zurück Termine Zyklen Beschreibung 1. Kontakt 2. Kontakt 3. Kontakt 4. Kontakt
Da die Erdbahn (Ekliptik) und die Mondbahn leicht gegeneinander geneigt sind, findet dieses Ereignis nur statt:
1. bei Neumond und
2. wenn der Mond sich an einem Punkt befindet, an dem die Mondbahn die Ekliptik schneidet, ein so genannter Knotenpunkt.
Sonne – Erde – Mond müssen dann nahezu in einer Linie stehen.
Der Mond zieht genau vor der Sonne vorbei, so dass kurzfristig die Sonne völlig verdeckt ist. Dieser Typ ist für die Astronomie am interessantesten, hauptsächlich weil man dabei die Sonnenkorona beobachten kann, die sonst vom hellen Licht der Sonne überstrahlt wird. Außerdem kann bei Sternen, die dicht neben der Sonne stehen und während einer Finsternis sichtbar sind, die Ablenkung des Lichts durch Gravitation und Raumkrümmung durch die Sonne gemessen werden.
Nur an den Punkten 2 und 3 kann eine Sonnenfinsternis entstehen !
An den Punkten 1 und 4 entsteht eine Mondfinsternis.
An allen anderen Positionen zieht der Mond über oder unter der Ekliptik vorbei.
Entfernungen und Größenverhältnisse nicht maßstabsgerecht,
der Winkel der Mondbahn zur Ekliptik ist zur Veranschaulichung vergrößert dargestellt.
Je nach dem Grad der Bedeckung unterscheidet man vier prinzipielle Arten von Sonnenfinsternissen:
1. Totale Sonnenfinsternis (total eclipse) – (Lange Totalität > 30 Sekunden)
2. Ringförmige Sonnenfinsternis (Mond etwas kleiner als Sonne)
3. Hybride Sonnenfinsternis (Kurze Totalität < 30 Sekunden)
4. Partielle Sonnenfinsternis (Keine vollständige Verdeckung)
Für Finsternisse sind vor allem synodische und drakonische Monate interessant. Bei dem synodischen Monat spielen die Mondphasen eine Rolle und bei dem drakonischen Monat die Knoten.
Immer wenn der Mond im Bereich des auf- bzw. absteigenden Knoten (= Schnittpukte der Monbahn mit der Ekliptik) steht, befindet sich der Mond unmittelbar auf der Erdbahnebene, quasi auf der Ebene der Linie Sonne-Erde. Ist zur selben Zeit auch noch Voll- oder Neumond ensteht eine Finsterniss.
Kombiniert man die zwei Monatslängen so, daß sie unentwegt aufaddiert werden, so ergibt sich mathematisch folgendes, daß
223 synodische Monate = 6585,321 Tage fast genau
242 drakonische Monate = 6585,357 Tage sind.
Das ergibt ein Zyklus von 18 Jahren und 11 Tagen. Schon in babylonischer Zeit waren die Perioden, in denen sich Finsternisse wiederholen, gut bekannt. Die Sternkundigen hatten viele Berichte über Finsternisse zur Verfügung, die jeweils in Gruppen von 18 Jahren angeordnet werden konnten. Dieser Zyklus von 223 synodischen und 242 drakonischen Monaten trägt bis heute, den aus damaliger Zeit stammenden Namen Saros-Zyklus.
Es wird Nacht, mitten am Tage, innerhalb weniger Sekunden. Ganz plötzlich ist es dunkel, Sterne scheinen, die Natur geht schlafen. Für wenige Minuten bleibt alles stehen. Wind kommt auf, die Temperatur fällt, der Horizont erstrahlt in Dämmerungsfarben. Plötzlich nach zwei oder drei oder auch mehr Minuten ist alles so schnell vorbei wie es begonnen hatte. Doch eines bleibt ein Leben lang – die Erfahrung, sie wirkt wohl ewig.
Wie viele Beobachter übereinstimmend berichteten, beeindruckt die total vom Neumond abgedeckte Sonnenscheibe mit der umgebenden, zartrosa schimmernden Korona am meisten, wenn man sie mit bloßen Augen sieht. Aber nur während der wenigen Minuten der Totalität darf man mit ungeschützten Augen zur Sonne blicken!
[ACHTUNG beim Beobachten unbedingt spezielle Finsternisbrillen tragen sonst droht Erblindungsgefahr !!!]
Eine totale Sonnenfinsternis nimmt folgenden Verlauf: Die Finsternis beginnt, wenn die dunkle Neumondscheibe von Westen her kommend den Sonnenrand von außen berührt. Man spricht vom 1. Kontakt.
