Sonnenfinsternis - ein besonderes Naturereignis

Nicht jedem Menschen ist es vergönnt, in seinem Leben wenigstens einmal eine totale Sonnenfinsternis zu erleben. In dieser kurzen Zeit, einige Sekunden oder Minuten, in der die Sonne verfinstert ist, hat man eine seltene Erscheinung vor Augen, die früher die Menschen in Angst und Schrecken versetzt hatte.Der Tag wird in dieser Zeit zur Nacht und Sterne werden sichtbar. Völker längst vergangener Epochen meinten, das Ende sei gekommen und die Götter wären erzürnt wegen ihrer Lebensweise. Sie wussten es damals nicht besser. Über die Bahnen der Sonne, Planeten und dem Mond hatten sie noch wenig Ahnung.

Doch gerade der Lauf des Mondes hat mit dieser Erscheinung zu tun. Er ist der Grund, dass es entweder eine partielle oder auch eine totale Sonnenfinsternis gibt. Es ist ein glücklicher Zufall, dass der Mond gerade die Größe und Entfernung von der Erde hat, dass er am Himmel genau so groß erscheint wie die Sonne, und somit durch die ganze Mondscheibe verdeckt werden kann.

Eine seltsame Dunkelheit liegt über der Zone, wo dieses Schauspiel zu beobachten ist. Nur noch die Korona, die Sonnenatmosphäre, ist zu sehen. Sie erscheint als silbriger Glanz, dessen Helligkeit mit zunehmender Entfernung vom Sonnenrand abnimmt.

Die Sonne ist unser Zentralgestirn, um die sich die Planeten drehen. Viele Planeten haben Monde, die sich ebenfalls um die jeweiligen Planeten bewegen, so wie unser Mond um unseren Heimatplaneten. Im Verlauf eines Monats umkreist der Mond die Erde und einmal im Jahr kreisen sie gemeinsam um die Sonne.

Die Bahn der Erde um die Sonne ist nicht kreisrund sondern elliptisch. Die Bahn des Mondes um die Erde ist gegen die Ebene, in der die Erde um die Sonne kreist, um 5 Grad geneigt. Die Astronomen nennen diese Ebene auch Ekliptik-Ebene. Die Bahnneigung des Mondes bedeutet, dass er sich bis knapp 40 000 km über oder unter der Ekliptik aufhalten kann. Die Erde hat aber einen Radius von nur 6370 km. Der Schatten des Mondes läuft so gut wie parallel zur Ekliptik, deshalb darf der Mond bei Neumond nicht wesentlich mehr als etwa der Radius der Erde über oder unter der Ekliptik stehen, damit es wenigstens irgendwo zu einer partiellen Sonnenfinsternis kommt.

Anders ausgedrückt, er muss sich nahe den Schnittpunkten seiner Bahn mit der Ekliptik, den sogenannten Knoten, befinden, damit der Mondschatten die Erde nicht verfehlt und eine Sonnenfinsternis eintreten kann. Es gib zwei Knoten: Im aufsteigenden Knoten durchquert der Mond die Ekliptik von Süden nach Norden und im absteigenden Knoten geht er von Norden nach Süden durch die Ekliptik. Die beiden Punkte werden durch die sogenannte Knotenlinie verbunden, die auch die Erde durchstößt.

Wir können also folgern, dass eine Sonnenfinsternis nur eintreten kann, wenn einer der beiden Knoten in etwa zwischen uns und der Sonne zu liegen kommt. Da die Knotenlinie ihre Richtung viel langsamer ändert, als die Erde sich um die Sonne bewegt, befindet sich jeder Knoten nur einmal jährlich zwischen uns und der Sonne. Es gibt zwei Knoten und somit sind in der Regel zweimal jährlich die Bedingungen besonders günstig für eine Sonnenfinsternis gegeben.

Verdeckt nun der Mond nur teilweise die Sonne, spricht man von einer unvollständigen oder partiellen Sonnenfinsternis. Bei einer ringförmigen Sonnenfinsternis befinden sich Mond und Erde zwar in einer geraden Linie, doch weil sich der Mond auf seiner leicht elliptischen Umlaufbahn gerade an einem erdfernen Punkt befindet, erscheint seine Scheibe kleiner als die Sonne, und so ist um ihn ein Ring photosphärischen Lichts zu sehen.

