Dreht sich der Mond um die eigene Achse?

Raven

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Wieso sehe ich immer nur eine Seite des Mondes, wenn er sich ständig um sich selbst dreht?

Der Mond dreht sich um sich selbst, aber eben genau so, dass wir tatsächlich nur eine Seite von ihm sehen: Er dreht sich nämlich während eines Umlaufs um die Erde exakt einmal um die eigene Achse. Würde er sich nicht drehen, würden wir regelmäßig auch die Rückseite des Mondes zu Gesicht bekommen. Um sich das besser vorstellen zu können, kann man selbst einfach "Mond spielen" und sich einmal in den Orbit eines Stuhls begeben. Nur wenn man sich bei einer Umrundung des Stuhls einmal um sich selbst dreht, kann man immer den Stuhl im Auge behalten. (ds/21. September 2005)

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Ich bin mit dieser Antwort nicht ganz einverstanden. Meiner Meinung nach dreht sich der Mond nicht um die eigene Achse, sondern nur um den Mittelpunkt seiner Umlaufbahn. Würde er sich pro Drehung um die Erde genau einmal um die eigene Achse drehen, würden wir auf der Erde pro Mondumlauf die gesamte Mondoberfläche betrachten können, was ja definitiv nicht der fall ist. Würde sich der Mond pro Drehung um die Erde genau einmal um die eigene Achse drehen, würde eine außenstehender Betrachter (zum Beispiel auf dem Mars) stets die gleiche Seite des Mondes sehen. Dies ist ebenfalls nicht der Fall.

Liege ich nun falsch, oder ist der Redaktion von Astrewnews doch ein kleiner Fehler unterlaufen?
 

ralfkannenberg

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Raven schrieb:
Ich bin mit dieser Antwort nicht ganz einverstanden. Meiner Meinung nach dreht sich der Mond nicht um die eigene Achse, sondern nur um den Mittelpunkt seiner Umlaufbahn. Würde er sich pro Drehung um die Erde genau einmal um die eigene Achse drehen, würden wir auf der Erde pro Mondumlauf die gesamte Mondoberfläche betrachten können, was ja definitiv nicht der fall ist. Würde sich der Mond pro Drehung um die Erde genau einmal um die eigene Achse drehen, würde eine außenstehender Betrachter (zum Beispiel auf dem Mars) stets die gleiche Seite des Mondes sehen. Dies ist ebenfalls nicht der Fall.

Liege ich nun falsch, oder ist der Redaktion von Astrewnews doch ein kleiner Fehler unterlaufen?
Nimm einmal einen Stuhl und gehe langsam einmal um den Stuhl (ohne Einschränkung der Allgemeinheit auf einer Kreisbahn); so, dass Du immer den Stuhl anschaust. Strecke dabei einen Deiner Arme aus (z.B. zum Stuhl) und bewege ihn nicht.

Nachdem Du den Stuhl um ein Viertel umdreht hast, wird Dein Arm 90° gedreht zur Ausgangslage sein. Nach einem weiteren Viertel ist Dein Arm 180° gedreht zur Ausgangslage und nach einem weiteren Viertel um 270°. Nach einer vollen Umdrehung zeigt er wieder in die Ausgangslage.

Ein weiterer Beobachter auf dem Stuhl kann sich drehen und wenden wie er will, er wird immer nur Dein Gesicht, aber nie Deinen Rücken zu sehen bekommen.

Du hast Dich, wie Du an Deinem Arm sehen kannst, bei dem Umlauf um den Stuhl einmal um Deine eigene Achse gedreht.
 
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Raven

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Da gebe ich dir nicht recht. Ich drehe mich nur um den Mittelpunkt meiner "Umlaufbahn". Es scheint nur, als ob ich mich um die eigene Achse drehe. Lass mich das Gedankenexperiment erweitern:

Ich bin mit einem Seil an dem Stuhl festgebunden. Wenn ich fest auf einem Punkt stehe und mich um meine eigene senkrechte Achse drehe, wickel ich das Seil um meinen Körper. Wenn ich aber so um den Stuhl laufe, dass ich immer der Person, die auf diesem Stuhl sitze meine Körperfront zuwende, wickel ich das Seil nicht um meinen eigenen Körper, sondern um die Person, die auf dem Stuhl sitzt. Also drehe ich mich um den Mittelpunkt meiner Umlaufbahn, dem Stuhl und nicht um meine eigene senkrechte Achse.
 

ralfkannenberg

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Raven schrieb:
Also drehe ich mich um den Mittelpunkt meiner Umlaufbahn, dem Stuhl und nicht um meine eigene senkrechte Achse.

