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In der Astronomie bezeichnet Libration eine echte oder scheinbare Taumelbewegung eines Mondes, gesehen von seinem Zentralkörper.

Libration: Anblick des Mondes über 27 Tage, was täglich einem Foto entspricht und so den Mond in allen Phasen von Neu- über Vollmond bis Neumond zeigt. Außerdem ist seine Winkel- und Größenschwankung zwischen Erdnähe und -ferne zu sehen.
Libration: Anblick des Mondes über 27 Tage, was täglich einem Foto entspricht und so den Mond in allen Phasen von Neu- über Vollmond bis Neumond zeigt. Außerdem ist seine Winkel- und Größenschwankung zwischen Erdnähe und -ferne zu sehen.

Fast alle größeren Monde des Sonnensystems befinden sich in einer gebundenen Rotation um ihren Zentralplaneten, das heißt, sie drehen sich während eines Umlaufs um den Planeten auch einmal um die eigene Achse. Deshalb wenden diese Monde ihrem Planeten im Prinzip immer dieselbe Seite zu. Da die Monde allerdings nicht auf exakten Kreisbahnen mit konstanter Winkelgeschwindigkeit ihre Planeten umkreisen, während die Eigenrotation eine konstante Winkelgeschwindigkeit aufweist, und da sich ein Beobachter auf dem Planeten nicht exakt auf der Verbindungslinie der Massenzentren befinden muss, sieht der Beobachter im Laufe eines „Monats“ nicht immer exakt dieselbe Seite des Mondes. Beim Erdmond sind durch die verschiedenen Effekte, die zu dieser Taumelbewegung führen, von der Erdoberfläche aus im Laufe der Zeit insgesamt 59 Prozent der Mondoberfläche zu sehen.


Beschreibung


Mondkarte von Johannes Hevelius aus seiner Selenographia (1647). Dies ist die erste Karte, die die Librationszonen enthält.
Mondkarte von Johannes Hevelius aus seiner Selenographia (1647). Dies ist die erste Karte, die die Librationszonen enthält.

Man unterscheidet folgende Arten der Libration, hier am Beispiel des Erdmondes:

Optische Libration
Physische Libration

Berechnung


Die optische Libration lässt sich in guter Näherung aus den himmelsmechanischen Eigenschaften des Erde-Sonne-Mond-Systems berechnen. Vernachlässigt man in erster Näherung den Einfluss der Sonne, so erhält man aus der Lösung des Zweikörperproblems Erde-Mond folgende Werte:

.
Die Periode dieser Libration ist der drakonitische Monat.

Die großen Störungen des Erde-Mond-Systems vornehmlich durch die Sonne bewirken zusätzliche Abweichungen, deren wichtigste die folgenden sind:

,
wobei mit als synodischem Monat.
Maximale Libration in Länge von etwa 7,72° kann nur vorkommen, wenn die Apsidenlinie in einem bestimmten Winkel zur Achse Erde-Sonne steht.

Entdeckungsgeschichte


Die Entdeckung der Libration des Mondes wird üblicherweise Galileo Galilei 1632 zugeschrieben. In seinem Dialog über die zwei Weltsysteme[1] erwähnt er die parallaktische Libration und weitere Librationsformen in einem Brief von 1638.[2] Möglicherweise war sie schon vorher von Thomas Harriot und davor von William Gilbert beobachtet worden, die beide Mondkarten erstellten (Gilbert noch ohne Teleskop).[3] Harriot kannte die später verschollene Karte und Schrift von Gilbert.

Die Entdeckung der Libration der Länge wird meist Johannes Hevelius zugeschrieben (Selenographia 1647). Genauere Untersuchungen erfolgten unter anderem von Tobias Mayer (Kosmographische Nachrichten 1750).


Literatur





Einzelnachweise


  1. Galileo, Dialogue concerning the two chief world systems (Hrsg. Stillman Drake), University of California Press 1967, S. 65f (erster Tag)
  2. Heilbron, Galileo, Oxford UP 2010, S. 349
  3. S. Pumfrey, Harriot's maps of the Moon: new interpretations, Notes Rec. R. Soc., Band 63, 2009, S. 163–168, Online

На других языках


- [de] Libration

[ru] Либрация

Либрация (от лат. lībrātiō — «раскачивание») — медленное колебание (действительное или кажущееся) спутника, наблюдаемое с поверхности тела, вокруг которого он вращается. Без дополнительных уточнений слово «либрация» обычно означает кажущееся колебательное движение Луны при наблюдении с Земли.



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