Eine irdische Sonnenfinsternis oder eine Eklipse (griechisch έκλειψη, éκlιpsi - wörtlich die Überlagerung; Verdeckung, Auslöschung, vergleiche Ellipse) tritt ein, wenn die Sonne durch den Mond ganz oder teilweise verdeckt wird.
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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 – eigentlich korrekterweise von einer Erdfinsternis sprechen müsste.
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.
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.
Arten von Sonnenfinsternissen
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 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.
Ringförmige Sonnenfinsternis
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.
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
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 (mit ca. 10-6 allerdings vernachlässigbar), heller Protuberanzen sowie zum erheblichen Teil aus Licht, das außerhalb des Kernschattens in der Erdatmosphäre 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 Minuten vor dem 2. Kontakt beginnt sich der klare Himmel merklich zu trüben, ab etwa 1 Minuten 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 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.
Durch die lokale Abkühlung treten walzenförmige Winde auf. Sonnenfinsternisse lösten in der Geschichte stets Katastrophenängste aus, sie wurden z.B. als Zeichen göttlicher Strafen angesehen.
Bekannt ist auch die romantische Beschreibung der Sonnenfinsternis vom 8. Juli 1842 von Adalbert Stifter (siehe Weblinks).
Heute übt eine Sonnenfinsternis eine große Faszination als Naturschauspiel aus.
Aufwändige Beobachtungskampagnen
- 30. Mai 1965: Start mehrerer Raketen in Charlestown, USA
- 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-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
Besondere Sonennfinsternisse
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 Merkurdurchgang und eine Sonnenfinsternis und am 5. April 15232 ein 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 Sonnensystem gibt es Sonnenfinsternisse, 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.
Beobachtet wurden Sonnenfinsternisse durch die Marsmonde Deimos und Phobos
Listen spezieller Sonnenfinsternisse
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. | Asien, 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. | Asien, Australien, Nordamerika |
| 4. Dezember 2002 | Total | 02:04 Min. | Südafrika, Antarktis, Indonesien, Australien |
| 31. Mai 2003 | Ringförmig | 03:37 Min. | Europa, Asien, Nordamerika |
| 23. November 2003 | Total | 01:57 Min. | Australien, Neuseeland, Antarktis, Südamerika |
| 19. April 2004 | Partiell | - | Antarktis, Südafrika |
| 14. Oktober 2004 | Partiell | - | Asien, Hawaii, Alaska |
| 8. April 2005 | Hybrid | 00:42 Min. | Pazifik, Mittelamerika |
| 3. Oktober 2005 | Ringförmig | 04:32 Min. | Europa, Afrika, Asien |
| 29. März 2006 | Total | 04:07 Min. | Afrika, Europa, Asien |
| 22. September 2006 | Ringförmig | 07:09 Min. | Südamerika, Westafrika, Antarktis |
| 19. März 2007 | Partiell | - | Asien, Alaska |
| 11. September 2007 | Partiell | - | Südamerika, Antarktis |
| 7. Februar 2008 | Ringförmig | 02:12 Min. | Antarktis, Australien, Neuseeland |
| 1. August 2008 | Total | 02:27 Min. | Nordamerika, Europa, Asien |
| 26. Januar 2009 | Ringförmig | 07:54 Min. | Südliches Afrika, Antarktis, Südostasien, Australien |
| 22. Juli 2009 | Total | 06:39 Min. | OstAsien, Pazifik, Hawaii |
| 15. Januar 2010 | Ringförmig | 11:08 Min. | Afrika, Asien |
| 11. Juli 2010 | Total | 05:20 Min. | Südliches Südamerika |
| 4. Januar 2011 | Partiell | - | Europa, 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, Neuseeland |
| 20. Mai 2012 | Ringförmig | 05:46 Min. | Pazifik, Asien, Nordamerika |
| 13. November 2012 | Total | 04:02 Min. | Australien, Neuseeland, südliches Südamerika, südlicher Pazifik |
| 10. Mai 2013 | Ringförmig | 06:03 Min. | Australien, Neuseeland, Zentralpazifik |
| 3. November 2013 | Hybrid | 01:40 Min. | Östliches 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 |
| 9. März 2016 | Total | 04m09s | Südasien, Pazifik |
| 1. September 2016 | Ringförmig | 03m06s | Afrika |
| 26. Februar 2017 | Ringförmig | 00m44s | Südliches Afrika, Südliches Südamerika |
| 21. August 2017 | Total | 02m40s | Nordamerika |
| 15. Februar 2018 | partiell | - | Antarktis, südliches Südamerika |
| 13. Juli 2018 | partiell | - | Südaustralien |
| 11. August 2018 | partiell | - | Nordeuropa, Nordasien |
| 6. Januar 2019 | partiell | - | Ostasien |
| 2. Juli 2019 | total | 04m33s | Südamerika |
| 26. Dezember 2019 | ringförmig | 03m39s | Südasien |
| 21. Juni 2020 | ringförmig | 00m38s | Südasien |
| 14. Dezember 2020 | total | 02m10s | Südamerika |
| 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 |
|---|---|
| 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.
Sonnenfinsternis am 11. August 1999
Am 11. August 1999 fand bislang letztmalig eine totale Sonnenfinsternis über Zentraleuropa statt. Sie wurde etwas östlich der Nordamerikanischen Ostküste als partielle Sonnenfinsternis sichtbar und bewegte sich mit ca. 1.600 km/h über den Atlantik hin an die Westspitze Englands – Landsend. Da war sie bereits als totale Finsternis sichtbar. Der Totalitäststreifen zog sich quer über Europa bis Rumänien, wo sie die längste Dauer der Totalität hatte – 2 Minuten und 23 Sekunden. Östlich von Indien im Golf von Bengalen endete bei Sonnenuntergang die Sonnenfinsternis. Da der Durchmesser der Sonne das Vierhundertfache des Durchmessers des Mondes beträgt, und der Abstand Erde-Mond an diesem Tag ebenfalls (und zufällig) ein Vierhundertstel der Entfernung Erde-Sonne betrug, kam es an diesem Tag und über Zentraleuropa zu einer "gerade-noch" totalen Abdeckung.
Als sich im Jahr 1999 die 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.
Siehe auch
Weblinks
- Ringförmige Sonnenfinsternis vom 3.10.2005
- Lokale Zeiten von Sonnenfinsternisse
- Sonnen- und Mondfinsternisse
- Rückblick auf die Totale Sonnenfinsternis vom 11.08.1999 (www.deutsches-museum.de)
- Zukünftige und historische Sonnenfinsternisse (www.deutsches-museum.de)
- Informationen zu Sonnenfinsternissen bei der NASA (nasa.gov)
- Weltkarte aller totalen Sonnenfinsternisse von 2001-2025 (nasa.gov)
- Film + Fotos der bemerkswerten hybriden Sonnenfinsternis vom 3.10.1986 (arizona.edu)
- Venus und die Raumstation ISS vor der Sonne (astronomie.info)
- Beschreibung der Sonnenfinsternis vom 8. Juli 1842 von Adalbert Stifter (univie.ac.at)
