Die Sonnenfinsternis aus der Kernzone heraus beobachtet

Zunächst haben wir unseren Beobachtungsposten in der Kernzone. Das ist der Bereich, wo der Mondschatten den Erdboden trifft.

Hier beginnt die SoFi, wenn der Mond erstmalig die Sonne berührt und sie ein wenig anknabbert. Das geschieht mehr als eine Stunde vor der totalen Verfinsterung.

Nun bleibt genug Zeit, das langsame Voranschreiten der Finsternis zu beobachten.

Allmählich schiebt sich der Mond vor die Sonne und bedeckt sie immer mehr.

Um das zu beobachten, muss man eine Sonnenfinsternisbrille aufsetzen, die 99,999% des Sonnenlichtes herausfiltert. Trotzdem kann man immer noch genug erkennen. Die Zeit vor der totalen Verfinsterung nennt man partielle Phase.

Ein ungeschützter Blick auch in die teilweise verfinsterte Sonne kann zur Erblindung führen!

Natürlich müssen nicht nur unsere Augen, sondern auch Ferngläser und Teleskope mit einem Sonnenfilter geschützt werden, und die Fotokamera auch!

Eine bequeme Beobachtung ohne Filter bieten sogenannte Sonnenprojektoren, bei denen das Sonnenlicht über ein Spiegelsystem geleitet wird und das Abbild der Sonne auf einer Fläche im Inneren des Projektors erscheint. So können auch mehrere Personen gleichzeitig beobachten.

Ein allmähliches Dunklerwerden der Umgebung ist kaum bis gar nicht wahrnehmbar, da sich unsere Augen an unterschiedliche Lichtverhältnisse anpassen können und den Helligkeitsverlust ausgleichen.

Ein Thermometer im Schatten aber lässt sich nicht täuschen - die angezeigte Temperatur nimmt im Verlauf der partiellen Phase leicht ab.

Das Warten auf die Dunkelheit kann man sich mit lustigen Spielchen vertreiben.

Da gibt es z.B. den Sicheleffekt. Lichtflecken, die durch die Blätter von Bäumen bis zum Boden dringen, sind während der partiellen Phase alle sichelförmig! Sie bilden das, was am Himmel zu sehen ist, am Boden ab.

Sind keine Bäume in der Nähe, kann man auch einfach seine Finger kreuzen und etwas Licht hindurch auf eine helle Fläche fallen lassen.

Nun ist es gleich soweit - von der Sonne ist nur noch ein winziges Stückchen übrig, und rasch wird auch das noch verschwinden!

Es ist nun merklich dunkler geworden, wie zur Abenddämmerung. Die Temperatur fällt, ein leichter Wind kommt auf.

Der Kernschatten des Mondes rast in diesem Moment mit einer Geschwindigkeit von etwa 2500 km/h auf uns zu. Wer Glück hat, kann ihn sogar am Boden kommen sehen!

Am Himmel tut sich derweil etwas ganz anderes: der Diamantringeffekt tritt auf!

Die Sonne ist nahezu komplett hinter dem Mond verschwunden, nur noch ein paar vereinzelte Sonnenstrahlen dringen zwischen den Mondbergen zu uns vor.

Für uns sieht es so aus, als schwebe ein überdimensionaler funkelnder und strahlender Diamantring direkt über unseren Köpfen. Ein paar Sekunden später knipst jemand das Licht aus, und wir stehen im Dunkeln, obwohl gerade Mittagszeit ist..

Nun haben wir die totale Phase erreicht - es ist dunkel, die Sterne kommen hervor.

Die Korona umgibt die schwarze Mondscheibe mit einem überirdischen Leuchten und Wabern, sodass man kaum noch den faszinierten Blick davon abwenden kann.

Eine Sonnenfinsternisbrille ist nun nicht mehr nötig, wir können die nächsten paar Minuten ungefährdet frei beobachten. Und selbst mit bloßem Auge sind Eruptionen am Sonnenrand zu sehen - Feuerfontänen, die die Sonne ins All hinausschleudert!

Viel zu schnell geht die Totalität vorbei, denn man kann sich gar nicht satt sehen an diesem Himmelsschauspiel!