Kurz darauf erkennt man eine kleine Einbuchtung am Sonnenrand, der Mond beginnt die Sonne abzudecken. Langsam schiebt sich der Mond immer weiter über die gleißend helle Sonnenscheibe. Jetzt ist die Zeit gekommen, Serienaufnahmen von der zunehmenden partiellen Phase zu gewinnen.
Allmählich wird der Himmel in ein immer dunkleres Blau getaucht. Es wird merklich kühler. Von fünf zu fünf Minuten wird das Thermometer abgelesen. Bis zur Finsternismitte kann die Temperatur um vier bis fünf Grad abfallen. Die zurückgehende globale Himmelshelligkeit ist ebenfalls zu registrieren. Kurz vor der Totalität treten recht plötzlich heftige Böen auf. Dieser Finsterniswind reißt gelegentlich den bedeckten Himmel auf und gibt den Blick auf die Sonnensichel frei. Schließlich leuchtet die messerscharfe Sonnensichel am Firmament – der zweite Kontakt steht unmittelbar bevor.
Jetzt beginnen sich die Ereignisse fast zu überstürzen, es wird dramatisch. Bei sehr klarem Wetter wird Venus schon zehn Minuten vor der Totalität sichtbar. Die Umwelt reagiert auf das seltene Schattenspiel: Blüten schließen ihre Kelche, mancherorts bilden sich Tautropfen auf Gräsern und Blättern. Winzige Sonnensicheln bedecken den Boden dort, wo die restlichen Strahlen des Sonnenlichtes durch Blätter und Äste scheinen – eine Folge des Lochblendeneffektes. Haustiere werden unruhig und verkriechen sich, Vögel suchen ihre Schlafplätze auf. Hühner verstecken sich und ziehen die Köpfe ein, Fledermäuse und Nachtfalter hingegen werden aktiv.
Etwa zwei bis drei Minuten vor dem 2. Kontakt markiert, tauchen die „Fliegenden Schatten“ (engl.: shadow bands) auf. Auf hellen Flächen wie weißen Sandstränden oder weißgetünchten Hauswänden sieht man ein wellenartiges Muster von hellen und dunklen Streifen von etwa 20 cm Breite und einen halben Meter pro Sekunde Geschwindigkeit entlang huschen. Sie sind ein Szintillationseffekt: Das Licht der extrem schmalen Sonnensichel wird durch Luftschlieren unterschiedlich stark gebrochen und absorbiert. Erstmals beschrieben hat das Phänomen der Fliegenden Schatten der britische Börsenmakler und Amateurastronom Sir Francis Baily (1774-1844) bei der Beobachtung der totalen Sonnenfinsternis vom 8. Juli 1842 in Pavia, Norditalien.
Baily hat noch ein anderes Phänomen erwähnt, das er bei der ringförmigen Sonnenfinsternis vom 15. Mai 1836 bemerkt hat. Im Angelsächsischen wird es heute noch nach ihm als „Baily’s Beads“ bezeichnet, wir nennen es das Perlenschnurphänomen. Es tritt in den letzten Sekunden vor und nach der Totalität auf: Die dünne Sonnensichel zerfällt in einzelne helle Lichtpunkte. Sie sehen aus wie die glitzernden Perlen einer Schmuckkette. Gebirge und Tiefebenen auf dem Erdtrabanten bewirken einen unregelmäßig gewellten Mondrand. Während die Mondgebirge die Sonne bereits vollständig abdecken, leuchtet die Photosphäre noch durch die Mondtäler.
Kurz darauf leuchtet nur noch ein Lichtpunkt am Mondrand auf, während bereits die Korona rundherum um die verdunkelte Sonne aufleuchtet – man spricht vom Diamantringphänomen. Einen Augenblick später ist die Totalität eingetreten. Kurz vorher kann der aufmerksame Beobachter in westlicher Richtung das Heranrasen des Mondschattens sehen, ein etwas unheimliches Schauspiel.
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Der Diamantring Effekt Kurz vor und nach der Totalität tritt der Diamantringeffekt auf und/oder Baily’s Beads erscheinen. Im deutschsprachigen Raum heißt dieses Phänomen ”Perlschnureffekt”. Die schmale Sichel der noch gerade sichtbaren Sonnenscheibe wird in einzelne Punkte oder Knötchen zerteilt. Oder es erscheint ein einziger greller Lichtfleck.
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Wer erstmals die total verfinsterte Sonne erlebt, ist in der Regel überwältigt von diesem grandiosen Himmelsschauspiel. Emotionale Reaktionen sind nicht auszuschließen: Man vergißt den Auslöser seiner Kamera zu drücken, das Messprogramm wird vernachlässigt. Das Beobachtungsprogramm sollte daher nicht zu dicht gedrängt sein. Mann sollte sich unbedingt Zeit nehmen zum Schauen!
