Sonnenfinsternis

Sonnenfinsternis

Die meiste Zeit hat die Stellung von Sonne, Erde und Mond nur Einfluss darauf, ob wir den Mond sehen (grob: es ist Nacht) und in welcher Mondphase wir uns befinden (steht der Mond, von der Sonne aus gesehen, hinter der Erde, ist Vollmond; steht der Mond, von der Sonne aus gesehen, zwischen Sonne und Erde, ist Neumond; alles dazwischen sind die Mondstände im zu- und abnehmenden Mond1). Die Bahnebene des Mondes verläuft unter- oder oberhalb der von Erde und Sonne. Kommt der Mond aber auf seiner Umlaufbahn um die Erde auf dieselbe Bahnebene und befindet er sich zudem gerade in Konjunktion, also, von der Sonne aus gesehen, vor der Erde (man stelle sich das so vor: der Neumond ereignet sich in einer Linie Sonne–Mond–Erde in derselben/ einer Ebene), wird auf der Erde für kurze Zeit der Tag zur Nacht. Die Erde steht im Schatten des Mondes, der Mond verhindert, dass die Sonnenstrahlen ungehindert auf die Erde treffen können. Ein solches Ereignis nennt man Sonnenfinsternis, der Terminus lautet Eklipse. Eine Sonnenfinsternis kann, weil der Mond zwischen Sonne und Erde stehen muss, lediglich in der Neumondphase auftreten.

Je nachdem, wie viel von der sonst am Tag sichtbaren Oberfläche der Sonne verdeckt wird, ergeben sich unterschiedliche Typen einer Sonnenfinsternis. Da Sonnenfinsternisse komplexer als Mondfinsternisse sind, werden die verschiedenen Typen hier lediglich skizziert.

Der Mond ist viel kleiner als die Erde und erst recht als die Sonne (zu Durchmesser, Oberfläche, Masse des Mondes etc. siehe Monddaten). Dennoch erscheint der Mond einem Beobachter auf der Erde annähernd so groß wie die Sonne. Dieses Phänomen lässt sich mit dem sogenannten scheinbaren Durchmesser erklären. Die Sonne ist viel weiter von der Erde entfernt als der Mond, somit kommt es zu dieser Wahrnehmung. Bei einer totalen Sonnenfinsternis befindet sich ein Teil der Erde im Kernschatten2 des Mondes. Wegen des scheinbar gleichen Durchmessers von Sonne und Mond lässt der Mond kein Sonnenlicht zu diesem Teil der Erde durch. In einem Raum von bis zu einigen hundert Kilometern wird es für kurze Zeit vollständig dunkel. Die längste bisher gemessene totale Sonnenfinsternis ereignete sich am 22. Juli 2009. Die Sonnenfinsternis hatte eine maximale Dauer3 von 6 Minuten und 39 Sekunden. Eine solche Dauer wird nur erreicht, wenn der Mond auf seiner Umlaufbahn um die Erde sehr nah an der Erde ist, wodurch der scheinbare Durchmesser groß ist, und umgekehrt die Erde auf der Ekliptik sehr weit von der Sonne entfernt ist, so dass deren scheinbarer Durchmesser sehr klein ist.

Man spricht bei Sternen, Planeten und Monden zwar immer von Umkreisungen, tatsächlich bewegen sich aber die Erde (und der Mond) um die Sonne und der Mond um die Erde auf elliptischen Umlaufbahnen. Daher kann es während einer Sonnenfinsternis dazu kommen, dass der scheinbare Durchmesser des Mondes kleiner als der scheinbare Durchmesser der Sonne ist. Solches passiert, wenn die Entfernung des Mondes von der Erde sehr groß ist. Das ist natürlich relativ, der Mond ist je nach Sicht der Dinge immer sehr weit entfernt. Auf seiner Umlaufbahn um die Erde kann er aber näher oder weiter von der Erde entfernt sein (in Erdnähe sind es grob 350.000 km, in Erdferne grob 400.000 km). Ist der Mond sehr weit entfernt in der Nähe des sogenannten Apogäums4, erscheint er uns kleiner und verdeckt während einer Sonnenfinsternis nur einen Teil der Sonne, weil der Kernschatten des Mondes die Erde nicht erreicht. Ein solches Ereignis nennt man ringförmige Sonnenfinsternis oder auch annulare Sonnenfinsternis. Sie hat ihren Namen daher, dass der äußere Ring der Sonne sichtbar bleibt, man sieht von der Erde aus einen hellen Sonnenring, eine Art Feuerkranz.

