Sonnenfinsternis

Eine irdische Sonnenfinsternis oder eine Eklipse (griechisch έκλειψις, ékleipsis - wörtlich die Überlagerung; Verdeckung, Auslöschung, vergleiche Ellipse) ist ein Astronomisches Ereignis, das eintritt, wenn die Sonne durch den Mond ganz oder teilweise verdeckt wird.

Als "Sonnenfinsternis" wird sie vom irdischen Betrachter wahrgenommen. Trifft der Schattenraum des Mondes auf die Erdoberfläche, so entsteht eine Sonnenfinsternis (Das Schattenbild des Mondes auf der Erde ist aber nicht einmal so groß wie Brandenburg). 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.

Grundlagen

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.

Das Zeitintervall zwischen zwei Durchgängen der Sonne durch denselben Mondknoten bezeichnet man als Finsternis-Jahr. Es dauert etwa 346 Tage und gibt dem Rhythmus an, in dem sich Sonnenfinsternisse in einer Sarosperiode wiederholen. Ich bin nikolai

Arten von Sonnenfinsternissen

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

Totale Sonnenfinsternis

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 daher nur während einer Finsternis sichtbar sind, die Ablenkung des Lichts durch die gravitative Raumkrümmung der Sonnenmasse gemessen werden.

Da die Sonne keine punktförmige Lichtquelle ist, ist während einer totalen Sonnenfinsternis nur in einem relativ kleinen Gebiet, dem sog. Kernschatten eine völlige Abdeckung der Sonne zu beobachten. Dieser hat einen Radius von etwa 100 Kilometern. In Gebieten nördlich und südlich von diesem Kernschattengebiet kann man hingegen nur eine partielle (s.u.) Sonnenfinsternis beobachten.

Ringförmige Sonnenfinsternis

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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, 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 etwa 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. Die nächste findet erst 2013 statt. Dieser Wechsel zwischen ringförmiger über totale und wieder zurück zu ringförmiger Abdeckung kommt dadurch zustande, dass zum Zeitpunkt der Finsternis der Abstand des Mondes zur Erdoberfläche ziemlich genau der Länge des Schattenkegels des Mondes entspricht. Der Mond deckt die Sonne also gewissermaßen "gerade so" ab und dies eben auch nicht während des gesamten Verlaufs (daher der Wechsel). Dementsprechend kurz sind die totalen Phasen (wenige Sekunden) und der Durchmesser des Kernschattens erreicht auch nur wenige dutzend Kilometer.

Partielle Sonnenfinsternis

Der Mond zieht nicht vor der Sonne , sondern etwas darüber oder darunter vorbei und verdeckt sie deshalb 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. Ich bin Nikolai

Zu beobachtende Phänomene während einer Sonnenfinsternis

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Diamantringeffekt

Bei der Beobachtung einer Sonnenfinsternis ist grosse Vorsicht geboten. Man darf niemals von blossem Auge oder mit einem ungefilterten Fernglas oder Teleskop direkt in die Sonne schauen. Gravierende Augenschäden bis hin zur Erblindung könnten die Folge sein. Während einer partiellen Sonnenfinsternis, wenn der Neumond die Sonne also nur teilweise abdeckt, ist ein Sonnenfilter unabdingbar. Für die Beobachtung mit freiem Auge werden Sonnenfinsternisbrillen empfohlen. Nur während der kurzen Minuten der Totalität müssen die Sonnenfilter für die Beobachtung von den optischen Geräten entfernt werden.