Der Mondschatten, der uns eingehüllt hatte, bleibt keinen Moment lang stehen, sondern rast weiter über die Erdoberfläche.

Der Horizont ist während der Verfinsterung ringsum in wunderschöne Farben getaucht, die auch bei Sonnenuntergängen auftreten. Nur dass uns diese warmen kräftigen Rot-, Orange- und Gelbtöne von allen Seiten umgeben. Der Himmel wird nach oben zu immer dunkler, Venus strahlt herab.

Spätestens beim zweiten Diamantringeffekt ist es vorbei mit der totalen Verfinsterung, die Sonnenstrahlen kämpfen sich den Weg Richtung Erdboden frei, es wird rasch wieder hell.

Die Sterne verschwinden, der Mondschatten rast davon, die Dämmerungsstimmung löst sich auf.

Erst jetzt bemerkt man, wie kühl es doch in den letzten paar Minuten geworden ist, denn man war einfach viel zu beschäftigt, um das wahrzunehmen. Und doch - so schön die Totalität auch war, man ist froh, dass die Sonne wieder da ist und ihren unschätzbaren Dienst leistet - nämlich uns beleuchten und wärmen.

Noch ist die Sonnenfinsternis nicht vorbei, denn nach der totalen folgt wieder eine partielle Phase.

Der Mond gibt die Sonne nach und nach wieder frei, es wird schnell heller, die Luft erwärmt sich rasch. Ohne Schutz darf man nun nicht mehr zur Sonne blicken.

Dieses phänomenale Ereignis wird noch lange im Gedächtnis bleiben, und insgeheim denkt man schon darüber nach, eine Reise zur nächsten Sonnenfinsternis zu unternehmen. Denn hier an diesem Ort wird es so schnell nicht mehr am Tage finster.

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Die SoFi vom Weltall aus gesehen

Zum anderen kann man die Sonnenfinsternis auch so beschreiben, dass man als Beobachtungsstandort den Erdorbit annimmt. Von außerhalb der Erde sieht man den Mondschatten über die Erdoberfläche rasen. An einem bestimmten Ort berührt er erstmalig die Erdoberfläche. Von da aus wandert er über ganze Ozeane und Kontinente, aber nicht in schnurgerader Linie.

Hier kommen zwei Bewegungen zusammen, einmal die Bewegung des Mondes, der ja zu keinem Zeitpunkt in seiner Umlaufbahn stehenbleibt, und dann die Bewegung der Erde. Sie rotiert ebenfalls permanent und dreht sich unter dem Schatten hinweg.

Anfangs hat der Mondschatten noch eine Geschwindigkeit von mehr als 30000 km/h! Wer sich am Beginn der Kernschattenzone aufhält, erlebt nur eine kurze Verfinsterung, die einige Sekunden bis eine Minute andauert. Alle Orte, die auf dem Pfad des Mondschattens liegen, erleben nacheinander eine Sonnenfinsternis.

Auf seinem Weg über die Landschaft wird der Schatten allmählich langsamer, seine Geschwindigkeit sinkt schließlich auf 2500 km/h ab. Dadurch verlängert sich auch die Zeit der Verfinsterung in den jeweiligen Orten, sie steigt immer um ein paar Sekunden an. Es gibt eine Stelle auf dem Pfad, wo die Verfinsterung am längsten andauert, dort ist das Maximum der Finsternis.

Ab hier steigt die Schattengeschwindigkeit wieder an, die Dauer der Verfinsterung in den Orten entlang des Schattenpfades nimmt ab. Nachdem der Mondschatten fast die halbe Erde umrundet hat, verlässt er sie wieder, die Sonnenfinsternis ist vorbei.

Bei der Sonnenfinsternis am 29. März 2006 legte der Mondschatten auf der Erdoberfläche einen Weg von 14500 Kilometern zurück. Nach drei Stunden und zwölf Minuten hatte er diese enorme Strecke geschafft und verschwand wieder im Weltall.

Am längsten verfinstert war es in Südlibyen, als die Totalität ihr Maximum von 4 Minuten und 7 Sekunden erreichte. Der Kernschattenbereich hatte eine Breite von 189 Kilometern. Wer sich nur wenig außerhalb davon befand, erlebte keine totale Verfinsterung.

