Lexikon: Sonnenfinsternis

 

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Image:Solar eclipse animate (2006-Mar-29).gif|250px|thumb|Animation der Sonnenfinsternis am 29. März 2006 Eine irdische Sonnenfinsternis tritt ein, wenn die durch den Mond ganz oder teilweise verdeckt wird.
Als "Sonnenfinsternis" wird sie vom irdischen Betrachter wahrgenommen. Im Gegensatz zur Mondfinsternis, bei der tatsächlich der Mond dunkel wird, leuchtet die Sonne natürlich weiter. Stattdessen liegt ein Teil der Erde im Schatten des Mondes, so dass man – analog zur Mondfinsternis – von einer Erdfinsternis sprechen könnte.

Da die Erdbahn (Ekliptik) und die Mondbahn leicht gegeneinander geneigt sind, findet dieses Ereignis nur statt

  • bei Neumond und
  • wenn der Mond sich an einem Punkt befindet, an dem die Mondbahn die Ekliptik schneidet, ein so genannter Knotenpunkt.
Bild: Finsternis.jpg

Nur an den Punkten 2 und 3 kann eine Sonnenfinsternis entstehen, bei 1 und 4 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.


Sonnenfinsternis am 11. August 1999

Bild: Eclipse6.jpg Am 11. August 1999 fand bislang letztmalig eine totale Sonnenfinsternis über Zentraleuropa statt. Sie wurde etwas östlich der Nordamerikanischen Ostküste als teilweise Sonnenfinsternis sichtbar und bewegte sich mit ca. 1.600 km/h über den Atlantik hin an die Westspitze England|Englands – Landsend. Da war sie bereits als totale Finsternis sichtbar. Der Totalitäststreifen zog sich quer über bis Rumänien, wo sie die längste Dauer der Totalität hatte – 2 Minuten und 23 Sekunden. Irgendwo östlich von Indien im Golf von Bengalen endete bei Sonnenuntergang die Sonnenfinsternis. Da der Durchmesser der das Vierhundertfache des Durchmessers des Mondes beträgt, und der Abstand Erde-Mond an diesem Tag ebenfalls (und zufällig) ein Vierhundertstel der Erde-Sonne betrug, kam es an diesem und über Zentraleuropa zu einer "gerade-noch" totalen Abdeckung.

Als sich im Jahr 1999 die Medienbericht|Medienberichte für die bevorstehende totale Sonnenfinsternis über Zentraleuropa mehrten, wurde oftmals mit der Ankündigung: "Eclipse 99" auf dieses Ereignis hingewiesen und es wurden entsprechende Erklärungen zur Entstehung aber auch Vorschauen auf das kommende Naturschauspiel gemacht.

Arten von Sonnenfinsternissen

Bild: Sonnenfinsternis1999.jpg

Je nach dem Grad der Bedeckung unterscheidet man vier prinzipielle Arten von Sonnenfinsternissen:


Totale Sonnenfinsternis (total eclipse)

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 Korona_(Sonne)|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.


Bild: RingfoermigeSonnenfinsternis.jpg

Ringförmige Sonnenfinsternis

Sowohl die Umlaufbahn der Erde um die Sonne als auch die Umlaufbahn des Mondes um die Erde sind leicht Ellipse|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.

Hybride Sonnenfinsternis

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.

Partielle Sonnenfinsternis

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.

Auswirkungen

Bild: Solar eclipse lightcurve.png Die Helligkeit des Himmels verringert sich während der Totalität auf etwa 1/100.000 bis 1/10.000 der Helligkeit des vollen Sonnenlichts, was etwa der 5–50fachen Helligkeit einer Vollmondnacht entspricht. Die Resthelligkeit besteht dabei zum einen aus der Helligkeit der Korona_(Sonne)|Korona (mit ca. 10-6 allerdings vernachlässigbar), heller en sowie zum erheblichen Teil aus Licht, das in außerhalb des Kernschattens in der Streuung (Physik)|gestreut wird. Bei der Sonnenfinsternis von 1999 betrug die Resthelligkeit etwa 1/30.000 bis 1/10.000 des vollen Sonnenlichts. Die Berechnung dieser Resthelligkeit ist aufgrund der starken Abhängigkeit vom Wettergeschehen nur sehr begrenzt möglich.

Für menschliche Beobachter wird die Helligkeitsänderung erst kurz vor Beginn der totalen Phase deutlich erkennbar. Ab ca. 10 min vor dem 2. Kontakt beginnt sich der klare Himmel merklich zu trüben, ab etwa 1 min vor Totalitätsbeginn ist die zeitliche Änderung deutlich erkennbar. Etwa ab diesem Zeitpunkt ist bei freier Sicht und klarem oder leicht bewölktem Himmel auch die räumliche Helligkeitsänderung als herannahende dunkle "Wand" zu erkennen. Bei bedecktem Himmel fällt die Verfinsterung erst etwa 5 Minuten vor Totalitätsbeginn auf.