Ich denke, Du machst beides: Diese beiden Aussagen schliessen sich nicht gegenseitig aus. Falsch würde es, wenn Du behauptest, dass sich der Mond "ortsfest" um seine eigene Achse drehen würde.

Wenn Du es ganz genau nimmst, gibt es ja noch weitere Zusatzbewegungen, da sich ja die Erde um die Sonne dreht. Hier gibt es also eine Zusatzkomponente.

Und die Sonne wandert um das Zentrum unserer Milchstrasse, es gibt also eine weitere Zusatzkomponente.

Und die Milchstrasse bewegt sich auf den Andromeda-Nebel zu.

Und beide wandern wahrscheinlich irgendwie durch den Galaxienhaufen und diese Galaxienhaufen bewegen sich durch den Superhaufen.
 

Bynaus

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Du bewegst dich um den Mittelpunkt der Umlaufbahn, und DABEI auch um deine eigene Achse. Würdest du das nicht tun, müsstest du bei der Stuhlumrundung stets die gleiche Wand ansehen.

Stell dir vor, du stehst auf dem Mond: im Verlauf eines Monats siehst du den ganzen Sternhimmel vorbei ziehen, während 14 Tagen steht die Sonne am Himmel, sonst ist Nacht (je nach dem, auf welcher Seite du stehst, siehst du noch die Erde - oder nicht). Aus dieser Beobachtung allein würdest du doch ableiten, dass sich der Mond um seine Achse dreht. Dieser Fakt ist total unabhängig davon, ob er sich auch noch gleichzeitig um die Erde bewegt oder nicht.

Eben WEIL er sich in der gleichen Zeit um die eigene Achse dreht, wie er sich um die Erde bewegt, sehen wir immer die gleiche Seite. Hätte der Mond KEINE Eigenrotation, würden wir im Verlauf eines Monats die ganze Mondoberfläche sehen.
 

Raven

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ralfkannenberg schrieb:
Ich denke, Du machst beides: Diese beiden Aussagen schliessen sich nicht gegenseitig aus. Falsch würde es, wenn Du behauptest, dass sich der Mond "ortsfest" um seine eigene Achse drehen würde.

Nein, es reicht alleine aus, wenn man den Mittelpunkt der Umlaufbahn des Mondes betrachtet. Das ist die einzige Größe, die hier eine Rolle spielt. Für eine Person, die so weit von Erde und Mond entfernt ist, dass die Umlaufbahn des Mondes für sie so klein aussieht wie ein Punkt, nur für diese Person dreht sich der Mond um die eigene Achse, da in diesem Fall der Mittelpunkt der Umlaufbahn genau im Mittelpunkt des Mondes ist (das in diesem Fall der Mond eigentlich so klein ist, dass die Person ihn nicht sehen kann, vernachlässigen wir an dieser Stelle mal).
Nehmen wir an, der Mond würde nicht um die Erde kreisen, sondern um nichts. Er kreist um den Mittelpunkt seiner Umlaufbahn. Mit jeder Umdrehung verkleinert sich die Umlaufbahn. Irgendwann würde die Umlaufbahn ein einzelner Punkt sein, der Mittelpunkt der Umlaufbahn, dieser Punkt wird dann zur Eigenrotationsachse des Mondes.
Demnach ist die Drehung des Mondes um die Erde vergleichbar mit einer Drehung um sich selbst, allerdings liegt die Rotationsachse dann nicht im Körper des Mondes, sondern Außerhalb, nämlich im Mittelpunkt der Umlaufbahn. Der Mond dreht sich dann nur nicht mehr um sich selbst, da diese Rotationsachse nicht mehr der Eigenrotationsachse entspricht.
Man kann also nur eine Bewegung betrachten, eine Kombination beider Bewegungen hätte die in meinem ersten Posting beschriebenen Folgen.

ralfkannenberg schrieb:
Wenn Du es ganz genau nimmst, gibt es ja noch weitere Zusatzbewegungen, da sich ja die Erde um die Sonne dreht. Hier gibt es also eine Zusatzkomponente.