In der Abbildung rechts ist mit dem roten Fleck der Ort des Maximums dargestellt, an dem die totale Verfinsterung am längsten dauerte. Nur innerhalb des roten Kreises war es in dem Moment finster. Eine partielle (teilweise) Bedeckung konnte im rot-grauen Gebiet beobachtet werden. Je weiter entfernt man sich von der Totalitätszone aufhält, desto weniger wird die Sonne verdeckt.

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Mehr Informationen zur Entstehung und den Arten von SoFis gibt es auf der Seite Sonnenfinsternis.

Nur wenn der Mond die Sonne vollständig verdeckt, treten all die spektakulären Erscheinungen auf, die eine totale Sonnenfinsternis begleiten:

• es wird dunkel,
• die hellsten Sterne treten hervor,
• die zarten Filamente der Sonnenkorona umleuchten die schwarze Mondscheibe,
• Protuberanzen werden am Sonnenrand sichtbar,
• es wird merklich kühler,
• die Tiere verstummen und gehen schlafen,
• der Horizont ringsum leuchtet wie bei Sonnenuntergang,
• am Himmel erscheint plötzlich ein Diamantring, wenn die ersten Sonnenstrahlen wieder hervortreten.

All dies lässt eine Sonnenfinsternis so beeindruckend erscheinen. All dies fällt aus, wenn die Sonnenfinsternis nur partiell ist, also die Sonne nicht zu 100% abgedeckt wird, oder wenn es eine ringförmige Sonnenfinsternis ist.

Wie eine Sonnenfinsternis im Einzelnen abläuft, erfährst du auf der Seite 'Sonnenfinsternis Ablauf'. Übrigens, Freunde einer Sonnenfinsternis nennen sie auch liebevoll SoFi.

Wie entsteht eine Sonnenfinsternis?

Die Erde umkreist die Sonne und wird dabei vom Mond begleitet. Der wiederum umkreist einmal alle 27 Tage die Erde.

Dabei befindet er sich an unterschiedlichen Positionen seiner Bahn. Zweimal pro Runde bilden Sonne, Erde und Mond eine Linie.

Zieht der Mond hinter der Erde vorbei, ist Vollmond und erhellt mit dem reflektierten Licht der Sonne unsere Nacht.

Zwei Wochen später zieht er zwischen Erde und Sonne hindurch und befindet sich unsichtbar am Taghimmel. In dieser Zeit kann es zu einer Sonnenfinsternis kommen, wenn der Mond genau vor der Sonne vorüberzieht.

Allerdings ist seine Bahn um ca. 5 Grad geneigt, und deshalb zieht er meist knapp oberhalb oder unterhalb der Sonne vorüber.

Die Mondbahn weist 2 Knotenpunkte auf, an denen sie sich mit der Erdbahn kreuzt. Nur wenn der Mond durch einen der Knoten zieht, kann es zu einer Sonnenfinsternis kommen.

Aus der Ferne betrachtet ergibt sich hierbei eine Konstellation wie rechts abgebildet. Mond und Erde werden von der Sonne angestrahlt, hinter ihnen entstehen Schattenkegel.

Da sie sich durch die Bahnneigung des Mondes nicht ganz genau auf einer Linie befinden, verfehlt der Mondschatten die Erdoberfläche. Er verfinstert die Sonne nicht, sondern zieht für uns unsichtbar oberhalb (oder auch unterhalb) der Sonne vorüber.

Durchquert der Mond zur Zeit des Neumondes die Bahnebene der Erde, bilden Sonne, Mond und Erde in dem Moment eine Linie. Der Schatten des Mondes trifft die Erde und verdunkelt diese Stelle der Erdoberfläche. Eine Sonnenfinsternis findet statt.

Von der Erde aus gesehen schiebt sich der Mond vor die Sonne und deckt sie vollständig ab. Für wenige Minuten ist die Sonne wie ausgeknipst, ihr Licht hat keinen Einfluss mehr auf uns.

So werden mitten am Tag die Sterne sichtbar und auch der Mond, denn wir können ihn als schwarze Scheibe am Himmel sehen, die von der Sonnenkorona umgeben ist.

