Was ist ein Mondhalo?

Haben Sie jemals einen seltsamen Lichtring um den Mond gesehen und sich gefragt, was das ist?

Der Halo des Mondes oder Mondhalo ist eine optische Täuschung, die bewirkt, dass ein großer heller Ring den Mond umgibt. Dieser auffällige und oft wunderschöne Halo um den Mond entsteht durch die Brechung des Mondlichts an Eiskristallen in der oberen Atmosphäre.

Tatsächlich bedeuten diese schwebenden oder fallenden Eisflecken, dass sich die Atmosphäre in eine riesige Linse verwandelt, wodurch Bögen und Lichthöfe um den Mond oder die Sonne entstehen, je nachdem, ob der Effekt nachts oder tagsüber auftritt.

Der Effekt ist so auffällig, dass er zu einer Fülle von Folklore und Aberglauben geführt hat und nicht ganz erfolglos zur Vorhersage des Beginns von schlechtem Wetter eingesetzt wurde.

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Ein Mondhalo entsteht, wenn Licht durch Eiskristalle gebrochen, reflektiert und gestreut wird, die in Zirrus- oder Cirrostratuswolken in einer Höhe von 20.000 Fuß (6.000 Metern) und höher, bis zu 40.000 Fuß (12.000 Meter), schweben.

Die Form dieser Eiskristalle bündelt das Licht in einem Halo um den Mond oder die Sonne. Da Eiskristalle normalerweise sechseckig sind, sind diese Mondhöfe fast immer gleich groß, wobei der Mond (oder die Sonne) 22 Grad vom anderen Rand des Heiligenscheins entfernt sitzt – ungefähr so ​​breit wie eine ausgestreckte Hand auf Armlänge.

Aufgrund des einheitlichen Radius von 22 Grad und des Durchmessers von 44 Grad werden Halos sowohl auf der Sonne als auch auf dem Mond oft als 22-Grad-Halos bezeichnet.

Diese Gleichmäßigkeit im Durchmesser entsteht, weil Eis einen bestimmten Reflexionsindex hat und die sechseckige Form eines Eiskristalls bedeutet, dass er, wenn seine Seiten ausgedehnt werden, ein Prisma mit einem Spitzenwinkel von 60 Grad bildet. Daraus ergibt sich ein minimaler Abweichungswinkel für Licht, das durch den Eiskristall dringt, von 21,84 Grad.

Diese Eiskristalle zeigen auch einen Prismeneffekt, der weißes Licht von der Sonne trennt oder vom Mond in verschiedene Einzelfarben reflektiert wird, genau wie der atmosphärische Effekt, der einen Regenbogen erzeugt.

Dies liegt daran, dass unterschiedliche Wellenlängen des Lichts, also unterschiedliche Farben, beim Durchgang durch ein Prisma einen unterschiedlichen Grad der Brechung erfahren.

Dies bedeutet, dass Mondhalos sehr leicht mit Regenbogenfarben getönt sein können, nämlich langwelliges rotes Licht auf der Innenseite und kurzwelliges blaues Licht auf der Außenseite. Die Farben im Mondhalo sind oft zu schwach, um mit bloßem Auge gesehen zu werden, und können um die Sonne herum viel besser sichtbar sein, da sie viel heller als der Mond ist.

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Die optischen Eigenschaften der Eiskristalle bedeuten auch, dass sie das Licht nicht zurück in die Mitte eines Halos lenken. Das bedeutet, dass der Himmel innerhalb eines 22-Grad-Halos oft dunkler erscheint als der umgebende Himmel, sodass er wie ein „Loch im Himmel“ erscheint.

Mondhalos werden oft von kleineren, farbigeren Ringen begleitet, die durch Lichtbrechung und -reflexion durch Wassermoleküle in der Atmosphäre, sogenannte Koronen, entstehen. Mondhalos sind nicht mit Koronen verbunden, die etwa halb so breit sind wie Halos mit einem Radius von etwa 10 Grad, da diese optischen Effekte durch Wassertröpfchen und nicht durch Eiskristalle verursacht werden.

