totale sonnenfinsternis

Transcrição

TOTALE
SONNENFINSTERNIS
AM
1. AUGUST 2008
Robert Nufer
Die totale Sonnenfinsternis am 1. August 2008
Seite 1
Finsternisverlauf mit GoogleEarth
Vorwort
Zur Vorbereitung und als Zeichen der Vorfreude auf die totale Sonnenfinsternis am
11. August 1999 schrieb ich damals die Urform dieses Artikels. Ich verteilte ihn Freunden und Bekannten und sorgte dafür, dass auch einige Schulklassen den Artikel zu sehen bekamen. Bei den
sonntäglichen Sonnenbeobachtungen des Astronomischen Vereins Basel vor der Finsternis gaben
wir den Artikel den interessierten Besuchern gegen einen kleinen Unkostenbeitrag ab.
Jetzt, zwei Jahre vor der nächsten totalen Sonnenfinsternis am 1. August 2008, habe ich
den Artikel mit aktuellen Daten und Graphiken ergänzt. Mein Ziel ist es nach wie vor, astronomisch
Interessierten eine Freude zu machen. Natürlich kann man heute viel professionellere Artikel vom
Internet herunterladen, aber das, was Sie jetzt in der Hand halten, ist das ‚hausgemachte‘ Produkt
eines ‚normalen‘ Hobbyastronomen. Sämtliche Daten und Graphiken in diesem Artikel sind von mir
berechnet und programmiert worden.
Ich selbst konnte bereits mehrere totale oder ringförmige Sonnenfinsternisse bestaunen:
•
•
•
•
•
•
•
•
„Meine erste Totale“ fand im November 1994 im Norden Chiles statt. Arthur und Aranka Von
Känel weihten mich ein, nachdem sie bei der „Big One 1991“ in Baja California vom Finsternisfieber angesteckt worden waren. Man sagt: ”Wer einmal hingeht, geht immer hin!”
Im Februar 1998 ging ich wieder hin. Es war eine weitere Reise nach Südamerika, diesmal
nach Venezuela, mit meinem Freund Patrick Gfeller.
Am 11. August 1999 spielte das Wetter in Frankreich nicht mit. Meine Frau und unsere Tochter hatten in Rastatt mehr Glück: Ein Wolkenloch im rechten Moment. sie sahen die ganze Totalität.
Am 21. Juni 2001 erlebte ich mit einer Gruppe um Walter Staub (SAG) eine faszinierende
Finsternis in Sambia.
Am 4. Dezember 2002 konnte ich eine weitere totale Sonnenfinsternis kurz vor Sonnenuntergang im australischen Outback geniessen. Mit Manfred und Verena Grünig verbrachte ich drei
traumhafte Wochen auf dem fünften Kontinent.
Am 5. Oktober 2005 erlebte ich mit meiner Familie zum ersten Mal gemeinsam eine ringförmige Finsternis. Es war auch meine erste Ringförmige.
Am 29. März war die Totalität einer der Höhepunkte einer zweiwöchigen Reise in einer
schweizerischen Reisegruppe, die mich auch in die atemberaubenden Landschaften in Libyens Südwesten führte.
Am 22. September 2006 war Joachim Biefang unser astronomischer Führer zur ringförmigen
Finsternis, die wir im Gelände der ESA in Franz. Guyana geniessen konnten.
Und natürlich werde ich auch in Zukunft wieder hingehen!
Therwil, 21. Mai 2007
Robert Nufer
Im Römergarten 1
CH-4106 Therwil (Schweiz)
Email : Robert Nufer
Web : http://RobertNufer.ch
© 2007 Robert Nufer
Dieser Artikel darf zu privaten und schulischen Zwecken beliebig kopiert und verwendet werden.
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2008 finden zwei Sonnenfinsternisse statt. Eine Ringförmige am 7. Februar und die hier
beschriebene Totale am 1. August.
Es ist die 47. von insgesamt 72 Sonnenfinsternissen, welche zum Saroszyklus 126 gehören. Sonnenfinsternisse in geraden Saroszyklen finden am absteigenden Knoten statt und verlaufen der Reihe nach von ganz südlich immer etwas weiter nördlich. Da die Finsternis am 1. August
2008 in der zweiten Hälfte des Zyklus liegt, findet die Totalität hauptsächlich nördlich des Äquators
statt. Sie dauert im Maximum knapp zweieinhalb Minuten.
Abbildung 1: Orthographische Projektion der Sonnenfinsternis am 1. August 2008. Die partielle Finsternis
beginnt um 08:04 Universal Time (UT) bei Sonnenaufgang im Punkt P1 und endet um 12:38 UT bei Sonnenuntergang im Punkt P4.
(A5L_08.EPS)
Seite 2
Die vorangehende Graphik in orthographischer Projektion stellt die Erde so dar, wie sie von unendlich weit betrachtet aussähe. Man sieht also genau die Hälfte der Erdkugel. Am besten erkennt
man Gebiete in der Mitte der betrachteten Kugeloberfläche. Je weiter man gegen die Peripherie
schaut, desto mehr werden die entsprechenden Regionen gestaucht, bis sie sich am Horizont den
Blicken ganz entziehen.
Eine andere Art der Projektion, welche gerne für Sonnenfinsternisse benutzt wird, ist die
stereographische Projektion. Man stelle sich die Erde durchsichtig und das Gradnetz der Erde als
Drahtgitter vor. Auf die Stelle der Erde, welche man in der Gesichtsfeldmitte haben will, werde ein
riesiges flaches Blatt Papier gelegt, welches die Erde nur an genau diesem einen Punkt berührt.
An der gegenüberliegenden Seite der Erde werde eine Lampe angezündet, welche nun das Gradnetz als Schatten auf dem Papier abbildet. Der Vorteil dieser Projektion liegt darin, dass ausser
dem Punkt der Lampe selbst die ganze Erde dargestellt werden kann. Es gibt also kein „hinten und
vorne“. Im weiteren ist sie winkeltreu. Schaut man kleine Regionen an verschieden Orten der Projektion an, so erscheinen diese recht natürlich.
Abbildung 2: Stereographische Projektion der Sonnenfinsternis am 1. August 2008. In dieser Darstellung
werden die peripheren Gebiete einer Kugel nach aussen geklappt. Damit sind die Anfangs- und Endregionen
der Finsternis besser sichtbar.
(A5L_06.EPS)
Seite 3
Die Elemente der Finsternis
Der Beobachter einer Sonnenfinsternis sieht am Himmel eine Scheibe, die Sonne, welche
von einer zweiten Scheibe, dem für ihn unsichtbaren Mond, in einer praktisch geradlinigen Bewegung verdeckt und dann wieder freigegeben wird. Erscheint der Mond von der Erde aus betrachtet
grösser als die Sonne, so tritt, wenn man am richtigen Ort steht, eine totale Sonnenfinsternis ein.
Date and UT of geoc.:
conjunction in RA
:
Julian date
:
Date and UT of
:
greatest eclipse
:
Julian date
:
RA of sun
and moon
:
:
Declination of sun :
Declination of moon :
Equat. HP of sun
:
Equat. HP of moon
:
tan(f1) : 0.00460656
tan(f2) : 0.00458360
µ'
: 0.26183456
d'
: -0.00017669
2008- 8- 1
9:47:21.52
2454679.9078879603
2008- 8- 1
10:21: 6.94
2454679.9313302721
h m s
08:47:54.147 Hourly motion
:
08:49:08.756 Hourly motion
:
o ' "
17:51:56.40
Hourly motion
:
18:38:01.56
Hourly motion
:
8.66
True semidiameter:
00:59:34.82
True semidiameter:
h m s
00:00:09.694
00:02:22.174
o ' "
-0:00:38.20
-0:12:45.04
00:15:45.5
00:16:14.1
Tabelle 1: Die Elemente der Finsternis. Die Tabelle zeigt die scheinbaren Örter, Bewegungsrichtungen und
Grössen von Sonne und Mond. Die Beiden befinden sich zu diesem Zeitpunkt im Sternbild Krebs.