Und die Sonne wandert um das Zentrum unserer Milchstrasse, es gibt also eine weitere Zusatzkomponente.

Und die Milchstrasse bewegt sich auf den Andromeda-Nebel zu.

Und beide wandern wahrscheinlich irgendwie durch den Galaxienhaufen und diese Galaxienhaufen bewegen sich durch den Superhaufen.

Diese Bewegungen sind allerdings für unser Problem und das Bezugssystem Erde-Mond irrelevant.
 

Raven

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Bynaus schrieb:
Stell dir vor, du stehst auf dem Mond: im Verlauf eines Monats siehst du den ganzen Sternhimmel vorbei ziehen, während 14 Tagen steht die Sonne am Himmel, sonst ist Nacht (je nach dem, auf welcher Seite du stehst, siehst du noch die Erde - oder nicht). Aus dieser Beobachtung allein würdest du doch ableiten, dass sich der Mond um seine Achse dreht. Dieser Fakt ist total unabhängig davon, ob er sich auch noch gleichzeitig um die Erde bewegt oder nicht.

Bei diesem Fall muss ich dir recht geben. Als Beobachter auf dem Mond würdest du meinen, dass sich der Mond um die eigene Achse dreht. Er dreht sich ja auch um eine Achse, nur eben nicht um die eigene Achse.
Dieses Gedankenexperiment ist wie das etwas Abstraktere des "Mannes im Fahrstuhl", der nicht zwischen Schwerkraft und gleichförmiger Beschleunigung unterscheiden kann. Steht der Fahrtstuhl jetzt auf der Erde still, oder beschleunigt er im schwerelosen Raum mit 9,81ms^(-2)?
 

ralfkannenberg

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Raven schrieb:
Nein, es reicht alleine aus, wenn man den Mittelpunkt der Umlaufbahn des Mondes betrachtet. Das ist die einzige Größe, die hier eine Rolle spielt.
Worauf willst Du hinaus ? Ich habe nicht den Eindruck, dass wir uns widersprechen.
 

M_Hammer_Kruse

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Hallo Raven,

irgendwie hast Du Dich hier auf eine irrige Vorstellung versteift.

"Sich um sich selbst drehen" bezeichnet eine Bewegung, bei der man rundherum in unterschiedliche Richtungen im Raum schaut, unabhängig von der eigenen Position.
"Sich um etwas herumbewegen" bezeichnet eine Bewegung, bei der man sich von dem Etwas aus gesehen rundherum in unterschiedlichen Richtungen befindet, unabhängig von der eigenen Orientierung.

Beide Drehungen kann man ganz unabhängig voneinander vornehmen:

Du kannst Dich um Dich selbst drehen und dabei stillstehen, geradeausgehen, im Zickzack gehen oder auch in Bögen oder Kreisen. In jedem Fall drehst Du dich dann um Dich selbst (wie Du zweifelsfrei bemerken wirst, wenn Du davon einen Drehwurm bekommst).
Du kannst Dich aber auch um etwas herumbewegen und dabei Deine Orientierung unverändert lassen. Z. B. um einen Baum herum und dabei immer nach dem Kirchturm schauen. Du kannst aber auch um den Baum herumgehen und Dich dabei mal nach links und mal nach rechts wenden. Oder immer mit dem Rücken zum Baum gerichtet sein, ganz wie du willst.

Du siehst, um sich selbst und um etwas herum sind völlig unabhängig voneinander. Der Mond tut beides, die Erde und alle anderen Planeten übrigens auch.

Alle Versuche, das wegzudiskutieren, sind leider zum Scheitern verurteilt.

