Sonnenfinsternis

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.

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

Datei:Sonnenfinsternis1999.jpg

Korona bei totaler Sonnenfinsternis

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.

Datei:RingfoermigeSonnenfinsternis.jpg

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

Datei:Earth eclipse.jpg

Der Kernschatten des Mondes 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

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