Sonnenfinsternis: Die Sonne, der Mond und der Schatten

Sonnenfinsternisse: Perfekte Ausrichtung

Am 11. August 1999 erschütterte eine totale Sonnenfinsternis Europa, die Türkei und Indien. Dieses seltene Phänomen tritt auf, wenn der Mond genau zwischen Erde und Sonne steht. Der Schatten, den der Mond auf die Erdoberfläche warf, tauchte einige Regionen vorübergehend in Tagesdunkelheit. Die Sonnenfinsternis begann vor der Küste Kanadas und durchquerte Westeuropa bis nach Indien. In Frankreich war es etwa zwei Minuten lang vollständig, mit einer maximalen Bedeckung in der Nähe von Reims um 12:23 UTC. Dieses Ereignis war das letzte dieser Intensität des 20. Jahrhunderts, das von Kontinentaleuropa aus sichtbar war.

Hinweis: Die nächste totale Sonnenfinsternis über Europa findet am 3. September 2081 statt. Der Gesamtverlauf wird etwas weiter südlich und breiter verlaufen. Der Schatten wird Frankreich, die Schweiz, Deutschland, Italien, Österreich, Slowenien, Rumänien, Bulgarien, die Türkei, Syrien, Irak, Iran und dann den Indischen Ozean durchqueren und zwischen den Inseln Sumatra und Java enden.

Schwarze Sonne: Das Phänomen der totalen Finsternisse

Eine Sonnenfinsternis findet nur während a stattNeumond, wenn Sonne, Mond und Erde praktisch auf der Ekliptikebene ausgerichtet sind. Aufgrund der Bahnneigung des Mondes (5,1° relativ zur Ebene der Erdbahn) sind diese Ausrichtungen außergewöhnlich. Der scheinbare Durchmesser des Mondes kann ausreichen, um die Sonnenscheibe vollständig zu verdecken: Es handelt sich um eine totale Sonnenfinsternis. Die schmale Schattenzone des Mondes durchquert die Erdoberfläche mit mehreren tausend Kilometern pro Stunde. Dieser Schatten, genanntRegenschirmschatten, ist von einer größeren Region umgebenDämmerungwo die Sonnenfinsternis teilweise ist. Vorhersageberechnungen einer Sonnenfinsternis beziehen die Himmelsmechanik, den Saros-Zyklus (~18 Jahre) und die Dynamik elliptischer Umlaufbahnen ein.

Wenn der Tag zur Nacht wird: Die Solar Eclipse Show

Die Sonnenfinsternis vom 11. August 1999 bot eine wertvolle Gelegenheit, dies zu beobachtenSolarkrone, unsichtbar außerhalb dieser Ereignisse. Die schnelle Abkühlung der Umgebungsluft, das Schweigen der Vögel und der Lichtabfall erinnern uns an die Komplexität der Wechselwirkungen zwischen Himmelsobjekten und deren Auswirkungen auf unsere Umwelt. Aus wissenschaftlicher Sicht wurden Messungen von Temperatur, Strahlung und ionosphärischer Aktivität in Echtzeit durchgeführt. Dieses Phänomen wurde auch von der Öffentlichkeit massiv beobachtet und publik gemacht, was seine kulturellen und wissenschaftlichen Auswirkungen hervorhob.

Warum verdeckt der Mond die Sonne perfekt?

Es ist ein bemerkenswerter Zufall der Himmelsmechanik: Die Sonne ist etwa 400-mal größer als der Mond, aber auch etwa 400-mal weiter von der Erde entfernt. Somit sind ihrescheinbare DurchmesserVon der Erde aus gesehen sind sie nahezu gleich (ungefähr 0,5 Grad oder 30 Bogenminuten).
Die Formel für den scheinbaren Durchmesser lautet: \[ \theta \ approx \frac{D}{d} \] wobei \( D \) der tatsächliche Durchmesser und \( d \) der Abstand zum Beobachter ist.
- Für die Sonne: \( D = 1,39 \times 10^6 \) km, \( d = 1,496 \times 10^8 \) km → \( \theta_{\text{Sonne}} \ungefähr 0,0093 \) rad.
- Für den Mond: \( D = 3,474 \times 10^3 \) km, \( d = 3,844 \times 10^5 \) km → \( \theta_{\text{Mond}} \ca. 0,0090 \) rad.
Diese Werte erklären, dass der Mond die Sonne perfekt maskieren kann und so Finsternisse ermöglichtgesamtOderRingfingerentsprechend seiner Entfernung von der Erde (Perigäum oder Apogäum).

Ein vorübergehendes Phänomen in der Erdgeschichte

Der Mond entfernt sich aufgrund von Gezeiteneffekten langsam von der Erde, mit einer Geschwindigkeit von etwa 3,8 cm pro Jahr. Diese Umlaufbahndrift bedeutet, dass der Mond in einigen hundert Millionen Jahren zu klein erscheinen wird, um die Sonne vollständig zu verdecken. Totale Finsternisse werden zugunsten ringförmiger Finsternisse verschwinden.
Wir leben daher in einer außergewöhnlichen Zeit in der Erdgeschichte, in der die Umlaufbahnbedingungen totale Sonnenfinsternisse ermöglichen, Ereignisse, die selten, spektakulär und voller wissenschaftlicher Bedeutung sind.

Die Körner von Baily: Lichtperlen einer totalen Sonnenfinsternis

DERBaily-Körnersichtbar sind, nicht während einer Mondfinsternis, sondern während einer Sonnenfinsternis durch den Mond. Während einer ringförmigen Sonnenfinsternis können wir dieses Phänomen namens beobachten:Baily-Perlen. Dieses Phänomen ist auf die Topographie der Mondoberfläche zurückzuführen (Vorhandensein von Bergen, Kratern, Tälern usw.). Es wurde anschaulich beschrieben vonFrancis Baily(1774-1844), der dieses Phänomen 1836 bemerkte.

Diese Abnutzung des Mondes durch das Sonnenlicht während einer Sonnenfinsternis führt dazu, dass die Perlen des Sonnenlichts an manchen Stellen leuchten und an anderen nicht. Wir kennen die Unregelmäßigkeiten des Mondprofils genau und Astronomen können das Auftreten von Perlen bei der Sonnenfinsternis im Voraus berechnen. Bailys Perlen erscheinen für einige Sekunden kurz auf dem Weg der Sonnenfinsternis. Ihre Dauer beträgt im Randbereich 1 bis 2 Minuten. Der rote Blitz erscheint unmittelbar nach Bailys Vision der Körner. Dieser sehr kurze Durchgang färbt die Sonnenkorona leuchtend rosa.

Die rote Farbe ist auf die Alpha-Linie des Wasserstoffs zurückzuführen, der in dieser Wellenlänge strahlt. Der Diamantring oder Airy-Diamant ist der letzte Teil der Sonne, der sich hinter der schwarzen Mondscheibe abzeichnet. In diesem Moment ähnelt dieses Bild einem Ring, der mit einem brillanten Diamanten geschmückt ist. Sie findet kurz vor oder kurz nach der totalen Sonnenfinsternis statt.