Gruß, mike
 
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galileo2609

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Raven schrieb:
Ich bin mit dieser Antwort nicht ganz einverstanden. Meiner Meinung nach dreht sich der Mond nicht um die eigene Achse, sondern nur um den Mittelpunkt seiner Umlaufbahn. Würde er sich pro Drehung um die Erde genau einmal um die eigene Achse drehen, würden wir auf der Erde pro Mondumlauf die gesamte Mondoberfläche betrachten können, was ja definitiv nicht der fall ist. Würde sich der Mond pro Drehung um die Erde genau einmal um die eigene Achse drehen, würde eine außenstehender Betrachter (zum Beispiel auf dem Mars) stets die gleiche Seite des Mondes sehen. Dies ist ebenfalls nicht der Fall.

Kann es vielleicht sein, dass du dir vielleicht einfach eine falsche Vorstellung über den Rotationsvektor des Mondes macht?
Die Eigenrotation des Mondes erfolgt prograd zu seiner Rotation um den gemeinsamen Systemschwerpunkt von Erde und Mond. Würde der Mond eine retrograde Eigenrotation haben, wie z. B. der Neptunmond Triton, machen deine Überlegungen einen Sinn.
Dann wäre von der Erde aus betrachtet während eines Mondumlaufs die ~ vollständige Mondoberfläche betrachtbar. Und zwar - die gleiche Eigenrotationsperiode des Mondes unterstellt, zweimal pro Umlauf. Von einem (ruhenden) Punkt außerhalb des Erde-Mond-Systems ist dagegen in beiden Fällen immer die vollständige Mondoberfläche sichtbar.

Raven schrieb:
Da gebe ich dir nicht recht. Ich drehe mich nur um den Mittelpunkt meiner "Umlaufbahn". Es scheint nur, als ob ich mich um die eigene Achse drehe. Lass mich das Gedankenexperiment erweitern:
Ich bin mit einem Seil an dem Stuhl festgebunden. Wenn ich fest auf einem Punkt stehe und mich um meine eigene senkrechte Achse drehe, wickel ich das Seil um meinen Körper. Wenn ich aber so um den Stuhl laufe, dass ich immer der Person, die auf diesem Stuhl sitze meine Körperfront zuwende, wickel ich das Seil nicht um meinen eigenen Körper, sondern um die Person, die auf dem Stuhl sitzt. Also drehe ich mich um den Mittelpunkt meiner Umlaufbahn, dem Stuhl und nicht um meine eigene senkrechte Achse.

Wäre die Eigenrotation des Mondes retrograd, würde er das Seil ~ zweimal (konst. Rotationsperioede unterstellt) um sich selbst wickeln. Bei einer prograden Rotation entspricht die Abwicklung durch die Kreisbahn ~ der Aufwicklung durch die Eigenrotation.

Raven schrieb:
Nein, es reicht alleine aus, wenn man den Mittelpunkt der Umlaufbahn des Mondes betrachtet. Das ist die einzige Größe, die hier eine Rolle spielt. Für eine Person, die so weit von Erde und Mond entfernt ist, dass die Umlaufbahn des Mondes für sie so klein aussieht wie ein Punkt, nur für diese Person dreht sich der Mond um die eigene Achse, da in diesem Fall der Mittelpunkt der Umlaufbahn genau im Mittelpunkt des Mondes ist (das in diesem Fall der Mond eigentlich so klein ist, dass die Person ihn nicht sehen kann, vernachlässigen wir an dieser Stelle mal).

Sorry, so funktioniert nicht einmal ein Gedankenexperiment. Du veränderst hier nur die Auflösung, wenn überhaupt, aber nicht die kinematischen Bedingungen des Erde-Mond-Systems.