Die Eckpunkte der Finsternis
Um einen Überblick über den Verlauf einer Sonnenfinsternis zu bekommen, werden vor deren ganzen Berechnung einige Eckpunkte ermittelt, welche geometrisch und dynamisch herausragenden Situationen entsprechen.
Sonnenfinsternisse beginnen dann, wenn der Mantel des Mondhalbschattens die Erdoberfläche in einem Punkt tangential berührt. Zu diesem Zeitpunkt ist die Sonne an der entsprechenden Stelle der Erdoberfläche am Horizont, es ist also Sonnenaufgang. Dieser Punkt wird mit P1
oder 1. Penumbra-Kontakt bezeichnet. Ab diesem Zeitpunkt wandert der Halbschatten über die
Erde. Entsprechend endet eine Sonnenfinsternis in einem Punkt P4 bei Sonnenuntergang.
Die Finsternis am 1. August 2008 verläuft sehr weit nördlich, deshalb gibt es nur eine südliche Begrenzung der partiellen Finsternis. Zu keinem Zeitpunkt fällt der ganze Mondschatten auf
die Erde. Durch den viel kleineren Durchmesser des Kernschattens läuft bei totalen Sonnenfinsternissen fast immer der ganze Kernschatten über die Erde. So liegen also die entsprechenden
Punkte U1 und U2, Beginn und Ende der Totalität bei Sonnenaufgang, sowie U3 und U4, Beginn
und Ende der Totalität bei Sonnenuntergang, zeitlich und örtlich sehr nahe beieinander. Es gibt nur
sehr wenige Finsternisse, bei denen der Kernschatten die Erdoberfläche in hohen geographischen
Breiten nur streift, so dass U2 und U3 nicht existieren.
Der ‘beste’ Punkt zum Beobachten der Finsternis ist natürlich G0, welcher Ort und Zeitpunkt der maximalen Finsternis beschreibt.
Pkt
Zeit (TDT)
Zeit (UT)
hh:mm:ss.s
P1
P4
Seite 4
hh:mm:ss.s
geogr.
Breite
grad:mm.m
ephem.
Länge
grad:mm.m
geogr.
Länge
grad:mm.m
08:05:11.7
12:39:31.5
08:04:06.3
12:38:26.1
50:12.6
11:10.0
52:31.0
- 85:20.1
52:14.6
- 85:36.5
PS1
PS2
08:33:37.9
12:10:58.5
08:32:32.5
12:09:53.1
36:16.0
- 03:34.4
50:31.2
- 87:40.7
50:14.8
- 87:57.1
U1
U2
U3
U4
09:22:12.8
09:25:15.8
11:19:33.1
11:22:31.2
09:21:07.4
09:24:10.4
11:18:27.7
11:21:25.8
67:53.9
68:39.8
34:07.4
32:52.7
101:32.9
105:23.1
-114:17.7
-112:57.7
101:16.5
105:06.7
-114:34.1
-113:14.1
UN1
US1
UN2
US2
09:25:04.3
09:22:24.9
11:19:44.4
11:22:19.4
09:23:58.9
09:21:19.5
11:18:39.0
11:21:14.0
68:44.1
67:49.1
34:14.7
32:45.1
105:38.7
101:18.1
-114:18.4
-112:57.1
105:22.3
101:01.7
-114:34.8
-113:13.5
C1
C2
09:23:43.5
11:21:03.0
09:22:38.1
11:19:57.6
68:16.9
33:29.4
103:24.7
-113:37.1
103:08.3
-113:53.5
G0
10:22:12.3
10:21:06.9
65:39.3
- 72:01.7
- 72:18.1
Tabelle 2: Die Eckpunkte der totalen Sonnenfinsternis am 1. August 2008. in der ersten Kolonne bedeuten
P=Penumbra (Halbschatten), U=Umbra (Kernschatten), C=Central (Schattenachse), N=nördlich, S=südlich
und G=Greatest (Maximal)
Der Weg der Finsternis
Die zentrale Finsternis beginnt bei Sonnenaufgang im Nordosten Kanadas. Von dort wandert der Kernschatten des Mondes entlang der Nordküste Grönlands ins Nordmeer, in mehr als
80° nördlicher Breite. Der weitere Verlauf ist dann Richtung Südosten über Nowaja Semlja nach
Russland, wo mit 2 Minuten und 27 Sekunden das Finsternismaximum erreicht wird. Über Novosibirsk verläuft die Zentrallinie Richtung westmongolische Grenze und China, wo sie bei Sonnenuntergang bei Zhengzhou die Erde verlässt.
Abbildung 3: Übersicht über den Verlauf der Totalitätszone über Grönland.
Seite 5
(A5L_05a.EPS)
Abbildung 4: Übersicht über den Verlauf der Totalitätszone im südlichen Russland.
Seite 6
(A5L_05a.EPS)
Abbildung 5: Übersicht über den Verlauf der Totalitätszone entlang der Mongolei.
Seite 7
(A5L_05b.EPS)
Abbildung 6: Übersicht über den Verlauf der Totalitätszone in China.
Seite 8
(A5L_05c.EPS)
Seite 9
Sichtbarkeit der Finsternis in einigen Städten, in denen die Magnitude grösser als 0.90 ist
Die folgende Liste enthält die Kontaktzeiten der Finsternis, sowie Magnitude und Totalitätsdauer. Berücksichtigt wurden die Länder, in welchen mindestens eine grössere Stadt eine Magnitude von 0.90 sehen wird. Die Liste der Städte und Länder ist relativ alt und stimmt nicht mehr ganz
mit der heutigen politischen Situation überein. Die erste Kolonne enthält die Städtenamen innerhalb der alphabetisch sortierten Länder. Daneben stehen fünf Kolonnenblöcke, je ein Block für den 1. Kontakt (Beginn der partiellen Phase), den 2. Kontakt (Beginn der Totalität), dem Maximum der partiellen oder totalen Phase, dem 3. Kontakt (Ende der Totalität) und dem 4. Kontakt (Ende der partiellen Phase).
Innerhalb der Kolonnen-Blöcke bedeuten:
UTx
Po
Vo
Ao
Universal time (=MEZ - 1 Stunde oder MESZ - 2 Stunden)
Positionswinkel des Mondzentrums in Grad (vom nördlichen Sonnenrand Richtung Osten)
Positionswinkel des Mondzentrums in Grad (vom höchsten Punkt des Sonnenrandes Richtung Osten)
Sonnenstand. Höhe der Sonne über dem mathematischen Horizont in Grad.
Im mittleren Kolonnen-Block bedeuten
magn Magnitude der partiellen Finsternis. Die Magnitude ist definiert als der lineare Anteil des vom Mond bedeckten Sonnendurchmessers.
mm:ss Dauer der Totalität in Minuten und Sekunden. Bei Städten in der Totalitätszone ist der ganze Block in Fettschrift gedruckt.
