Frage von thisistriis, 20

Siderische oder synodische Umlaufzeit des Mondes?

Welche dieser Umlaufzeiten des Mondes sind für die Berechnung der Halbachse eines Satelliten (Kepler-Gesetze) relevant? Und was für einen Unterschied gibt es zwischen den beiden? Sehe nur zwei verschiedene Umlaufzeiten in meiner Formelsammlung und wundere mich, welche nun die Wichtigere ist.

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von uteausmuenchen, Community-Experte für Physik, 18

Hallo thisistris,

erst mal den Unterschied:

Ein synodischer Monat  dauert etwa 29 1/2 Tage. "Synodisch" bedeutet "Periode der Mondphasen – ein Mondtag". Das heißt, das ist die Zeit von Vollmond zu Vollmond. Oder von Neumond zu Neumond - das ist ja dieselbe Dauer. Nach einem Mondtag sind die relativen Winkel von Sonne, Mond und Erde wieder dieselben.

Ein siderischer Monat  ist kürzer und dauert nur etwa 27 1/3 Tage. "Siderisch" bedeutet, dass der Mond dann wieder relativ zu den Fixsternen von uns aus gesehen dieselbe Stellung hat. Könnten wir also heute den Mond beobachten und "einen Strich anden Himmel zwischen die Sterne malen, wo er gerade steht - dann ist der siderische Monat vergangen, wenn der Mond auf seiner monatlichen Wanderung den Strich das nächste Mal überquert.

Weil sich die Erde um die Sonne bewegt, ist das eben früher der Fall als dieselbe Stellung der drei Gestirne Sonne, Mond und Erde zueinander. Das heißt, wenn der Mond zum Beispiel Voll war, als wir den "Strich zwischen die Fixsterne gemalt haben", dann ist der Mond diesen Monat noch nicht ganz voll - es fehlen ihm etwa noch 2 Tage zum Vollmond.

Ungefähr klar?

(Dann kann ich Dich ja beruhigt damit verwirren, dass es den anomalistischen Monat auch noch gibt. Das ist die Zeit, die vergeht, bis der Mond erneut auf dem erdnächsten Punkt seiner Bahn ist. Weil sich die Bahn leicht dreht, braucht der Mond dafür minimal länger als für die gleiche Stellung zwichen den Fisxsternen - nämlich etwa 27 1/2 Tage.)

Für den guten alten Kepler (also den T²/a³ =...) brauchst Du die Umlaufzeit vom zentralen Gestirn (also uns) aus gesehen - und das ist der siderische Mondat, wie man hier gut sehen kann:

http://www.leifiphysik.de/astronomie/planetensystem/synodische-und-siderische-um...

Welches die "wichtigere" Umlaufzeit ist, das hängt aber eben von der Fragestellung ab. Sooo gemein wären nicht mal Physiker, alle diese Begriffe mitzuschleppen, wenn sie physikalisch nicht irgendwann eine Bedeutung hätten... ;-D

Grüße


Kommentar von thisistriis ,

Oha, vielen Dank für die ausführliche Antwort! Fühle mich schon um Einiges sicherer für die Astrophysik-Kurzarbeit morgen :)

Antwort
von HanzeeDent, 12

Bei der synodischen Umlaufzeit ist ja die Position in Relation zur Sonne entscheidend. Die Erde dreht sich ja auch um diese und damit braucht es für einen Beobachter, der mit der Sonne geht, länger, um einen komplette Umlauf zu beobachten.

Bei der Berechnung über die keplerschen Gesetze wird der umlaufene Körper als Inertialsystem gesehen, damit ist die siderische Umlaufzeit von Bedeutung.

Kommentar von thisistriis ,

Vielen Dank für die schnelle Antwort!

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