Doch, wie schon gesagt, es ist einem glücklichen Zufall zu verdanken, dass die Sonne vom Mond vollständig verdunkelt wird. Der Durchmesser der Sonne ist genau 400mal größer als der des Mondes. Befindet sich nun der Mond an einem relativ erdnahen Punkt seiner Umlaufbahn, ist die Sonne genau 400mal so weit entfernt. Ist diese Voraussetzung gegeben, haben wir eine totale Sonnenfinsternis.

Den Mond kann man vor der Totalität natürlich nicht sehen, dazu ist das Licht der Sonne zu stark, es blendet den Beobachter, und außerdem ist ja Neumond. Die uns ständig abgewandte Seite wird von der Sonne beschienen, auf der uns zugewandten Seite ist es Nacht. Erst wenn der Mond den Sonnenrand berührt, wird er vor der Helligkeit unseres Tagesgestirns sichtbar.

Eine totale Sonnenfinsternis beginnt mit der partiellen Phase, wenn der Mond einen Teil der Sonne bedeckt. Bei der Annäherung an die Totalität wird der sichtbare Teil der Sonne zu einer schmalen Sichel. Unmittelbar vor der Totalität zerbricht die Sichel durch die Unregelmäßigkeiten der Gebirge am dunklen Rand des Mondes und es entsteht das so genannte Perlschnur- Phänomen. Der letzte jetzt noch sichtbare Teil der Sonne kann das Aussehen eines Diamantrings haben.

Dann hat der Mond die Sonne "verschluckt". Wir haben eine totale Sonnenfinsternis. Die dunkle Mondscheibe wird nun von einem Strahlenkranz umgeben. Es ist die Sonnenkorona. Sie ist wohl die beeindruckendste Erscheinung einer totalen Sonnenfinsternis. Sie leuchtet rund zehntausend mal schwächer als die Photosphäre. Dieser Anblick ist nur während der totalen Phase zu beobachten, oder aber mit Hilfe moderner Methoden an einem Beobachtungsgerät, dem Sonnenkoronographen.

Die Sonne hat immer diese Korona, doch man sieht sie natürlich deshalb nicht, weil das Licht der Sonne sie überstrahlt. Die Form der Korona ist bei jeder Sichtbarkeit anders. Das hängt davon ab, in welcher Phase des elfjährigen Fleckenzyklus sich die Sonne befindet. Während eines Maximums an Sonnenflecken hat die Korona eine weitgehend symmetrische Gestalt, während eines Fleckenminimums dagegen reicht sie am Äquator der Sonne deutlich weiter ins All hinaus als an den Polen. Ihre Form erinnert in diesem Fall an die Umrisse eines Schmetterlings.

Die Form der Korona hängt auch von der jeweiligen Verteilung der Magnetfelder der Sonne ab. Sie sind es, die elektrisch geladene Atome und Elektronen - die Bestandteile der Korona - zusammenhält und innerhalb bestimmter Bereiche "einsperrt". Mit der Zahl der Sonnenflecken ändert sich auch die Verteilung der solaren Magnetfelder im Rhythmus von etwa 11 Jahren. Die Gase in der Korona sind ausgesprochen dünn. Eine Million Kubikmeter wären davon erforderlich, um lediglich 10 Gramm auf die Waage zu bringen. Doch die Temperatur der Korona ist überraschend: mehr als ein Million Grad!

Ein weiterer Aspekt bei der Sonnenfinsternis sind die Protuberanzen. Diese leuchtenden Plasma-wolken und -ströme steigen über der Chromosphäre in die Korona. Sie gehören ebenfalls zu den schönsten und interessantesten kosmischen Erscheinungen. Ihre unerschöpfliche Vielfalt der Formen, ihre harmonischen und überraschenden Bewegungen und auch ihre Mächtigkeit dieser Erscheinung lassen uns die gewaltige Energie erahnen, die in der Sonne verborgen sind. Protuberanzen reichen bis einige Millionen Kilometer in den Weltraum. Dieses kann durchaus auch auf der Erde zu Störungen in elektrischen Anlagen führen und Satelliten in ihrer Elektronik schädigen. Doch es bleibt wirklich ein hinreißendes Schauspiel - eine totale Sonnenfinsternis. Besondere Sonnenfinsternisfreaks sind in der ganzen Welt präsent, wenn dieses Ereignis stattfindet, egal wann und wo.