Die Totalität setzt ein. Um die schwarze Neumondscheibe leuchtet der Strahlenkranz der Sonnenkorona mit ihren unterschiedlichen Formen je nach Stadium im Aktivitätszyklus (Minimums- bzw. Maximumskorona).
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Kernschatten auf der Erdoberfläche |
Korona bei totaler Sonnenfinsternis |
Jetzt kann man unbesorgt ohne Filter die total verfinsterte Sonne ansehen – mit freiem Auge, im Fernglas und im Teleskop. Im Feldstecher, noch besser im Fernrohr natürlich, erkennt man hellrote Flammenzungen am durch den Mond verdeckten Sonnenrand. Es sind die sogenanten Protuberanzen, heiße Gasmassen, die von der Sonnenoberfläche zigtausende Kilometer hochgeschleudert werden.
Während der Totalität leuchten die hellsten Sterne und Planeten auf. Um sich schneller zurechtzufinden – die Totalität dauert nur wenige Minuten – sollte man sich vor Beginn der Finsternis die Position der hellen Planeten sowie der Sterne in der Sonnenumgebung einprägen. Zeit für lange Protokollnotizen bleibt nicht, der Einsatz eines Diktiergerätes ist deshalb sehr empfehlenswert.
In der Ferne sieht man den aufgehellten Horizont, meist in einem rötlichen Licht. Hervorgerufen wird die Aufhellung durch das Licht der Landschaften, die nicht im Kernschattenbereich liegen. Wer je eine totale Sonnenfinsternis erlebt hat., wird schnell verstehen, weshalb die Völker der Antike von Schrecken und Unruhe befallen wurden und durch allerlei Kulthandlungen versuchten, das Sonnenlicht zurück zugewinnen, was ihnen auch jedes Mal gelang (Hä Hä).
Ein heller Punkt flammt am Westrand er Sonne auf, Sekunden später sind es mehrere – Diamantring und Perlenschnur treten erneut auf. Schon sieht man wieder eine messerscharfe Sonnensichel am noch dunkelblauen Himmelszelt. Der Mond schiebt sich weiter nach Osten und gibt nach und nach ein immer größeres Stück der Sonnenscheibe frei. Die Spannung löst sich, die Fotografen setzen ihre Serienaufnahmen fort. Schnell wird es wieder heller, die Luft erwärmt sich und das touristische, schaulustige Völkchen verstreut sich. Zurück bleiben die ernsthaften Beobachter, die auch noch den 4. Kontakt registrieren wollen, der das Ende der Finsternis markiert.
Der Mond gibt die Sonnenscheibe wieder vollständig frei. Jetzt tief durchatmen und die Eindrücke verarbeiten. Eine totale Sonnenfinsternis brennt sich tief in unsere Erinnerungen ein. Es ist einfach ein gewaltiges Spektakel.
Sowohl die Umlaufbahn der Erde um die Sonne als auch die Umlaufbahn des Mondes um die Erde sind leicht elliptisch. Dadurch ändern sich die Entfernungen von Sonne und Mond zur Erde. Wenn der Mond besonders weit von der Erde entfernt ist und die Erde der Sonne nahe ist, ist die "Mondscheibe" nicht mehr groß genug, um die ganze "Sonnenscheibe" abzudecken. Wenn der Mond genau vor der Sonne vorbeizieht, erfolgt statt einer totalen Sonnenfinsternis eine ringförmige Finsternis, bei der der äußere Rand der Sonne sichtbar bleibt. Ringförmige Sonnenfinsternisse sind nur deshalb möglich, weil der Mond von der Erde aus ziemlich genau so groß erscheint wie die Sonne.
Sie beginnt und endet stets als ringförmige Finsternis und erreicht im mittleren Teil des Verlaufs kurz Totalität. Hybride Sonnenfinsternisse sind recht selten, sie machen im langjährigen Kanon nur ca. 1 Prozent aller Fälle aus. Am 8. April 2005 ereignete sich eine derartige hybride Finsternis im östlichen Pazifik vor Costa Rica/Panama für ca. 30 Sekunden.
Der Mond zieht nicht genau vor der Sonne vorbei, sondern etwas darüber oder darunter und verdeckt sie daher nur teilweise. Wenn nicht ein beträchtlicher Teil der Sonne bedeckt wird, bleibt die partielle Sonnenfinsternis in der Regel unbemerkt. Auch eine totale Sonnenfinsternis beginnt und endet mit einer teilweisen Verdeckung der Sonne.