Die Korona ist die äußere Schicht der Sonnenatmosphäre und wird normalerweise vom Sonnenlicht überstrahlt. Sie wird ausschließlich bei einer Sonnenfinsternis sichtbar. Allein um einen Blick auf sie werfen zu können, lohnt sich schon die Reise zu einer Finsternis. Ein überirdisches Leuchten, eine mystische Aura umgibt den Mond, dass es einem die Sprache verschlägt und man den Blick gar nicht mehr abwenden kann.

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Die Kernzone

Eine totale Sonnenfinsternis ist nur in einem schmalen Streifen zu sehen. Befindet man sich nur ein klein wenig außerhalb, wird die Sonne nicht vollständig verfinstert. Nur in der Zone der Totalität wird es so dunkel, dass die Korona der Sonne sichtbar wird und die hellsten Sterne am Himmel erscheinen. Der Kernschatten des Mondes ist nur wenige 100 Kilometer breit, trifft also nur einige wenige Orte auf der Erdkugel.

Auf der Abbildung rechts ist der Weg zu sehen, den der Schatten des Mondes bei der Sonnenfinsternis 2006 nahm. Er begann an der Ostküste Südamerikas, überquerte dann den Atlantik, zog über Mittel- und Nordafrika, kreuzte das Mittelmeer, ging in der Türkei wieder an Land und setzte seinen Weg Richtung Georgien, Russland und Kasachstan fort.

Wer die Sonnenfinsternis sehen wollte, musste sich also in eines dieser Länder begeben und sich in der Kernschattenzone aufhalten. Für alle angrenzenden Gebiete verfinsterte sich die Sonne nur teilweise. Ohne zu wissen, was gerade am Himmel stattfindet, war außerhalb der Kernzone nichts von der Sonnenfinsternis spüren. Einzig ein (mit einer Sonnenfinsternisbrille geschützter) Blick zur Sonne zeigte, was da im Gange war.

In Deutschland und Österreich beispielsweise wurde die Sonne damals nur zu 25-45% verdeckt, je nach Standort. Das ergab dann in etwa einen Anblick wie rechts abgebildet.

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Wie eine Sonnenfinsternis aussehen kann

Totale Sonnenfinsternis

Die Totale Sofi ist die Königin der Sonnenfinsternisse, die schönste und spektakulärste. Eine Totale ist nur möglich, wenn Sonne und Mond am Himmel die gleiche Größe haben, sodass der Mond die Sonne vollkommen verdecken kann. Zufälligerweise ist das derzeit der Fall.

Das ist aber nicht selbstverständlich, siehe Artikel weiter unten. Totale Sofis werden seltener, denn der Mond entfernt sich pro Jahr um 3-4 Zentimeter von der Erde. Irgendwann wird er nicht mehr groß genug am Himmel erscheinen, um die Sonne komplett zu verdecken.

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Ringförmige Sonnenfinsternis

Bei einer ringförmigen Sofi bleibt in der Totalitätsphase ringsum ein Streifen Sonne frei, der Mond schafft es nicht, sie vollständig zu verdecken. Das kommt vor, wenn sich der Mond gerade in Erdferne aufhält und somit am Himmel kleiner erscheint als die Sonnenscheibe.

Zukünftig werden Sonnenfinsternisse häufiger ringförmig sein als in der Vergangenheit, da sich der Mond bekanntlich von der Erde entfernt (jedes Jahr um ca. 2,5cm). Eine Ringförmige ist zwar auch ganz hübsch, aber leider treten hier die verschiedenen Effekte einer totalen SoFi nicht ein. Es wird nicht richtig dunkel, die Korona bleibt unsichtbar, es ergibt keinen Diamantring.

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Partielle Sonnenfinsternis

Eine partielle Sofi gibt es vor und nach einer Totalen, wenn man sich in der Kernschattenzone befindet. Außerhalb dieser Zone erlebt man die Sofi auf jeden Fall nur partiell, also teilweise. Der Mond wird die Sonne nicht vollständig verdecken. Manchmal ist auch eine komplette SoFi nur partiell. Dann schafft es der Mondschatten auf seiner Reise nicht, die Erdoberfläche zu berühren.