UT1
o
o
P
V
291
299
290
291
291
301
294
303
300
290
304
291
238
240
238
238
238
239
239
241
257
239
241
239
o
A
UT2
o
P
o
V
o
A
UTmax
o
P
o
V
o
A
magn.
mm:ss
UT3
o
P
o
V
o
A
UT4
o
P
o
V
o
A
China
Baoding
Baoji
Beijing
Botou
Cangzhou
Changde
Changzhi
Chengdu
Chenghwa
Chongli
Chongqing
Datong
10:18:56
10:26:43
10:17:15
10:19:53
10:19:36
10:34:18
10:23:22
10:33:00
09:57:54
10:15:48
10:33:00
10:17:08
12
16
12
10
11
10
13
17
36 10:59:24
13
17
14
11:11:52
11:21:18
11:10:02
205 155
26 331
205 156
2 0.933
5 0.991
2 0.916
11:12:05
205 155
1 0.933
11:16:37
11:27:38
166 121 26 11:00:08
11:09:01
11:27:43
11:10:49
205
27
28
205
27
205
153 2 0.980
327 5 0.913
343 25 1:28 11:00:52
157 4 0.910
327 6 0.911
156 5 0.928
251 206 25 11:58:02
117
73 16
UT1
Daxian
Dezhou
Handan
Hanzhong
Hebi
Hengshui
Hohhoit
Jinan
Jining
Kaifeng
Karamay
Korla
Kuytun
Langfang
Lanzhou
Laohekou
Liaozuo
Linchang
Linfen
Loudi
Luohe
Luoyana
Mianyang
Najiang
Nanchong
Nanping
Nanyang
Neijiang
Qinhuangdao
Quzhou
Sanmenxia
Shangqiu
Shanzhong
10:31:40
10:20:57
10:22:35
10:28:42
10:23:35
10:20:39
10:16:14
10:22:00
10:15:58
10:25:18
10:00:03
10:08:49
10:02:53
10:20:08
10:24:02
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10:24:48
10:22:18
10:23:50
10:19:51
10:27:12
10:25:36
10:31:34
10:29:58
10:32:23
10:19:57
10:28:08
10:34:41
10:16:43
10:22:09
10:25:46
10:25:39
10:23:16
o
o
P
V
301
292
293
300
294
292
292
292
291
295
304
306
304
291
299
298
295
293
295
292
296
296
302
300
302
291
297
304
289
293
296
295
295
240
238
238
240
238
238
240
238
240
238
259
255
257
238
242
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238
238
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238
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241
240
240
238
238
241
238
238
239
238
239
o
A
UT2
14
11
12
16
12
11
16
10
15
11
38
36
38
11
20
12
12
12
14
12
10
12 11:18:22
17
15
15
11
11 11:20:41
15
10
11
13 11:18:35
10
14
Seite 10
o
P
62
o
o
V
A
8
174 119
94
40
UTmax
o
o
o
P
V
A
11:25:32
11:13:33
11:15:30
11:23:05
11:16:31
11:13:23
11:10:26
26
205
205
26
205
205
205
328
154
153
329
153
154
156
11:09:46
11:18:02
11:03:14
11:10:59
11:05:47
11:12:39
11:19:52
11:22:25
11:17:53
11:15:13
11:17:29
11:12:48
205
205
29
29
29
205
27
25
205
205
205
205
157 5 0.921
152 1 0.993
342 27 0.950
338 25 0.920
340 27 0.940
155 1 0.938
332 9 0.993
329 1 0.986
152 2 0.992
153 2 0.964
152 3 0.991
155 2 0.941
2 11:18:49
11:26:12
11:24:14
11:26:32
11:12:29
1 11:21:04
11:28:46
205
26
26
26
205
25
26
151
328
329
327
155
330
326
11:15:00
3 11:19:18
205 153
205 151
1 0.962
3 1:25 11:20:00
11:17:07
205 153
4 0.989
3
1
2
5
1
1
6
2
5
4
4
1
1
4
magn.
mm:ss
UT3
o
P
o
V
o
A
UT4
o
P
o
V
o
A
0.945
0.947
0.967
0.972
0.978
0.946
0.930
0:54 11:19:16
0.931
0.959
0.931
0.937
0:46 11:21:27
0.902
12:01:48
12:08:23
12:03:59
349 295
2
236 181
1
317 263
2
114
112
114
68 17
62 14
66 16
UT1
Shashi
Shihezi
Shijianzhuang
Shiyan
Shizuishan
Siping
Tai'an
Taiyan
Tangshan
Tansyuan
Tianjin
Tianshui
Tongchuan
Uhai
Urumqi
Wanxian
Xi'an
Xiangfan
Xiangtan
Xianyang
Xining
Xinxiang
Xinzhou
Xuchang
Yan'an
Yangquan
Yichang
Yinchuan
Yuci
Yumen
Zhangjiakou
Zhengzhou
Zhoukou
10:32:25
10:03:50
10:20:21
10:29:18
10:19:03
10:27:22
10:22:31
10:20:38
10:17:27
10:31:42
10:18:19
10:26:42
10:25:29
10:17:53
10:06:52
10:32:09
10:26:47
10:29:45
10:18:42
10:26:39
10:22:57
10:24:40
10:19:58
10:26:30
10:22:57
10:20:45
10:24:34
10:19:59
10:21:08
10:16:26
10:15:59
10:25:28
10:32:14
o
o
P
V
300
304
292
298
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296
292
293
290
299
290
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304
301
298
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255
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238
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239
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241
239
246
239
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12
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19
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14
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11
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17
15 11:18:54
19
36
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22
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29
205
25
206
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11:14:16
11:09:47
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114
65 14
12:08:52
115
66
4 0.959
1 0.912
11:10:50
11:21:37
5 11:19:40
11:13:20
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26
26
206
29
26
26
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330 6 0.984
331 4 1:33 11:20:26
155 9 0.970
339 25 0.943
328 2 0.944
331 4 1.000
11:11:30
4 11:20:48
11:19:24
11:17:35
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1
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11:26:25
205
26
27
205
205
155 2 0.929
331 4 0:14 11:20:55
332 10 0.988
152 1 0.989
154 4 0.952
206
205
205
206
205
27
205
205
26
153 5 0.994
154 3 0.956
152 3 0.996
154 8 0.989
154 3 0.962
335 15 0.999
157 4 0.912
151 1 0.997
327 4 0.932
285 231
214 159
4
4
5
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294
293
296
299
297
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291
296
297
292
297
296
298
289
297
298
304
304
297
302
302
303
299
296
302
299
305
258
260
264
264
263
262
256
263
262
259
263
261
276
272
261
266
276
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262
265
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208
207
208
208
27
205
208
208
29
29
208
29
27
29
28
208
29
26
29
169
172
172
350
171
169
171
172
170
171
171
170
360
185
170
172
355
351
170
349
9
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1
173
347
10
351
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UT3
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USSR
Abakan
Achinsk
Anzhero-Sudzhensk
Barnaul
Belovo
Biisk
Kansk
Kemerovo
Kiselevsk
Krasnoyarsk
Leninsk-Kuznetsky
Mezhdurechensk
Nizenvartovsk
Norilsk
Novokuznetsk
Novosibirsk
Omsk
Pavlodar
Prokopyevsk
Rubtsovsk
Sarapul
Semipalatinsk
Surgut
Tomsk
Ust-Kamenogorsk
Vorkuta
Zhivastuz
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09:43:07
09:41:02
09:44:59
09:44:24
09:47:20
09:45:45
09:42:28
09:45:25
09:44:38
09:43:49
09:44:55
09:26:44
09:18:48
09:46:12
09:41:21
09:34:54
09:42:29
09:45:39
09:46:48
09:10:38
09:48:24
09:24:03
09:39:53
09:50:46
09:08:37
09:42:11
34
34
37
39
37
38
31
37
37
33
37
36
40
31
36
39
44
43
37
40
42
41
41
37
40
39
44
10:47:32
129
91 30
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108
68 29
10:30:22
126
99 33
10:44:03
104
68 30
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10:45:23
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10:45:31
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10:31:34
10:19:40
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10:43:02
10:54:49
10:14:04
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25
26
28
29
28
28
23
28
28
24
28
27
33
27
27
30
36
34
28
31
38
31
35
29
30
35
35
0.955
0.944
0.981
2:16
0.991
2:14
0.907
0.986
0.992
0.929
0.990
0.974
2:24
0.903
0.989
2:15
0.935
0.943
0.992
0.976
0.924
0.956
0.992
0.987
0.974
0.979
0.920
10:49:48
287 249 29
10:51:41
309 269 28
10:32:46
288 261 33
10:46:18
312 276 30
11:47:21
11:42:40
11:43:08
11:48:18
11:46:18
11:49:44
11:42:20
11:44:31
11:47:06
11:42:55
11:45:47
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11:45:05
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11:21:43
11:53:25
11:31:51
11:42:30
11:54:26
11:17:17
11:50:00
120 82 16
121 85 18
119 83 20
117 78 21
119 81 19
118 78 19
122 87 15
119 82 20
119 81 19
121 86 16
119 81 20
119 82 18
117 87 26
121 100 22
119 80 19
118 81 22
113 77 27
114 74 25
119 80 19
115 75 22
112 88 33
115 73 22
116 86 28
119 83 21
115 73 20
114 93 31
113 72 26
Tabelle 3: Sichtbarkeit der Sonnenfinsternis am 1. August 2008. Aufgeführt sind nur Städte, in welchen die Magnitude mehr als 0.90 beträgt.