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Lichtkringel durch das Blätterwerk eines Baumes

Besonders faszinierend ist die Beobachtung einer totalen Sonnenfinsternis. Nicht bloss wegen ihres hohen Seltenheitswertes über einem bestimmten Gebiet, sondern auch wegen der beeindruckenden Lichtverhältnisse, zählt sie zu den eindrucksvollsten Naturphänomenen überhaupt. Etwa 1 Minute bevor die Sonne durch den Mond komplett verfinstert ist, schmilzt die schmale, nach wie vor gleissend helle Sonnensichel mehr und mehr zusammen. Gelegentlich können in diesem Moment - je nach atmosphärischen Bedingungen - "fliegende Schatten" beobachtet werden, durch Luftflimmern verursachte Schlieren und Bänder, die über den Boden huschen. Oft tritt ein böiger Finsterniswind auf, der den dramatischen Moment kurz vor dem Finsternishöhepunkt fühlbar verstärkt. Noch bevor die Totalität da ist, kann man von Auge bereits die innere Sonnenkorona erkennen. Wenn der letzte Sonnenstrahl durch ein oder mehrere Mondtäler erlischt, spricht man vom Dimantringeffekt (engl. Baily's beads). Erst wenn dieser Effekt vorbei ist, entfaltet sich die Sonnenkorona um die dunkle Mondscheibe herum in voller Pracht. Je nach Sonnenaktivität erscheint die Form der Korona eher gleichmässig (Maximum) oder länglich (Minimum).

Über dem Mondrand können während der totalen Phase, welche ohne Sonnenfilter beobachtet werden darf/muss, rötlich die Protuberanzen gesehen werden. Wenige Augenblicke vor Beginn oder kurz vor Ende der Totalität wird der rötliche Lichtsaum der Chromosphäre sichtbar.

Beleuchtung während einer Sonnenfinsternis

Die Lichtveränderung in der Natur ist während einer totalen Sonnenfinsternis einzigartig. Schon ab hochprozentiger partieller Finsternis nimmt das Licht eine unnatürliche bleifarbene Tönung an. Schatten werden auf einmal konturreicher und im Schatten von Bäumen und Sträuchern bilden sich durch den sogenannten Lochblenden-Effekt (Camera Obscura) hundertfach Sonnensichelchen und Lichtkringel auf dem Boden. Mit Eintritt der Totalität färbt sich der Horizont innerhalb von einer halben Minute orangegelb bis rötlich, während der Kernschatten den Himmel in Zenitnähe tief dunkelblau erscheinen lässt. Mit etwas Glück können sicher die hellsten Planeten oder Fixsterne (Stern) um die finstere Sonne herum gesichtet werden.

Oft fällt die Temperatur während einer totalen Sonnenfinsternis um mehere Grade. Durch den kurzzeitigen Temperaturabfall klarte schon oft ein bedeckter Himmel während einer Sonnenfinsternis für Augenblicke auf. Auch Tiere reagieren auf die plötzlich hereinbrechende Dunkelheit. Vögel verstummen, während Fledermäuse aus ihren Verstecken hervorkommen.

Bei der Beobachtung einer ringförmigen Sonnenfinsternis bleibt das Schauspiel der Sonnenkorona aus. Diese Art von Finsternis muss man durchgehend mit Sonnenfilter beobachten. Am schönsten ist der Moment der ringförmigen Phase, wenn die Sichelhörner der Sonne den dunklen Neumond zu umschliessen beginnen.

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), Argentinien.
26. Februar 1979: Start mehrerer Forschungsraketen in Red Lake, Kanada
16. Februar 1980: Start von Forschungsraketen von der San-Marco-Plattform

Besondere Sonnenfinsternisse

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 im südlichen Pazifik und am 5. April 15232 ein Venusdurchgang und eine Sonnenfinsternis gleichzeitig auftreten. Während das "Sonnenfinsternis-Merkurereignis" von 6757 durch das Planetariumsprogramm "starrynight" bestätigt werden kann, rechnet das Programm für das Jahr 15232 kein gleichzeitiger Venustransit mit Sonnenfinsternis. Letzteres Ereignis ist also mit Vorsicht zu geniessen.

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 für 1-2 Sekunden vor der Sonne vorbei. Wie bei einem Planetendurchgang ist keine Helligkeitsabnahme zu registrieren. Sofern es sich um einen Satelliten für Fernsehübertragung (z.B, Astra) handelt, kann der Empfang von diesem Satelliten für kurze Zeit gestört sein.