Diese Beobachtungen liefern einen einfachen Nachweis für das Weber-Fechner-Gesetz, dem zufolge unter anderem die Helligkeitswahrnehmung der meisten Tiere, einschließlich des Menschen, einer Logarithmus|logarithmischen Beziehung folgt. Während die zeitliche Änderung der Beleuchtungsstärke etwa 40 Minuten vor Totalitätsbeginn am stärksten ist, wird die logarithmische Lichtkurve (siehe Abbildung) erst wenige Sekunden vor dem zweiten Kontakt am steilsten. Letzteres steht im Einklang zu der subjektiven Erfahrung zahlreicher Finsternisbeobachter.

Infolge der schmalen Sichelgestalt machen sich auch atmosphärische Lichtbrechungseffekte als so genannte „fliegende Schatten“ bemerkbar; die Ursache ist die gleiche wie beim Funkeln der Sterne. Durch veränderliche Dichteunterschiede in der Atmosphäre wird das Licht der Sonnensichel unterschiedlich abgelenkt und daher lokal gebündelt oder zerstreut; bei der vollen Sonnenscheibe heben sich die Verstärkungen und Abschwächungen unterschiedlicher Bereiche der Sonne weitgehend auf.

Während einer Sonnenfinsternis ist ein anormales Verhalten von Tieren zu beobachten, z.B. dass sie sich mitten am Tag schlafen legen. Physische Auswirkungen auf den Menschen sind nicht nachgewiesen.

Sonnenfinsternisse lösten in der Geschichte stets Katastrophenängste aus, sie wurden z.B. als Zeichen göttlicher Strafen angesehen.

Bekannt ist auch die Romantik|romantische Beschreibung der Sonnenfinsternis vom 8. Juli 1842 von Adalbert Stifter (siehe [[).

Heute übt eine Sonnenfinsternis eine große Faszination als Naturschauspiel aus.

Aufwändige Beobachtungskampagnen

  • 30. Mai 1965: Start mehrerer Raketen in Charlestown,
  • 20. Mai 1966: Start mehrerer Raketen in Karystos zur Beobachtung der an diesem Tag stattfindenden ringförmig-totalen Sonnenfinsternis
  • 12. November 1966: Start von zwei Titus (Rakete)|Titus-Raketen in Las Palmas, Argentinien.
  • 26. Februar 1979: Start mehrerer Forschungsraketen in Red Lake, Kanada
  • 16. Februar 1980: Start von Forschungsraketen von der San-Marco-Plattform

Simultanes Auftreten einer Sonnenfinsternis und eines Planetentransits

Prinzipiell ist das simultane Auftreten einer Sonnenfinsternis und eines Planetentransits möglich. Allerdings sind derartige Ereignisse extrem selten. So werden erst am 5. Juli 6757 ein Merkurtransit|Merkurdurchgang und eine Sonnenfinsternis und am 5. April 15232 ein Venustransit|Venusdurchgang und eine Sonnenfinsternis gleichzeitig auftreten.

Am 4. Juni 1769 ereignete sich nur fünf Stunden nach Ende des Venustransits eine totale Sonnenfinsternis, die in Europa, den nördlichsten Teilen Nordamerikas und in Nordasien zumindest als partielle Sonnenfinsternis zu sehen war. Dies war der geringste zeitliche Abstand zwischen einem Planetentransit und einer Sonnenfinsternis in historischer Zeit.

Sonnenfinsternisse durch künstliche Erdsatelliten

Auch künstliche Erdsatelliten können in die Sichtlinie zwischen Erde und Sonne geraten. Allerdings sind solche Ereignisse schwer zu beobachten, da das Sichtbarkeitsgebiet sehr klein ist. Der Satellit wandert meist binnen 1 Sekunde vor der Sonne vorbei. Wie bei einem Planetendurchgang ist keine Helligkeitsabnahme zu registrieren.

Andere Sonnenfinsternisse

Im ganzen gibt es se, jedoch sind sie nirgends so ausgeprägt wie jene auf der Erde. Dies hängt mit der runden Mondform, der exakten Mondgröße und der exakten Entfernung zur Sonne zusammen. Die seltene Kombination der letzten zwei Komponenten ist auf puren Zufall zurückzuführen.

