auf dem Erdbegleiter zu bemerken. 

Um 19.42 Uhr, wenn der Mond nach und nach in den Kernschatten der Erde eintritt, beginnt die beobachtbare und damit "spannende" Phase der Mondfinsternis: Der linke Mondrand fängt an, sich allmählich zu verdunkeln. Der Mond tritt dann immer weiter in den Kernschatten ein und ist ab 20.50 Uhr vollständig verfinstert - jedenfalls für den irdischen Beobachter. Ein Astronaut auf dem Mond hätte jetzt ein völlig anderes Bild vor Augen, nämlich eine totale Sonnenfinsternis. Für ihn wäre jetzt die Sonne hinter der "schwarzen Erdscheibe" verschwunden, die noch von einem hellen rötlichen Lichtsaum umgeben würde. Die Mitte der totalen Mondfinsternis und damit das Maximum der Verdunklung wird für den irdischen Beobachter um 21.20 Uhr erreicht. Um 21.52 Uhr endet die Phase der totalen Mondfinsternis: Der linke Mondrand erreicht die Halbschattenzone auf der anderen Seite. Um 23.00 Uhr hat der Mond den Kernschatten der Erde ganz verlassen. Kurz vor Mitternacht, um 23.58 Uhr, ist er dann vollständig aus dem Halbschatten der Erde herausgewandert.

Die Kernphase der morgigen Mondfinsternis wird insgesamt 62 Minuten andauern. Doch so finster, wie der Begriff Mondfinsternis vermuten lässt, wird der Mond dem irdischen Betrachter nicht erscheinen. Selbst im Maximum der Verfinsterung ist der Erdbegleiter nicht schwarz oder gar unsichtbar, sondern eher kupferfarben rötlich, mitunter auch bräunlich. Dieser Farbeindruck resultiert aus der Lichtstreuung und -filterung des Sonnenlichts in der Erdatmosphäre, die insbesondere das langwellige, rote Sonnenlicht hindurchlässt und Richtung Kernschatten ablenkt, das kurzwelligere Licht dagegen "verschluckt" und streut. Die Helligkeit des reflektierten Lichts und seine Farbtönung ist auch ein Maß für die Verschmutzung der irdischen Hochatmosphäre, insbesondere durch vulkanische Aktivität. Der Erdbegleiter wird während der bevorstehenden Finsternis recht groß erscheinen, weil er zu diesem Zeitpunkt besonders nahe an der Erde ist. Am darauffolgenden Tag gegen 10 Uhr wird der Mond den erdnächsten Punkt seiner Bahn, das sogenannte Perigäum, erreicht haben und dann "nur" 357.130 Kilometer entfernt sein.

Obwohl Mondfinsternisse seit der Antike beobachtet werden, nutzen Planetenforscher diese Ereignisse auch heute noch für wissenschaftliche Untersuchungen: Von Interesse ist der sogenannte Oppositionseffekt, der noch nicht völlig verstanden ist. Er ist zu beobachten, wenn unmittelbar vor und nach einer Mondfinsternis die Sonne fast exakt im Rücken des Beobachters steht. Bei solch einer annähernden Geraden "Mond-Beobachter-Sonne" steigt die scheinbare Helligkeit der Mondoberfläche überraschend stark an. Mit Hilfe von mathematischen Modellen und Messungen an mondähnlichen Gesteinsproben versuchen Forscher des Berliner Instituts des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) den Ursachen des Effekts auf die Spur zu kommen.

Einen weiteren interessanten Aspekt bieten diese Schattenspiele im Weltall für die Untersuchung der Oberflächenbeschaffenheit von Himmelskörpern. Infrarotmessungen zeigen, dass die Mondoberfläche während der Finsternis überraschend schnell abkühlt. Schon früh wurde daraus gefolgert, dass die Mondoberfläche nicht aus massivem Fels bestehen kann, sondern mit einer mächtigen Staubschicht - in der Fachsprache als Regolith bezeichnet - bedeckt sein muss. Heute liefern die gemessenen Werte für die sogenannte thermische Trägheit des Mondbodens einen wichtigen Standard für vergleichbare Untersuchungen an anderen Himmelskörpern. So kann zum Beispiel die Dicke von Regolithschichten auf Asteroiden abgeschätzt werden - auch ein Gebiet, auf dem die Berliner Planetenforscher aktiv sind.