Andere Sonnenfinsternisse

Im ganzen Sonnensystem gibt es Sonnenfinsternisse, jedoch sind sie nirgends so ausgeprägt wie jene auf der Erde. Dies hängt mit dem Abstand des Mondes von der Erde, der Mondgröße und der Entfernung der Erde zur Sonne zusammen. Vor allem ist der Erdmond bezogen auf seine Größe nämlich nicht allzu weit von der Erde entfernt und somit kann er die Sonnenscheibe vollständig abdecken.

Beobachtet wurden Sonnenfinsternisse durch die Marsmonde Deimos und Phobos.

Seltenheit von zentralen Sonnenfinsternissen über einem bestimmten Ort

Im weltweiten Schnitt kann nur etwa alle 360 Jahre über einem ganz bestimmten Ort mit einer totalen oder ringförmigen Sonnenfinsternis gerechnet werden. Grund für dieses seltene Auftreten sind die schmalen Streifen, in denen das zentrale Sonnenfinsternisereignis beobachtet werden kann. In der Schweiz und Deutschland fand die letzte totale Sonnenfinsternis am 22. Mai 1724 statt, die nächste wird jene vom 3. September 2081 sein. In Chroniken häufiger erwähnt, ist die totale Sonnenfinsternis in den Vormittagsstunden des 12. Mai 1706, eine knapp über 4-minütige Sonnenfinsternis, welche von der Côte d'Azur kommend quer über die gesamte Schweiz und Südostdeutschland nach Polen verlief. Die längste Wartezeit auf eine totale Sonnenfinsternis hatte London mit 837 Jahren, gefolgt von Jerusalem (795 Jahren) und den Pyramiden von Gizeh (312 Jahren). Es ist aber auch durchaus möglich, dass Orte wesentlich weniger lang auf eine zentrale Sonnenfinsternis warten müssen. So war etwa in einem Gebiet östlich von Ankara (Türkei) die totale Finsternis vom 11. August 1999 und diejenige vom 29. März 2006 innerhalb von nur 7 Jahren zu sehen. Noch kürzer, nämlich nur ein knappes halbes Jahr mussten die Bewohner von Angola warten; nach der Totalfinsternis vom 21. Juni 2001 gab es bereits am 4. Dezember 2002 erneut eine "schwarze Sonne" zu sehen. Auch der Schweiz und Teilen Süddeutschlands steht ein so kurzes Intervall bevor: Nach der grossen totalen Sonnenfinsternis vom 3. September 2081, folgt gleich am 27. Februar 2082 gegen Abend eine ringförmige Finsternis.