Partielle Sofis treten häufiger auf als die beiden anderen Varianten, und sind auch in größeren Gebieten wahrnehmbar. Dafür muss man der Sofi nicht unbedingt hinterherreisen. Über dem Heimatort findet alle paar Jahre eine partielle Sofi statt.

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Sonnenfinsternisse auf anderen Himmelskörpern

Sonnenfinsternisse ereignen sich auch auf anderen Planeten. Nötig dazu ist ja nur ein Mond, der sich von Zeit zu Zeit zwischen Sonne und Planet schiebt. Aber nirgends ist eine Sonnenfinsternis so spektakulär wie auf der Erde! Wir haben riesiges Glück mit unserem Mond. Er hat zufälligerweise genau die richtige Größe und den optimalen Abstand von der Erde, um am Himmel genauso groß zu erscheinen wie die so viel größere, dafür aber auch viel weiter entfernte Sonne.

Sonne und Mond haben von der Erde aus gesehen die gleiche Größe am irdischen Himmel. Der Mond verdeckt die Sonne bei einer Finsternis gerade so, dass kein Sonnenlicht mehr durchkommt, aber die äußere Schicht der Sonnenatmosphäre, die Korona, frei bleibt, sodass wir sie als Umrandung um den schwarzen Mond sehen können.

Wäre der Mond größer oder näher an der Erde, könnten wir die Korona nicht bewundern. Wäre der Mond kleiner oder weiter von der Erde entfernt, könnte er die Sonne nicht vollständig verdecken. Es käme noch Licht durch, eine Verfinsterung, bei der am Tage die Sterne sichtbar werden, würde also nicht stattfinden.

Wir haben sogar Glück, dass wir ausgerechnet JETZT leben! Früher befand sich der Mond noch näher bei der Erde, er verdeckte also damals auch die Korona. Jedes Jahr entfernt er sich um wenige Zentimeter von der Erde, was irgendwann dazu führen wird, dass er die Sonne nicht mehr komplett abdecken kann.

Totale Verfinsterungen wird es dann nicht mehr geben, bestenfalls ringförmige. Genießen wir also totale Sonnenfinsternisse, solange es sie noch gibt. Sie sind ein seltenes grandioses Naturwunder.

Sonnenfinsternis auf dem Mars

.. ist eine häufige Erscheinung, da die beiden Marsmonde nur siebeneinhalb bzw. dreißig Stunden für eine Marsumkreisung benötigen (unser Mond braucht bekanntlich 29,5 Tage!) und somit öfter in die Linie Sonne - Mars geraten. Allerdings sind die Monde winzig und schaffen es nicht, die Sonnenscheibe abzudecken.

Vielmehr ziehen sie als kleine schwarze Flecken über die Sonne, ihr Schatten erreicht nicht die Marsoberfläche. Hier ist es wohl günstiger, von einem Transit zu sprechen anstatt von einer Finsternis (vergleiche auch Venustransit).

Auf der Abbildung sehen wir den Marsmond Phobos, wie er die Sonnenscheibe durchquert. Aufgenommen wurden die Bilder mit dem Marsrover Opportunity am 45. Marstag seiner Mission.

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Sonnenfinsternis auf Jupiter

.. können wir sogar von der Erde aus sehen! Es kommt häufig vor, dass einer der galileischen Monde direkt zwischen Sonne und Jupiter hindurchwandert. Dann fällt sein Schatten auf die äußere Schicht der Jupiteratmosphäre und wandert als schwarzer Fleck darüber hinweg. Mit einem guten Teleskop ist das zu beobachten.

Diese Finsternisse lassen sich präzise vorausberechnen, sodass sich Astronomen rechtzeitig auf die Beobachtung vorbereiten können. Natürlich wird nie jemand direkt vom Jupiter aus eine Sonnenfinsternis erleben, aber sie finden dennoch statt.

Hier zu sehen sind die beiden Jupitermonde Io (unten) und Ganymed (oben rechts). Ihre Schatten zeichnen sich auf der äußeren Wolkenschicht der Jupiteratmosphäre ab. Die Aufnahmen wurden von der Plutosonde New Horizons am 17. Januar 2007 gemacht. Die Sonde kam auf dem Weg in die Außenbereiche des Sonnensystems an Jupiter vorbei und holte dort mit einem Swing-By-Manöver Schwung für die lange Reise.