Raven schrieb:
Nehmen wir an, der Mond würde nicht um die Erde kreisen, sondern um nichts. Er kreist um den Mittelpunkt seiner Umlaufbahn. Mit jeder Umdrehung verkleinert sich die Umlaufbahn. Irgendwann würde die Umlaufbahn ein einzelner Punkt sein, der Mittelpunkt der Umlaufbahn, dieser Punkt wird dann zur Eigenrotationsachse des Mondes.
Demnach ist die Drehung des Mondes um die Erde vergleichbar mit einer Drehung um sich selbst, allerdings liegt die Rotationsachse dann nicht im Körper des Mondes, sondern Außerhalb, nämlich im Mittelpunkt der Umlaufbahn. Der Mond dreht sich dann nur nicht mehr um sich selbst, da diese Rotationsachse nicht mehr der Eigenrotationsachse entspricht.
Man kann also nur eine Bewegung betrachten, eine Kombination beider Bewegungen hätte die in meinem ersten Posting beschriebenen Folgen.
Diese Bewegungen sind allerdings für unser Problem und das Bezugssystem Erde-Mond irrelevant.

Auch das verletzt die grundlegenden kinematischen Bedingungen des Erde-Mond-Systems. Und ich weiß auch ganz ehrlich nicht, warum du diese Umbiegung anstrebst. Wo ist das Problem? Wir bewegen uns hier im Bereich der klassischen Mechanik. Und nach der lässt sich jede beliebige Bewegung eines Körpers aus Translations- und Drehbewegungen zusammensetzen. Deren einfachste Kombination ist die Rollbewegung.

Vielleicht hilft die folgende Vorstellung, unterschieden in zwei Fälle:
  1. Stellen wir uns die Bahnbewegung des Mondes als gleichförmige Bewegung vor (z. B. wenn der Mond das Sonnensystem auf einer linearen Bahn verlassen würde, wie bei 'Mondbasis Alpha 1'). Aufgrund seines Drehimpuls bleibt seine Eigenrotation erhalten. In diesem Fall würde er einfach "davonrollen".
  2. Die Bahnbewegung des Mondes ist aber keine gleichförmige, sondern eine beschleunigte Bewegung. Die Translationsbewegung des Mondes folgt einer Bahn um den gemeinsamen Schwerpunkt des Erde-Mond-Systems. Die gebundene prograde Eigenrotation des Mondes sorgt nun dafür, dass die Verlängerung der großen Halbachse des Rotationssystems immer durch dieselben erdnächsten und -fernsten Punkte verläuft (im Idealfall der Kreisbahn).

Wenn du noch einen empirischen Beweis für die Eigenrotation des Mondes brauchst, sollte dich die Libration des Mondes auf die richtige Spur bringen. Mit der Libration bezeichnet man eine scheinbare Taumelbewegung des Mondes. Während eines Mondumlaufs sehen wir etwa 59% der Mondoberfläche. Die wichtigsten Effekte der Libration in Länge und Breite kommen daher, dass der Mond keine perfekte Kreisbahn, sondern eine elliptische Bahn umläuft und dass seine Eigenrotationsachse gegenüber der Bahnebene um den Schwerpunkt Erde-Mond-System leicht geneigt ist.

Da die Rotationsgeschwindigkeit (Drehbewegung) des Mondes konstant ist und unabhängig von der Bahnbewegung (Translationsbewegung) rotiert der Mond daher in den erdnäheren Bahnpunkten etwas zu langsam gegenüber seiner Bahngeschwindigkeit, in erdferneren Bahnpunkten etwas zu schnell. Daher die Libration in der Länge (~ 7° 53' nach Ost oder West).

Die Libration in der Breite (~ 6° 47' nach Nord oder Süd) aufgrund der Neigung der Eigenrotationsachse des Mondes führt dazu, dass wir je nach Zeitpunkt immer ein wenig über die Mondpole hinaussehen können. Das entspricht den Mitternachtssonnen auf der Erde.
Eine sehr schöne animierte Grafik zum Librationseffekt gibt es z. B. auf Wikipedia:
http://de.wikipedia.org/wiki/Libration
 
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Hagelnacht

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oh, mann, hab ich viel verpasst in den tagen, die ich nicht nachgeguckt habe...
ich habe jetzt nicht gelesen, was die anderen antworten sind, ich gehe einfach davon aus, dass man die durch die erde gehemmte eigenrotation, die ihn immerhin sich drehen lässt (ja, sonst würde er uns nicht immer die selbe seite zeigen), nicht als sich um die eigene achse drehen nennen kann, wobei er es doch tut.
 
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