Seite 13
Das Entstehen von Sonnenfinsternissen
Eine Sonnenfinsternis tritt dann bei Neumond ein, wenn sich der Mond auf seiner Bahn um
die Erde genau zwischen die Sonne und die Erde schiebt und sein Schatten über die Erde läuft.
Läge die Mondbahn genau in der Erdbahnebene, fände jeden Monat bei Neumond eine Sonnenfinsternis statt. Die Mondbahn ist aber gegenüber der Erdbahnebene um gut fünf Grad geneigt,
deshalb verfehlt der Mondschatten meistens die Erde. Befindet sich der Mond aber bei Neumond
in der Nähe der Schnittlinie von Mond- und Erdbahnebene, so überstreicht der Mondschatten die
Erde und ein Betrachter in diesem Schattenbereich erlebt eine Sonnenfinsternis. Die Schnittpunkte
der Mondbahn mit der Erdbahnebene nennt man den auf- oder absteigenden Knoten, je nachdem
der Mond die Erdbahnebene von unten (Süden) oder von oben durchstösst.
Eigentlich ist die Bezeichnung Sonnenfinsternis nicht ganz richtig, denn die Sonne wird im
Gegensatz zum Mond bei Mondfinsternissen nicht verfinstert. Es handelt sich vielmehr um eine
Sonnenbedeckung durch den Mond, wie wir sie am Nachthimmel unter dem Begriff Sternbedeckung kennen.
Zufälligerweise erscheint der Mond und die Sonne von der Erde aus gesehen fast gleich
gross. Beide Scheiben haben am Himmel einen Durchmesser von etwa einem halben Grad. Durch
die etwas elliptischen Bahnen vor allem des Mondes scheint dieser aber einmal etwas grösser und
einmal etwas kleiner als die Sonne zu sein. Sehen wir den Mond während einer Sonnenfinsternis
grösser als die Sonne, so entsteht eine totale Sonnenfinsternis, weil der Kernschatten des Mondes
für einige Sekunden oder Minuten die Sonne ganz verdeckt. Im anderen Fall bleibt immer ein Ring
aus Sonnenlicht um den Mond sichtbar und man spricht von einer ringförmigen Sonnenfinsternis.
Selten treten auch Mischformen auf, nämlich die ringförmig-totalen Sonnenfinsternisse.
Abbildung 8: Bei der totalen Sonnenfinsternis (oben) erreicht der Kernschatten des Mondes die Erde. Bei der
ringförmigen Finsternis (unten) ist der Kernschattenkegel des Mondes zu kurz, deshalb sieht man vom Boden aus einen Ring aus Sonnenlicht um den Mond herum.
Die maximale Dauer der Totalität kann siebeneinhalb Minuten betragen. Dies tritt dann ein, wenn
der Mond auf dem erdnächsten Punkt seiner Bahn ist und die Sonne sich in Erdferne befindet.
Letzteres ist jeweils um den 6. Juli. Mit einer Maximaldauer der Totalität von zweieinhalb Minuten
gehört diese totale Finsternis eher zu den Kürzeren.
Seite 14
Der Saroszyklus
Schon die Babylonier wussten, dass sich Sonnenfinsternisse in Abständen von 223 Neumonden wiederholen. In dieser Zeit passiert der Mond den auf- oder absteigenden Knoten praktisch exakt 242 mal. Findet also an einem bestimmten Datum eine Sonnenfinsternis statt, so findet
nach 6585.3 Tagen eine fast gleiche Finsternis statt. Nach unserem heutigen Kalender entspricht
dies 18 Jahren und 10 1/3 oder 11 1/3 Tage, je nachdem, ob in diesen gut 18 Jahren vier oder fünf
Schalttage liegen. Die modernen Zahlen 1) der für das Entstehen von Finsternissen relevanten
Mondmonate sind
1 synodischer Monat (Neumond-Neumond) = 29.53059 Tg 223 synod. Monate = 6585.32157 Tg
1 drakonitischer Monat (Knoten-Knoten)
= 27.21222 Tg 242 drakon. Monate = 6585.35724 Tg
Die ungefähr 0.3 Tage hinter dem Dezimalpunkt sorgen allerdings dafür, dass die Finsternis etwa 120 Grad weiter westlich stattfindet, weil sich die Erde in diesen acht Stunden entsprechend weit nach Osten dreht.Da beide Zahlen (6585.xxx) nicht hundertprozentig übereinstimmen,
reisst ein Saroszyklus nach gut tausend Jahren wieder ab. Die erste Finsternis eines Zyklus findet
beim grösstmöglichen Abstand des Mondes vom Knoten statt, bei dem ein Teil des Mondschattens
die Erde gerade noch streift, immer in hohen geographischen Breiten. Mit jeder weiteren Finsternis
innerhalb der Serie nähert sich der Zeitpunkt des Knotendurchgangs dem Zeitpunkt des Neumondes und damit der Schattenverlauf der Äquatorregion, um am Ende der zweiten Zyklushälfte die
Erde in der Nähe des gegenüberliegenden Pols zu verlassen.
Abbildung 9: Der Saroszyklus (schematisch). Die erste Finsternis ist partiell und der Halbschatten des Mondes streift die Erde nur knapp. Maximum der Finsternis ist dann, wenn die Distanz γ minimal ist. γ ist der Abstand der Schattenachse bei maximaler Finsternis ausgedrückt in Erdradien. Neumond ist dann, wenn der
Mond die gleiche geozentrische ekliptikale Länge wie die Sonne hat.
In der folgenden Tabelle erkennt man sehr schön, dass die Zeitpunkte der maximalen Finsternis
(1. Zeitangabe)zu Beginn des Zyklus eine gute Viertelstunde vor Neumond, in dessen Mitte
(Nummern 30 bis 40) gleichzeitig mit diesem, und am Ende des Zyklus wiederum eine Viertelstunde, aber nach Neumond, stattfinden. Bei Finsternissen mit gerader Sarosnummer ist es genau
umgekehrt, denn diese finden am absteigenden Knoten des Mondes statt.