Darüber hinaus kann die Brechung an Eiskristallen auch Doppelhöfe erzeugen. In seltenen Fällen besitzen diese Doppelhöfe sogar Speichen, die strahlenförmig bis zu ihren Außenkanten reichen.

Mondhalos sind nicht nur eng mit Sonnenhalos verwandt, sondern dieser eisige Brechungseffekt kann auch Ringe gegenüber diesen astronomischen Körpern oder Lichtsäulen und sogar „Sonnenhunde“ erzeugen – konzentrierte Flecken des Sonnenlichts, die 22 Grad links oder rechts davon sichtbar sind die Sonne, die paarweise erscheinen kann.

Halos mit einem Radius von 22 Grad können auch von Halos mit einem Radius von 46 Grad begleitet sein, die auch unabhängig voneinander auftreten können. 46-Grad-Halos sind größer und viel schwächer als 22-Grad-Halos und entstehen, wenn Sonnenlicht an seiner Oberfläche in einen zufällig ausgerichteten sechseckigen Eiskristall eindringt und an seiner Basis wieder austritt.

Dadurch wird das Licht in einem größeren Winkel gestreut – einem Winkel größer als der Winkel der minimalen Abweichung – und erzeugt einen Lichthof mit einer verschwommeneren und diffuseren Außenkante.

Auf ihrer Wissenschaftsseite dokumentiert die NASA das seltene Vorkommen eines vierfachen Mondhalos. Die vier Lichthöfe um den Mond wurden 2012 in einer Winternacht über Madrid (Spanien) gesichtet. Fallende sechseckige Eiskristalle erzeugten einen 22-Grad-Lichthof, während säulenförmige Eiskristalle einen selteneren umschriebenen Lichthof erzeugten. Weiter entfernte Eiskristalle bildeten einen dritten regenbogenähnlichen Bogen 46⁰ vom Mond entfernt. Schließlich war auch ein Teil eines vierten kreisförmigen Halos mit einem Winkel von 46 Grad sichtbar, der den vierfachen Mondhalo vervollständigte, den die NASA als „extrem selten, insbesondere für den Mond“ bezeichnete.

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Farmers' Almanac beschreibt Mondlichthöfe als ziemlich häufig, was bedeutet, dass die Chance, einen zu entdecken, groß ist, solange Sie bereit sind, kaltem und möglicherweise nassem Wetter zu trotzen. Das liegt daran, dass Mondlichthöfe zwar zu jeder Jahreszeit auftreten können, im Winter jedoch häufiger auftreten.

Ein Mondhalo kann mit bloßem Auge gesehen werden, aber wenn Sie nach einem Teleskop oder Fernglas suchen, um den Mond genauer zu beobachten, können Ihnen unsere Ratgeber für die besten Angebote für Ferngläser und die besten Angebote für Teleskope weiterhelfen. Unsere besten Kameras für die Astrofotografie und die besten Objektive für die Astrofotografie können Ihnen auch dabei helfen, sich auf die Aufnahme eines beeindruckenden Mondfotos vorzubereiten.

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Da Cirruswolken die üblichen Verdächtigen hinter Mondhöfen sind, ist diese optische Täuschung wahrscheinlicher sichtbar, wenn ein heller Vollmond oder fast Vollmond von dünnen Cirruswolken verschleiert wird. Dies bedeutet, dass bewölkte Bedingungen im Gegensatz zur Jagd auf andere astronomische Ereignisse und Objekte tatsächlich von Vorteil sein können, wenn es darum geht, Mondhalos zu entdecken.

Die Zirruswolken sind transparent und bedecken weite Bereiche des Himmels – bis zu Tausenden von Kilometern – und erzeugen zusätzlich zu Sonnen- und Mondlichthöfen eine Vielzahl anderer Halo-Effekte wie weiße oder farbige Ringe, Punkte oder Lichtbögen.

Diese Wolken können so dünn und fein verteilt sein, dass Mond- und Sonnenhöfe manchmal die einzige Möglichkeit sind, zu erkennen, ob sie tatsächlich am Himmel vorhanden sind.

