Sonnenfinsternisse

Die Internationale Raumstation ISS (International Space Station) hat unsere Wissen von der Sonne erheblich vermehrt, da sie ausgedehnte Beobachtungen von Eigentümlichkeiten möglich machte, die von der Erdoberfläche aus nicht wahrnehmbar sind. Obwohl der Mond viel kleiner als die Sonne ist, erscheint er uns doch fast genauso groß wegen seiner viel geringeren Entfernung von der Erde. Durch diesen günstigen Umstand kann der Mond die helle Fotosphäre der Sonne vollständig verdecken, während Chromosphäre und Korona ungehindert sichtbar bleiben. Die wichtigste Voraussetzung dafür ist allerdings, dass der Mond genau in die Blickrichtung des Beobachters zur Sonne tritt, was nur gelegentlich und immer nur kurzzeitig für denjenigen Punkt auf der Erdoberfläche eintritt, der gerade vom Kernschatten des Mondes berührt wird. Die Strecke der totalen Verfinsterung (Totalitätszone) kann nie breiter als 269 km sein, und das Ereignis kann nirgends auch nur 8 Minuten lang andauern. Wegen der bis zum Einsatz astronautischer Mittel einzigartigen Beobachtungsmöglichkeiten, die eine totale Sonnenfinsternis bietet, wurden immer wieder aufwendige Expeditionen in Gegenden entsandt, wo ein solches Ereignis zu erwarten war. Freilich hat oft das Wetter alle Mühen vereitelt. Inzwischen setzt man auch Flugzeuge für Finsternisbeobachtungen, die mit dem Kernschatten praktisch Schritt halten und die Dauer der Totalität leicht verzehnfachen können. Arten der Sonnenfinsternis
Da die Bahn des Mondes nicht genau kreisförmig ist, ändert sich seine scheinbare Größe. In größter Entfernung von der Erde, dem Apogäum, erscheint er um 1/10 kleiner als im Perigäum, dem der Erde nächsten Punkt seiner Bahn. Auch der scheinbare Durchmesser der Sonne schwankt. Entsprechend der sich im Jahresrhythmus ändernden Distanz zwischen Sonne und Erde ist er im Dezember am größten, im Juni am kleinsten. Wenn der Mond kleiner erscheint als die Sonne, kann er sie nicht total verdecken. So kommt es zu einer ringförmigen Sonnenfinsternis: Um die schwarze Mondscheibe herum ist ein heller Ring aus Fotosphärenlicht zu sehen. Ringförmige wie auch partielle Finsternisse, bei denen nur ein Teil der Sonnenscheibe verfinstert wird, sind wissenschaftlich wenig interessant, weil die Umgebung der Sonne dabei nicht zu sehen ist. Über Finsternisse wurde schon im frühen Altertum berichtet – in China bereits 2136 v. Chr. Wegen der Neigung der Mondbahn zur Erdbahn gibt es nicht bei jedem Neumond eine Sonnenfinsternis. Aber alle 18 Jahre und 10,3 bzw. (im Fall von 5 dazwischenliegenden Schaltjahren) 11,3 Tage gelangen Sonne, Erde und Mond wieder in fast die gleiche Stellung zueinander, so dass daher ganze Finsternisfamilien entstehen. Diese schon im Altertum bekannte Periode wird »Saros« genannt. In der Zwischenzeit ereignen sich noch andere Finsternisse, die anderen Saroszyklen zuzuordnen sind. Seit ungefähr 600 v. Chr. gibt es ziemlich vollständige Finsternislisten. Beobachtungen der Sonnenkorona
Bei einer totalen Sonnenfinsternis bietet die Korona einen herrlichen Anblick. Ihre Gestalt ändert sich entsprechend der Sonnenaktivität: Um die Zeit des Fleckenminimums ist die Korona nahezu symmetrisch, beim Maximum bildet sie lange Strahlengebilde aus. Während der Totalität sind Planeten und hellere Sterne am Himmel zu sehen. Öfters hat man bei dieser Gelegenheit auch schon einen Kometen dicht bei der Sonne entdeckt. Leider wird die nächste in Zentraleuropa sichtbare totale Sonnenfinsternis erst am 03. September 2081 stattfinden. Obwohl es mit spektroskopischen Mitteln gelungen ist, die Chromosphäre und Protuberanzen auch außerhalb von Finsternissen zu beobachten, stellte die Korona lange ein fast unüberwindliches Problem dar, weil sie millionenfach lichtschwächer ist als die Fotosphäre. Erst der Franzose Bernard Lyot (1897 bis 1952) vermochte durch einen von ihm erfundenen »Koronografen« das Streulicht des Tageshimmels hinreichend auszuschalten, so dass auf hohen Bergen fortlaufende Koronabeobachtungen möglich wurden. Ein solches Gerät ist in Deutschland auf dem Wendelstein seit Jahrzehnten in Betrieb. Allerdings sind diesen Beobachtungen im wesentlichen nur einzelne helle Linien der inneren Korona und ihr Magnetfeld, zugänglich – die äußere Korona ist nach wie vor nur bei einer totalen Finsternis zu studieren. Noch schwieriger sind Beobachtungen jener Spektralbereiche der Sonnenstrahlung, die gar nicht erst bis zur Erde heruntergelangen, weil sie schon in großer Höhe von der Atmosphäre absorbiert werden. Erst mit Hilfe künstlicher Erdsatelliten ist es gelungen, sämtliche Bereiche des elektromagnetischen Spektrums zu erfassen bis hin zu Röntgen- und Gammastrahlen. Besonders günstig war, dass dabei die verschiedensten Äußerungen der Sonnenaktivität gleichzeitig und allseitig – von der Sonnenscheibe bis zur äußeren Korona – untersucht werden konnten. Zweifellos werden auch in Zukunft Finsternisexpeditionen stattfinden, aber größere Fortschritte sind durch extraterrestrische Beobachtungen von Sonnenfinsternissen zu erwarten.

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Info 26.09.2017 - 00:09
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