Nr
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
Datum/Zeit
10. Mär. 1179
20. Mär. 1197
31. Mär. 1215
11. Apr. 1233
22. Apr. 1251
2. Mai. 1269
14. Mai. 1287
24. Mai. 1305
4. Jun. 1323
14. Jun. 1341
26. Jun. 1359
6. Jul. 1377
17. Jul. 1395
27. Jul. 1413
8. Aug. 1431
18. Aug. 1449
29. Aug. 1467
9. Sep. 1485
20. Sep. 1503
30. Sep. 1521
12. Okt. 1539
22. Okt. 1557
2. Nov. 1575
22. Nov. 1593
4. Dez. 1611
14. Dez. 1629
26. Dez. 1647
5. Jan. 1666
16. Jan. 1684
28. Jan. 1702
8. Feb. 1720
18. Feb. 1738
1. Mär. 1756
12. Mär. 1774
22. Mär. 1792
4. Apr. 1810
7:37
14:47
21:48
4:40
11:25
18:02
0:34
7:02
13:27
19:51
2:16
8:43
15:13
21:50
4:32
11:23
18:23
1:32
8:52
16:21
0:01
7:50
15:48
23:53
8:05
16:21
0:40
9:01
17:22
1:41
9:56
18:07
2:12
10:10
18:02
1:47
Neumond
Finsternistyp
7:52
15:02
22:02
4:54
11:37
18:14
0:45
7:12
13:36
19:59
2:23
8:49
15:19
21:54
4:37
11:27
18:26
1:34
8:53
16:22
0:01
7:50
15:47
23:52
8:04
16:20
0:39
8:59
17:20
1:38
9:53
18:04
2:08
10:07
17:58
1:42
partiell 0.06
partiell 0.14
partiell 0.23
partiell 0.34
partiell 0.45
partiell 0.58
partiell 0.72
partiell 0.86
ringförmig
ringförmig
ringförmig
ringförmig
ringförmig
ringförmig
ringförmig
ringförmig
ringförmig
ringförmig
ringförmig
ringförmig
ringförmig
ringförmig
ringförmig
ringförmig
ringförmig
ringförmig
ringförmig
ringförmig
ringförmig
ringförmig
ringförmig
ringförmig
ringförmig
ringförmig
ringförmig
ringförmig
Seite 15
Nr
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
Datum/Zeit
Neumond
14. Apr. 1828 9:24
9:19
25. Apr. 1846 16:56 16:50
6. Mai. 1864 0:21
0:14
17. Mai. 1882 7:41
7:34
28. Mai. 1900 14:58 14:50
8. Jun. 1918 22:12 22:03
19. Jun. 1936 5:24
5:15
30. Jun. 1954 12:36 12:26
10. Jul. 1972 19:50 19:39
22. Jul. 1990 3:06
2:54
1. Aug. 2008 10:25 10:13
12. Aug. 2026 17:50 17:37
23. Aug. 2044 1:20
1:07
3. Sep. 2062 8:57
8:43
13. Sep. 2080 16:41 16:27
25. Sep. 2098 0:34
0:19
6. Okt. 2116 8:34
8:19
17. Okt. 2134 16:43 16:28
28. Okt. 2152 1:01
0:45
8. Nov. 2170 9:26
9:10
18. Nov. 2188 17:58 17:42
1. Dez. 2206 2:37
2:21
11. Dez. 2224 11:22 11:05
22. Dez. 2242 20:10 19:54
2. Jan. 2261 5:01
4:44
13. Jan. 2279 13:53 13:36
23. Jan. 2297 22:44 22:27
5. Feb. 2315 7:33
7:16
15. Feb. 2333 16:19 16:02
27. Feb. 2351 0:59
0:42
9. Mär. 2369 9:34
9:17
20. Mär. 2387 18:02 17:45
31. Mär. 2405 2:22
2:05
11. Apr. 2423 10:35 10:18
21. Apr. 2441 18:40 18:23
3. Mai. 2459 2:38
2:20
Finsternistyp
hybrid
hybrid
hybrid
total
total
total
total
total
total
total
total
total
total
partiell 0.97
partiell 0.87
partiell 0.78
partiell 0.71
partiell 0.64
partiell 0.59
partiell 0.55
partiell 0.52
partiell 0.50
partiell 0.49
partiell 0.48
partiell 0.47
partiell 0.47
partiell 0.46
partiell 0.45
partiell 0.43
partiell 0.41
partiell 0.38
partiell 0.33
partiell 0.27
partiell 0.20
partiell 0.12
partiell 0.03
Tabelle 4: Die Finsternisse des Saroszyklus 126. In den Spalten stehen die Nummer innerhalb des Zyklus,
Datum und Zeit (UT) bei Maximum der Finsternis, die Zeit (UT) des Neumondes und der Typ der Finsternis.
Bei partiellen Finsternissen wird noch die ungefähre Magnitude angegeben. Die Tabelle wurde mit einfachen
Formeln aus 3) und 4) berechnet. Die Fehler bei den Zeitangaben betragen nur einige wenige Minuten.
Ein seltenes Naturereignis ?
Sonnenfinsternisse treten jährlich mehrmals auf. Es gibt pro Jahr mindestens zwei und maximal deren fünf! Einige davon sind aber nicht total. Und der Kernschatten des Mondes, auch wenn
er weit über zweihundert Kilometer breit werden kann und mehrere Tausend Kilometer der Erde
trifft, überstreicht jeweils nur einen sehr kleinen Teil der Erdoberfläche. Die letzte totale Sonnenfinsternis in Basel fand am 22. Mai 1724 statt. Die nächste wird in Basel erst wieder am 3. September 2081 stattfinden. An einem bestimmten Ort auf eine totale Sonnenfinsternis warten kann
also sehr, sehr lange dauern. Im Durchschnitt muss man etwa 400 Jahre an einer bestimmten
Stelle auf eine totale Sonnenfinsternis warten. Interessant ist die Tatsache, dass die Finsternis
vom 12. Mai 1706 und ihre direkte Nachfolgerin im Saroszyklus 133, diejenige vom 22. Mai 1724,
Seite 16
beide praktisch das ganze Gebiet der heutigen Schweiz überstrichen. Der Schnittpunkt der beider
Zentrallinien lag in der Nähe des Vierwaldstättersees.
Abbildung 10: Die Totalitätszonen der beiden Finsternisse von 1706 und 1724.
Allgemein bezeichnet man diejenige von 1724 als die letzte in der Schweiz Sichtbare, auch wenn es an diesem Tag regnete. Die Graphik zeigt jedoch, dass die Totalitätszone unmittelbar südöstlich der heutigen
Schweiz bei Sonnenuntergang endete. Selbst bei schönem Wetter hätten also nur sehr wenige Menschen
bei guten Horizontbedingungen die Totalität in dieser Region direkt beobachten können, betrug doch der
Sonnenstand weniger als drei Grad über dem mathematischen Horizont.