Laut dem Farmers' Almanac wird die Beobachtung eines Mondhalos in der Folklore mit bevorstehenden unbeständigen Wetterbedingungen, insbesondere im Winter, in Verbindung gebracht.

Dies hat sich dank der Phänomene hinter diesen Lichthöfen oft als wahr erwiesen. Dies liegt daran, dass Cirruswolken manchmal auf eine herannahende Warmfront hinweisen, die wiederum mit einem Tiefdruckgebiet verbunden ist, einem Sturm, der einen plötzlichen Temperaturabfall, starken Regen, Hagel und sogar Donner und Blitz mit sich bringen kann.

Da Zirruswolken oft signalisieren, dass es innerhalb der nächsten 24 Stunden regnet, wurden die von ihnen verursachten atmosphärischen optischen Täuschungen in die „Wetterkunde“ eingebettet und zu einer frühen Methode zur empirischen Vorhersage des Wetters vor der Entwicklung der Metrologie.

Ein eindrucksvolles und poetisches Beispiel dieser Folklore ist ein Sprichwort, das im Buch Dictionary of Proverbs von George Latimer Apperson aufgeführt ist.

„Wenn der Mond einen silbernen Schild zeigt,

Haben Sie keine Angst, Ihr Feld zu ernten;

Aber wenn sie sich mit einem Heiligenschein erhebt,

Bald werden wir überschwemmtes Land betreten.

Dieses System ist bei der Vorhersage von schlechtem Wetter nicht besonders zuverlässig, da Zirruswolken nicht immer ein Zeichen einer bevorstehenden Warmfront sind.

Eine andere Folklore-Idee rund um Mondhalos ist ebenfalls skeptisch und besagt, dass man durch Zählen der vom Halo umgebenen Sterne erkennen kann, wie viele Tage bis zum Einsetzen des schlechten Wetters vergehen.

Mehr Sterne bedeuteten mehr Zeit, bis der Regen einsetzte, und weniger Sterne bedeuteten, dass schlechtes Wetter nicht mehr lange auf sich warten ließ.

Eiskristalle sind nicht die einzigen Objekte, die Licht beugen und atemberaubende optische Täuschungen erzeugen können. Astronomische Körper, die viel weiter entfernt sind als der Mond, wie etwa entfernte Galaxien, können verschwommen, gedehnt, vergrößert und sogar an mehreren Punkten am Himmel erscheinen, wenn Objekte mit enormer Masse das Raumzeitgefüge zwischen ihnen und der Erde verzerren. Die Europäische Weltraumorganisation (ESA) erklärt das Phänomen des Gravitationslinseneffekts.

Ring um den Mond? Hier ist, was es bedeutet, Farmers' Alamac, [Zugriff am 19.11.22], [https://www.farmersalmanac.com/ring-around-the-moon-9657]

22° Halo um den Mond, Atmospheric Optics, [Zugriff am 19.11.22], [https://atoptics.co.uk/halo/circmoon.htm]

Mondhalo, Hyperphysik, [Zugriff am 19.11.22], [http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/atmos/moonhalo.html]

Vierfacher Mondhalo über der Winterstraße, NASA Science, [Zugriff am 19.11.22],[https://science.nasa.gov/quadruple-lunar-halo-over-winter-road]

„Scheibe mit einem Loch“ im Himmel, Atmospheric Optics, [Zugriff am 19.11.22], [https://atoptics.co.uk/halo/circ2.htm]

Apperson. GL, Dictionary of Proverbs, Wordsworth Editions Limited, [2006], ISBN 1 84022 311 1

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Robert Lea ist ein Wissenschaftsjournalist im Vereinigten Königreich, dessen Artikel in Physics World, New Scientist, Astronomy Magazine, All About Space, Newsweek und ZME Science veröffentlicht wurden. Er schreibt außerdem über Wissenschaftskommunikation für Elsevier und das European Journal of Physics. Rob hat einen Bachelor of Science in Physik und Astronomie von der britischen Open University. Folgen Sie ihm auf Twitter @sciencef1rst.

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