Eine hybride Sonnenfinsternis gehört zum Typus der totalen Sonnenfinsternis. Der Kernschatten des Mondes erreicht die Erde, aber nicht am Anfang und Ende, wo es nur zu ringförmigen Sonnenfinsternissen kommt. Daher ist eine andere Bezeichnung für hybride Sonnenfinsternisse ringförmig-totale Sonnenfinsternis. Die Sonnenfinsternis beginnt ringförmig, wird total und endet wieder ringförmig. An den Übergängen kann man beides beobachten. Die maximale Totalitätsdauer3 ist kürzer als eine Minute. Hybride Sonnenfinsternisse ereignen sich sehr selten.

Eine partielle Sonnenfinsternis ist abzugrenzen von einer partiell verdunkelten Sonne während einer der zuvor beschriebenen Arten von letztlich totalen Sonnenfinsternissen. Man versteht in der Astronomie unter einer partiellen Sonnenfinsternis ausschließlich eine Sonnenfinsternis, die an den Erdpolen partiell auftritt.

Außerhalb der Astronomie fasst man den Begriff weiter. Vor und nach einer Sonnenfinsternis verdunkelt sich die Erde im Zentrum des Geschehens. Eine solche Verdunkelung erleben auch die Beobachter außerhalb des zentralen Streifens, aber eben keine vollständige, da der Mond tatsächlich nur einen Teil der Sonne verdeckt und es nur in der Mitte wegen der scheinbar gleichen Durchmesser von Mond und Sonne zur vollständigen Verdeckung der Sonne kommt. Die Orte außerhalb des Zentrums liegen im Halbschatten des Mondes, wo zwar Schatten entsteht, aber es zu keiner vollständigen Verfinsterung kommt. Eine partielle Sonnenfinsternis ist meist kaum wahrnehmbar.

Nächste Sonnenfinsternisse

Die nächste partielle Sonnenfinsternis ist am .

Die nächste totale Sonnenfinsternis ist am .

Die nächste ringförmige Sonnenfinsternis ist am .

Fußnoten

[1]
Den Umlauf des Mondes um die Erde, die sogenannte Lunation, kann man danach, wo sich der Mond gerade auf seiner Umlaufbahn befindet, in Mondphasen einteilen und nach Mondständen unterscheiden. Beides ist nicht dasselbe, wird aber umgangssprachlich und in diversen Mondkalendern, die eigentlich Mondphasenkalender sind, gerne gleichgesetzt. Eine Mondphase ist ein zeitlicher Prozess, ein Ablauf. Man kann eine Lunation zum Beispiel in die Phasen zunehmender und abnehmender Mond unterteilen. In der Astronomie unterscheidet man feiner nach Vierteln und spricht seltener von Mondphasen. Beginnend mit dem Neumond, werden die vier Phasen unterschieden nach zunehmendem und abnehmendem Mond und danach, welcher Mondstand als nächstes erreicht wird. Beispielsweise endet das erste Viertel mit dem Erreichen des Halbmondes während der zunehmenden Mondphase. Das zweite Viertel endet mit dem Erreichen des Vollmondes. Ein Mondstand selbst ist keine Mondphase, sondern, das Wort sagt es, ein Stand zu einem bestimmten Zeitpunkt während einer Mondphase oder einer Lunation.
[2]
Der Kernschatten ist der Raum hinter dem Mond, wo alle Sonnenstrahlen vom scheinbaren Durchmesser des Mondes absorbiert sind. Alles, was sich im Kernschatten befindet, bleibt unbeleuchtet. Befindet sich ein Teil der Erde vollständig im Kernschatten des scheinbaren Durchmessers des Mondes, lässt der Mond kein Licht durch, für kurze Zeit ist auf einem Teil der Erde vollständige Sonnenfinsternis. Östlich und westlich des Kerns kommt es lediglich zu einer unvollständigen Verdeckung (partielle Sonnenfinsternis). Es wird dunkel, aber nicht Nacht. Je nach geographischer Länge eines Ortes (Längengrad) fallen der Helligkeitsabfall und die Dauer sehr unterschiedlich aus. Der Kernschatten hat eine maximale Breite von 273 Kilometern.
[3]
Eine Sonnenfinsternis ist ein prozesshaftes Geschehen, da sich zur selben Zeit die Erde um sich selbst und der Mond um die Erde drehen. Sie beginnt im Osten und endet im Westen, während zugleich der Mond zuerst mit ansteigender Dauer, dann mit abfallender Dauer die Sonne verdeckt. An jedem Ort, an dem es während der Durchquerung des Mondes zu einer Sonnenfinsternis kommt, dauert eine Sonnenfinsternis daher unterschiedlich lang. Die längste Dauer nennt man maximale Totalitätsdauer.
[4]
Als Apogäum werden Ort und Zeitpunkt bezeichnet, an dem ein Himmelskörper den größten Abstand zu dem umkreisten Himmelskörper hat. Das Gegenteil ist das Perigäum. Der Mond hat auf seiner Umlaufbahn um die Erde ein Apogäum und ein Perigäum, da sich die Erde außerhalb desZentrums der Umlaufbahn befindet.