(A5L_01.EPS)
Die Finsternisse in der Antike
Die Tatsache, dass wir mehrere tausend Jahre alteAufzeichnungen oder Hinweise von
Sonnen- und Mondfinsternissen aus verschiedenen antiken Kulturen haben, lässt uns erahnen,
wie tief der Eindruck auf die Menschen ist, welcher das Erleben einer solchen Finsternis hinterlässt. Wer selbst einmal eine totale Sonnenfinsternis bewundern konnte, wird begreifen, dass sich
auch unter noch so bruchstückhaftenÜberlieferungen unserer Ahnen Aufzeichnungen von Sonnenund Mondfinsternissen befinden. Wenngleich die Menschen alter Kulturen die Gesetze der Himmelsmechanik verglichen mit dem heutigen Wissensstand nur partiell kannten, so waren ihnen die
Rhythmen von Sonne, Mond und den hellen Planeten bekannt. Alles, was es dazu brauchte, war
eine aufmerksame Beobachtung des Laufes von Sonne und Mond, sowie eine sorgfältige Tabellierung der bemerkenswerten Ereignisse in Form einer Tagesliste. Möglicherweise war der wichtigste
Rhythmus, der Saroszyklus, bereits mehr als 2000 Jahre, vielleicht sogar fast 3000 Jahre vor Christi Geburt bekannt 2), also lange bevor die Ursache der Finsternisse verstanden wurde.
Die alte Bezeichnung ‘Drachenpunkt’ für den Schnittpunkt der Mond- mit der Erdbahn widerspiegelt heute noch die einstige Ansicht, dass ein Drache das Sonnenfeuer während der Finsternis frass und dann wieder ausspuckte. Finsternisse finden tatsächlich nur dann statt, wenn sich
der Mond in der Nähe eines der beiden Drachenpunkte (die heutige Bezeichnung ist Knoten) befindet.
Viele alte Geschichten und Legenden ranken sich um Finsternisse. Da sollen die beiden
chinesischen Astronomen Hi und Ho geköpft worden sein, weil sie eine tatsächlich eingetretene
Seite 17
Sonnenfinsternis nicht vorausgesagt hatten. Kriege sollen durch die plötzliche Dunkelheit auf dem
Schlachtfeld beeinflusst worden sein. So zum Beispiel die Schlacht zwischen Lydiern und Medern
am 28. Mai 585 v.Chr., zum Zeitpunkt einer von Thales von Milet vorausberechneten Sonnenfinsternis. Und schliesslich soll Kolumbus am 29. Februar 1504 einem indianischen Häuptling auf dem
heutigen Jamaika mit einer Mondfinsternis gedroht und ihn so um Nahrung für seine Mannschaft
erpresst haben 7,8).
Hinweise auf Sonnenfinsternisse gibt es seit fast 5000 Jahren, dennoch gilt als die älteste
sicher datierte Aufzeichnung einer totalen Sonnenfinsternis diejenige vom 15. Juni 763 v.Chr. Solche alten Aufzeichnungen können heute unter anderem dazu verwendet werden, das langsame
Abbremsen der Erdrotation zu bestimmen. Viele weitere Hinweise zu antiken Finsternissen liefert 9).
Finsternisse und die Erdrotation
Berechnet man Finsternisse vor Hunderten von Jahren, was himmelsmechanisch kein Problem ist, und nimmt eine konstante Tageslänge von 86400 Sekunden an, so stellt man fest, dass
die Finsternisse an ganz anderen Orten hätten stattfinden müssen, als man alten Aufzeichnungen
entnimmt. Der Grund dafür ist eine permanente Verlangsamungder Erdrotation durch innere Reibung und Gezeiten. Der Effekt dieser Zunahme der Tageslänge ist mit 45 Nanosekunden pro Tag
äussert gering. In hundert Jahren nimmt die Tageslänge um nur 160 Millisekunden zu, aber die
Orientierung der Erde entlang ihrer Rotationsachse ist die stetige Aufsummierung dieser Differenz.
Diese macht in 2500 Jahren etwa sechs Stunden oder 90 Grad aus. (Einen interessanten Artikel
dazu findet man in 5).)
Abbildung 11: Verlauf der Totalitätszone der totalen Sonnenfinsternis am 28. Mai 585 v.Chr. Die Finsternis,
welche tatsächlich beobachtet wurde, soll von Thales von Milet (640 - 562 v.Chr.) für eine ‘kleinasiatische
Küstenstadt’ vorausberechnet worden sein. Die Graphik zeigt, dass die Finsternis mit einer konstanten heutigen Tageslänge unmöglich hätte in Kleinasien beobachtet werden können.
(A5L_07.EPS)
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Ein atemberaubendes Erlebnis
Vor tausendmal tausend Jahren hat Gott es so gemacht, dass
es heute zu dieser Sekunde sein wird; in unsere Herzen aber
hat er die Fibern gelegt, es zu empfinden...
(Aus Adalbert Stifter: Die Sonnenfinsternis am 8. Juli 1842)
Viele derer, die einmal eine totale Sonnenfinsternis erlebt haben, werden versuchen, weitere zu erleben, auch wenn diese nur für kurze Zeit und am anderen Ende der Welt zu beobachten
sind!
Eine gute Stunde vor der Totalität scheint der von Westen kommende Mondrand die Sonne
zu berühren: der erste Kontakt. Jetzt beginnt die Bedeckung der Sonnenscheibe. Man spricht von
der partiellen Phase. Nach einer halben Stunde ist etwa die Hälfte des Scheibendurchmessers der
Sonne bedeckt. Wer nicht informiert ist, merkt bis jetzt noch gar nichts, obschon etwa ein Drittel
des Sonnenlichts fehlt. Unser Auge-Gehirn-System gleicht einen so langsamen Lichtabfall für uns
unmerklich aus. Dann aber beginnt das Licht allmählich fahl zu werden, ganz anders als bei Sonnenuntergang. Durch die Horizontnähe der untergehenden Sonne durchdringt dort nämlich das
Sonnenlicht sehr viel Erdatmosphäre, welche die kurzwelligen blauen Anteile aus dem Sonnenlicht
wegstreut, so dass nur das langwellige rote Licht übrigbleibt: So entstehen Abend- und Morgenrot.
Ganz anders hingegen entsteht die Dunkelheit während einer Sonnenfinsternis. Die Sonne steht
mehr oder weniger hoch am Himmel und das Licht wird in seiner Gesamtheit durch eine undurchsichtige Gesteinskugel, den Mond, abgeblockt. Unser Gehirn versucht dabei den allabendlichen
Rotstich der untergehenden Sonne zu korrigieren, was der Beobachter als Fahlheit und eher grünstichig erlebt.
Jetzt beginnt man auch ein leichtes Abkühlen zu bemerken. Die Aufregung der Vorfreude
auf das, was einen in wenigen Minuten erwartet, hat einem etwas Schweiss auf die Haut getrieben, was nun als Frösteln wahrgenommen wird und man wird sich seiner Anspannung bewusst.
Die Temperatur fällt während der partiellen Phase bis zur Totalität um etwa fünf Grad.
Bis eine Minute vor der Totalität wird es gleichmässig langsam immer dunkler. Dann aber
macht sich die Unebenheit der Mondoberfläche bemerkbar. Wenige Sekunden vor dem Beginn der
Totalität scheint die Sonne nur noch aus einigen tiefer liegenden Tälern am Rand des Mondes.
Wie von einem himmlischen Dimmer gesteuert erlöschen jetzt die letzten einzelnen Lichtpunkte
und es ist fast Nacht. Im gleichen Moment erscheint die Korona, ein Lichtsaum über der Sonnenoberfläche, welcher normalerweise nicht sichtbar ist, da er durch das millionenfach hellere Sonnenlicht überstrahlt wird. Zusammen mit dem letzten Sonnenstrahl, der eben noch sichtbar ist,
glaubt man einen mit einem Diamanten besetzten Fingerring zu sehen. Dann verschwindet auch
dieser letzte gleissende Lichtstrahl: Dies ist der zweite Kontakt und die Totalität beginnt. Am innersten Sonnenrand erkennt man einen feinen roten Saum, die Chromosphäre und feine Fädchen,
die Protuberanzen. In Wirklichkeit sind dies gewaltige Gasausbrüche an der Sonnenoberfläche.