Sonnenfinsternis-Termine

Datum Typ Dauer (*) Regionen
21. Juni 2001 Total 4:57 Min. Südamerika, Afrika
14. Dezember 2001 Ringförmig 3:53 Min. Nord- und Mittelamerika
10. Juni 2002 Ringförmig 0:23 Min. Australien, Nordamerika
21. Juni 2001 Total 04:57 Min. Amerika, Afrika
14. Dezember 2001 Ringförmig 03:53 Min. Nord- und Mittelamerika
10. Juni 2002 Ringförmig 00:23 Min. Australien, Nordamerika
4. Dezember 2002 Total 02:04 Min. Australien
31. Mai 2003 Ringförmig 03:37 Min. , , Nordamerika
23. November 2003 Total 01:57 Min. Australien, , Antarktis, Südamerika
19. April 2004 Partiell - Antarktis, Südafrika
14. Oktober 2004 Partiell - , Hawaii, Alaska
8. April 2005 Hybrid 00:42 Min. Pazifik, Mittelamerika
3. Oktober 2005 Ringförmig 04:32 Min. , Afrika,
29. März 2006 Total 04:07 Min. Afrika, ,
22. September 2006 Ringförmig 07:09 Min. Westafrika, Antarktis
19. März 2007 Partiell - , Alaska
11. September 2007 Partiell - Südamerika, Antarktis
7. Februar 2008 Ringförmig 02:12 Min. Australien,
1. August 2008 Total 02:27 Min. Nordamerika, ,
26. Januar 2009 Ringförmig 07:54 Min. Südliches Afrika, Antarktis, Südostasien, Australien
22. Juli 2009 Total 06:39 Min. Ost, Pazifik, Hawaii
15. Januar 2010 Ringförmig 11:08 Min. Afrika,
11. Juli 2010 Total 05:20 Min. Südliches Südamerika
4. Januar 2011 Partiell - , Afrika, Zentralasien
1. Juni 2011 Partiell - Island, nördliches Nordamerika, Ostasien
1. Juli 2011 Partiell - Südlicher Indischer Ozean
25. November 2011 Partiell - Südliches Afrika, Antarktis, Tasmanien,
20. Mai 2012 Ringförmig 05:46 Min. Pazifik, , Nordamerika
13. November 2012 Total 04:02 Min. Australien, , südliches Südamerika, südlicher Pazifik
10. Mai 2013 Ringförmig 06:03 Min. Australien, , Zentralpazifik
3. November 2013 Hybrid 01:40 Min. Amerika, Südeuropa, Afrika
29. April 2014 Ringförmig 00:00 Min. Südindien, Australien, Antarktis
23. Oktober 2014 Partiell - Nordpazifik, Nordamerika
20. März 2015 Total 02:47 Min. Atlantik vor England, Norwegen, Nordpol (!)
13. September 2015 Partiell - Südafrika, Südindien, Antarktis
12. August 2026 Total 02:18 Min. Spanien
2. August 2027 Total 06:23 Min. Gibraltar, Nordafrika
3. September 2081 Total 05:33 Min. Schweiz (Norden), Deutschland (Süden)
23. Juli 2093 Ringförmig 05:11 Min. Deutschland (Osten)
16. Juli 2186 Total 07:29 Min. Mittelatlantik, nördliches Südamerika

(*) Dauer der zentralen Finsternis.

Liste der längsten Sonnenfinsternisse zwischen 0 und 3000

Totale Sonnenfinsternisse

Datum Dauer
16. Juli 2186 7m29s
5. Juli 2168 7m26s
27. Juni 363 7m24s
27. Juli 2204 7m22s
8. Juli 381 7m22s
9. Juni 1062 7m20s
20. Juni 1080 7m18s
16. Juni 345 7m17s
3. Juni 699 7m16s
13. Juni 717 7m15s
1. Juni 132 7m14s
24. Juni 2150 7m14s
29. Mai 1044 7m12s
25. Juni 2522 7m12s
12. Juni 150 7m12s
19. Juli 399 7m11s
3. Juli 2885 7m11s
14. Juni 2504 7m10s
23. Juni 2867 7m10s
23. Mai 681 7m09s
20. Juni 1955 7m08s
8. August 2222 7m06s
22. Mai 114 7m05s
1. Juli 1098 7m05s
8. Juni 1937 7m04s
30. Juni 1973 7m04s
5. Juli 2540 7m04s
16. Juli 2903 7m04s
6. Juni 327 7m03s
22. Juni 168 7m02s
25. Juni 735 7m02s
12. Juni 2849 7m00s

Die längste totale Sonnenfinsternis im 21. Jahrhundert mit einer Dauer der totalen Phase von 6m39s findet am 22. Juli 2009 statt. Theoretisch kann die totale Phase einer totalen Sonnenfinsternis 7m31s dauern.

Ringförmige Sonnenfinsternisse

Datum Dauer
7. Dezember 150 12m24s
25. November 132 12m16s
17. Dezember 168 12m15s
14. Dezember 1955 12m09s
14. Januar 3080 12m09s
24. Januar 3098 12m05s
24. Dezember 1973 12m03s
25. Dezember 1628 12m02s
2. Dezember 1937 12m00s

Die längste Dauer einer ringförmigen Sonnenfinsternis im 21. Jahrhundert mit einer Dauer von 11m08s findet am 15. Januar 2010 statt.

Siehe auch

  • Merkurtransit
  • Venustransit
  • Saros
  • Verfinsterung
  • Phobosdurchgang vom Mars
  • Deimosdurchgang vom Mars

Weblinks

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