Listen spezieller Sonnenfinsternisse

Sonnenfinsternis-Termine

Datum	Art der Sonnenfinsternis	Dauer (*) min / s	Sichtbarkeitsgebiet weltweit / deutscher Sprachraum
21. Juni 2001	Total	04m57s	Amerika, Afrika
14. Dezember 2001	Ringförmig	03m53s	Nord- und Mittelamerika
10. Juni 2002	Ringförmig	00m23s	Asien, Australien, Nordamerika
4. Dezember 2002	Total	02m04s	Südafrika, Antarktis, Indonesien, Australien
31. Mai 2003	Ringförmig	03m37s	Europa, Asien, Nordamerika
23. November 2003	Total	01m57s	Australien, Neuseeland, Antarktis, Südamerika
19. April 2004	Partiell	-	Antarktis, Südafrika
14. Oktober 2004	Partiell	-	Asien, Hawaii, Alaska
8. April 2005	Hybrid	00m42s	Pazifik, Mittelamerika
3. Oktober 2005	Ringförmig	04m32s	Europa, Afrika, Asien
29. März 2006	Total	04m07s	Afrika, Europa, Asien
22. September 2006	Ringförmig	07m09s	Südamerika, Westafrika, Antarktis
19. März 2007	Partiell	-	Asien, Alaska
11. September 2007	Partiell	-	Südamerika, Antarktis
7. Februar 2008	Ringförmig	02m12s	Antarktis, Australien, Neuseeland
1. August 2008	Total	02m27s	Nordamerika, Europa, Asien
26. Januar 2009	Ringförmig	07m54s	Südliches Afrika, Antarktis, Südostasien, Australien
22. Juli 2009	Total	06m39s	Ostasien, Pazifik, Hawaii
15. Januar 2010	Ringförmig	11m08s	Afrika, Asien
11. Juli 2010	Total	05m20s	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	05m46s	Pazifik, Asien, Nordamerika
13. November 2012	Total	04m02s	Australien, Neuseeland, südliches Südamerika, südlicher Pazifik
10. Mai 2013	Ringförmig	06m03s	Australien, Neuseeland, Zentralpazifik
3. November 2013	Hybrid	01m40s	Östliches Amerika, Südeuropa, Afrika
29. April 2014	Ringförmig	00m00s	Südindien, Australien, Antarktis
23. Oktober 2014	Partiell	-	Nordpazifik, Nordamerika
20. März 2015	Total	02m47s	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
10. Juni 2021	Total	03m51s	Arktis, Europa
12. August 2026	Total	02m18s	Spanien
2. August 2027	Total	06m23s	Gibraltar, Nordafrika
3. September 2081	Total	05m33s	Schweiz (Norden), Deutschland (Süden)
27. Februar 2082	Ringförmig	08m12s	Schweiz (ganz), Deutschland (Südosten)
23. Juli 2093	Ringförmig	05m11s	Deutschland (Osten)
16. Juli 2186	Total	07m29s	Mittelatlantik, nördliches Südamerika

(*) Dauer der zentralen Finsternis.

Aktuelle Finsternis: Die ringförmige Sonnenfinsternis vom 22. September 2006

Die ringförmige Sonnenfinsternis vom 22. September 2006 ist global gesehen die nächste Sonnenfinsternis (siehe Grafik). Die Finsternis der Saros-Reihe 144 (Saros-Zyklus) findet im absteigenden Knoten der Mondbahn (Mondknoten) statt und ist erst die 16. einer 70 Finsternisse umfassenden Serie. In relativer Nähe zum Herbst-Äquinoktium eintretend - Herbstanfang ist am 23. September 2006 um 06:03 Uhr MESZ - und infolge des diesjährigen Zusammenfallens des absteigenden Knotens mit dem Herbstpunkt, wird die Ringförmigkeitszone nach kurzem äquator-parallelen Verlauf stark nach Süden gebogen. Es ist dies das Resultat aus der Addition von Mondbahnschräge (rund 5°) und Ekliptikschiefe (23.5°) (siehe auch Ekliptik). In ihrer ringförmigen Gestalt kann die Sonnenfinsternis einzig im Anfangsabschnitt über Guayana, Surinam, Französisch Guayana und Brasilien vom Festland aus gesehen werden. Danach spielt sich der "Feuerring" über den Weiten des Südatlantiks ab. Mit Paramaribo (Surinam) und Cayenne (Franz. Guayana) liegen grössere Städte in der Ringförmigkeitszone, auf deren Zentrallinie die Ringfinsternis von 85% bei sehr tiefem Sonnenstand 5 min 38 s dauert. Auch der Weltraumbahnhof Kourou der ESA liegt im Bereich der verlägerten Mondschattenachse. Partiell ist die Sonnenfinsternis vom 22. September in praktisch ganz Südamerika, im Süden und Südwesten Afrikas und Teilen der Antarktis zu sehen. Auch halb Madagaskar und die Ferieninseln Mauritius und La Réunion erleben am frühen Abend noch eine Teilfinsternis.

Liste der längsten Sonnenfinsternisse zwischen 1 und 3000

Totale Sonnenfinsternisse

Datum 3.9.2081	Dauer 24 Stunden
16. Juli 2186	7m29s
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 2150	7m12s
19. Juli 2399	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. 1600 km/h über den Atlantik hin an die Westspitze Englands – Landsend. Da war sie bereits als totale Finsternis sichtbar. Der Totalitätstreifen 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.