Am dunkeln Himmel erkennt man einige Planeten und die hellsten Sterne werden sichtbar. Jetzt
erfasst einen ein Staunen und phantastisches Schauern und man wird sich bewusst, in welch
grandioser Weise wir in unser Universum eingebunden sind.
Das hatte keiner geahnt - ein einstimmiges “Ah” aus aller Munde, und dann Totenstille, es war der Moment, da Gott redete
und die Menschen horchten. (Adalbert Stifter)
Wer sich ein abgelegenes Plätzchen ausgesucht hat, wird bemerken, dass es um ihn herum ruhig geworden ist. Der Wind lässt nach und das Rauschen der Bäume und Blätter wird weniger. Doch am auffallendsten dürfte das Verstummen der Vögel sein. Diese hören auf zu zwitschern
und suchen sich ein Nachtlager. Einige Blütenpflanzen beginnen sich zu schliessen.
Wer Pech hat und in der Nähe von “zivilisierten Mitmenschen” ist, muss sich auf Lärm aus
Grölen und Hupkonzerten gefasst machen!
Am Horizont sieht man vielleicht Berge, welche nicht in der Totalitätszone liegen, denn der
Kernschatten des Mondes hat einen Radius von nur einigen Dutzend Kilometern.
Seite 19
Nach viel zu kurzer Zeit findet der dritte Kontakt statt und auf der westlichen Seite des
Mondes kommt der erste Sonnenstrahl hervor. Der Spuk ist vorbei und es wird wieder hell. Nach
einer guten Stunde wird der letzte Teil des Mondes die Sonnenscheibe ganz freigegeben haben.
Dieser vierte Kontakt beendet die Sonnenfinsternis des Beobachters. In den nächsten Minuten und
Stunden werden weitere Menschen Hunderte oder Tausende von Kilometern (meist) weiter östlich
in den Genuss des gleichen Schauspiels kommen.
Im Herzen aber bleibt ein wunderschönes und unauslöschliches Erlebnis zurück und man
fragt sich: “Wann findet die nächste totale Sonnenfinsternis statt?”
Tipps zur Beobachtung
Wer an diesem grossartigen Ereignis teilhaben will, sollte sich möglichst früh an die Vorbereitungen machen. Es gilt, einen günstigen Beobachtungsort zu finden und für Fotofreunde, den
Ablauf des Fotografieren während der Finsternis im Trockenen, besser gesagt bei Tageslicht,
durchzuspielen.
Im Gegensatz zu den nächtlichen astronomischen Beobachtungsbedingungen spielt der
Beobachtungsort bei Sonnenfinsternissen praktisch keine Rolle! Allerdings ist in Städten und Dörfern mit dem automatischen Einschalten der Strassenbeleuchtung zu rechnen! Es kommt also eher
darauf an, sich zu entscheiden, wie und mit wem man zur Finsternis reisen will.
Das einzig nicht Berechenbare ist dann noch das Wetter. Wenige Tage vor der Finsternis
werden meteorologische Satellitenbilder die besten Wegweiser sein. Wer kann, wird dorthin fahren, wo die Sonne scheint (Schlafsack). Langzeit-Wetterstatistiken sind zwar für echte FinsternisFreaks fesselnd, weil sie zu Diskussionen anregen, haben aber objektiv gesehen in diesem Zusammenhang keinen Sinn.
ACHTUNG auf die AUGEN
während der partiellen Phasen !
• NICHT mit ungeschützten Augen direkt in die Sonne schauen, sondern geeignete Folien benutzen! Im Autozubehör-Handel gibt es mit Aluminium bedampfte Plastikfolien, sogenannte “Rettungsfolie”, welche ein- oder zweifach genommen werden kann. Damit lässt sich die partielle
Phase von Auge gut beobachten.
• Sonnenbrillen allein sind KEIN geeigneter Schutz für die Augen!
• Russgeschwärzte Scheiben sind KEIN geeigneter Schutz für die Augen!
• NICHT mit Fotoapparat, Feldstecher oder Fernrohr in die Sonne schauen! Im Fotofachhandel
sind spezielle Sonnenfolien, sogenannte “Mylar”-Folien, erhältlich, welche optischen Ansprüchen genügen. Diese müssen derart vor der Optik fixiert werden, dass sie einerseits sicher
nicht herunterfallen, auch wenn neugierige Kinder in der Nähe sind!!!, sich aber für Aufnahmen während der Totalität schnell entfernen lassen.
• Während der Totalität besteht keine Gefahr für die Augen. Das Licht der Korona ist mehrere
hunderttausend mal schwächer als das Sonnenlicht. Die Korona wird mit blossen Augen oder
mit dem Feldstecher betrachtet. Es darf beliebig geguckt und gestaunt werden...
• ...aber Achtung nach der Totalität. Wenn der erste Sonnenstrahl hinter dem Mond hervorkommt,
gelten wieder die ganzen Vorsichtsmassnahmen.
Seite 20
Fotografieren während der Finsternis
Es gibt viele verschiedene Arten, eine totale Sonnenfinsternis fotografisch auf ein Bild zu
bannen. Aberwohl jeder, der zum ersten Mal eine solche erleben kann, will “sein” Portrait der Korona machen. Dazu braucht es einen Fotoapparat mit einem Teleobjektiv und ein Stativ. Zusätzlich
sind ein Motor und ein Drahtauslöser eine ideale Kombination. Je länger die Brennweite des Objektivs ist, desto grösser wird die Sonne auf dem Film abgebildet.
Die folgenden zwei Tabellen geben einen Überblick über den Abbildungsmassstab der
Sonne bei Verwendung verschiedener Optiken und vorgeschlagene Belichtungszeiten für die verschiedenen Phänomene während der Totalität in Form eine Belichtungstabelle.
Die Helligkeit des Himmels und der Kontrast der Korona während der Totalität hängen sehr
stark von den momentanen Bedingungen am Aufnahmeort ab und lassen sich nicht genau vorhersagen. Dunst, Staub und (Cirrus-)Bewölkung, sowie reflektiertes Sonnenlicht von Bergen ausserhalb der Totalitätszone haben einen grossen Einfluss darauf. Es ist deshalb wichtig, dass nicht nur
ein Bild, sondern eine ganze Serie von Bildern mit verschiedenen Belichtungszeiten gemacht wird.
Damit hat man gute Chancen, die verschiedenen Phänomene zu erwischen. (Tabelle 6)
Beispiel der Optik
Brenn- ungefähres
weite Gesichtsfeld
mm
15
18
24
28
35
50
135
200
300
400
500
1000
1500
2000
2800
Sigma 15 mm 1:2.8
stärkste verzeichnungsfreie Weitwinkelobjektive
starke Weitwinkelobjektive
"normales" Weitwinkelobjektiv
"normales" Objektiv
"normales" Teleobjektiv
NIKKOR 200 mm 1:4
Pro Optik Maksutov-Cassegrain System 500 mm 1:5.6
Celestron C-8
Celestron C-11
Grad
100o x 77o
90o x 67o
74o x 53o
65o x 46o
54o x 38o
40o x 27o
15o x 10o
10.3o x 6.9o
6.9o x 4.6o
5.2o x 3.4o
4.1o x 2.7o
2.1o x 1.4o
1.4o x 0.9o
1.0o x 0.7o
0.7o x 0.5o
abgebildete
Grösse von
Sonne / Mond
mm
0.16
0.18
0.23
0.26
0.32
0.44
1.18
1.7
2.6
3.5
4.4
8.7
13
17
24
Tabelle 5: Die abgebildete Grösse der Sonne (oder des sie verdeckenden schwarzen Mondes) auf
24 x 36 mm Kleinbildfilm hängt direkt von der verwendeten Brennweite ab. Mit einem 200er-Tele beträgt die
Grösse der abgebildeten Sonne erst 1.7 mm. Vorzugsweise sind deshalb noch grössere Brennweiten zu
verwenden (graue Bereiche). Zur besseren Veranschaulichung sind unten einige Beispiele aufgeführt.
135 mm
200 mm
VIRTUAL 100 ASA
VIRTUAL 100 ASA
VIRTUAL 100 ASA
NUFER
NUFER
NUFER
NUFER
NUFER
1000 mm
500 mm
300 mm
VIRTUAL 100 ASA
VIRTUAL 100 ASA
Filmempfindlichkeit
ASA / ISO
25
50
100
200
400
800
1600
Aufnahme-Objekt
Perlschnur-Phänomen
Chromosphäre
Protuberanzen
innerste Korona
Korona bis 0.1 RS
Korona bis 0.15 RS
Korona bis 0.2 RS
Korona bis 0.35 RS
Korona bis 0.5 RS
Korona bis 0.75 RS
Korona bis 1 RS
Korona bis 2 RS
Korona bis 4 RS
Korona bis 6 RS
Korona bis 8 RS
1.4
2
2.8
4
5.6
8
11
2
2.8
4
5.6
8
11
16
2.8
4
5.6
8
11
16
22
4
5.6
8
11
16
22
32
Seite 21
Blende
f/
5.6
8
8
11
11
16
16
22
22
32
32
44
44
64
11
16
22
32
44
64
88
Belichtungszeit
Sekunden
1/4000 1/2000 1/1000 1/500
1/4000 1/2000 1/1000 1/500 1/250
1/4000 1/2000 1/1000 1/500 1/250 1/125
1/4000 1/2000 1/1000 1/500 1/250 1/125 1/60
1/2000 1/1000 1/500 1/250 1/125 1/60 1/30
1/1000 1/500 1/250 1/125 1/60 1/30 1/15
1/500 1/250 1/125 1/60 1/30 1/15 1/8
1/250 1/125 1/60 1/30 1/15
1/8
1/4
1/125 1/60 1/30 1/15
1/8
1/4
1/2
1/60 1/30 1/15
1/8
1/4
1/2
1
1/30 1/15
1/8
1/4
1/2
1
2
1/15
1/8
1/4
1/2
1
2
4
1/8
1/4
1/2
1
2
4
8
1/4
1/2
1
2
4
8
16
1/2
1
2
4
8
16
32
16
22
32
44
64
88
128
1/250
1/125
1/60
1/30
1/15
1/8
1/4
1/2
1
2
4
8
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64
88
128
32
44
64
88
128
1/125 1/60
1/60 1/30
1/30 1/15
1/15
1/8
1/8
1/4
1/4
1/2
1/2
1
1
2
2
4
4
8
8
16
16
32
32 1 min
1 min 2 min
2 min
10)
Tabelle 6: Belichtungszeiten für totale Sonnenfinsternisse. Die Belichtungsformel wurde
entnommen. Die
grauen Felder können folgendermassen als Beispiel verwendet werden: Benutzt wird ein 100 ASA Kleinbildfilm bei Blende 8. Die Entfernung ist natürlich auf Unendlich gestellt. Zu Beginn wird die Belichtungszeit auf
1/4000 gestellt. Unmittelbar vor dem zweiten Kontakt werden einige Aufnahmen gemacht. Wenn die Totalität
beginnt, wird jeweils die Belichtungszeit auf die nächst längere Stufe gedreht und ausgelöst. So wird eine
ganze Belichtungsreihe gemacht. Ist das Stativ fest montiert, sokann dies ‘blind’ erfolgen, denn die Sonne
bewegt sich praktisch nicht in diesen paar Sekunden. Am besten ‘fährt’ man wieder die Belichtungsleiter
hoch. Wer diese Prozedur geübt hat und ‘im Schlaf’ beherrscht, kann während dieser Belichtungsreihe die
Natur beobachten. (RS = Sonnenradien)
Die obige Tabelle enthält gemäss der Einleitung des Kapitels nur grobe Richtwerte. Ob
zum Beispiel Blende 5.6 oder 8 eingestellt wird, spielt keine grosse Rolle. Ob die Kamera 1/4000
oder nur 1/1000 Sekunden als kürzeste Verschlusszeit zulässt, spielt auch keine Rolle. Wichtig ist
nur, dass der vorhandene Belichtungsspielraum der Kamera in Form einer Belichtungsreihe möglichst mehrmals abgefahren wird.
Seite 22
Sonnenfinsternis heisst Neumond, also mondlose Nächte!
Abbildung 12: Die Richtung des Zodiakallichtkegels in Novosibirsk. Anfang August sind die BeobachtungsVoraussetzungen schlecht, denn der Kegel steht selbst vor Sonnenaufgang nicht optimal.
Seite 23
Das Temperaturgefälle während einer totalen Sonnenfinsternis
Das Messen der Temperatur kann ein interessantes Experiment sein, das auch von und mit
Kindern durchgeführt werden kann. In der folgenden Abbildunghabe ich allerdings eine etwas professionellere automatische Methode benutzt: Zwei batteriebetriebene und vorprogrammierte
Messgeräte speicherten während zwei Tagen alle elf Sekunden die Temperatur und die relative
Luftfeuchtigkeit. Es war die totale Sonnenfinsternis am 21. Juni 2001 in Sambia. So konnte der
Vortag ohne Sonnenfinsternis mit dem Finsternistag verglichen werden. Die Messgeräte wurden
damals zwischen Autodach und Dachzelt aufgestellt. Die Messungen waren derart genau, dass ich
die beiden Messkurven jeweils um 2°C oder 4 % auseinanderschieben musste, um zu zeigen,
dass beide Geräte auch wirklich das Gleiche massen. Die beiden oberen Temperatur-Diagramme
zeigen nebst dem Temperaturverlauf auch die abnehmende Thermik im Tagesverlauf. In den beiden rechten Diagrammen sieht man die Trägheit des Temperaturabfalls, resp. des relativen Feuchtigkeitsanstiegs. Die partielle Phase begann um 13:35 und endete etwas nach 16:20. Das Temperaturminimum, ein Gefälle von etwa 4°C, wurde erst gut 10 Minuten nach der Totalität, die dreieinhalb Minuten dauerte, erreicht, das Feuchtemaximum sogar noch etwas später.
Abbildung 13: Temperatur- und relativer Feuchtigkeitsverlauf am Tag vor und am Tag einer totalen Sonnenfinsternis am Beispiel der totalen Sonnenfinsternis am 21. Juni 2001 in Sambia
Literaturhinweise
1)
2)
3)
4)
5)
Explanatory Supplement to the Astronomical Almanac, University Science Books, 1992
Meyers Handbuch über das Weltall, Meyers Lexikonverlag, 1973
Jean Meeus, Astronomical Algorithms, Willman-Bell Inc., 1991
Charles Kluepfel, What Saros Number?, Sky and Telescope, Oktober 1985, Seite 366f
Richard Stephenson, Early Chinese Observations and Modern Astronomy, Sky and Telescope, Januar 1999, Seite 48ff
6) Hans Roth, Der Sternenhimmel 1999, Birkhäuser Verlag, 1999
8) Camille Flammarion, Himmelskunde, 1879
9) Barry Hetherington, A Chronicle of Pre-Telescopic Astronomy, Springer Verlag, 1996
10) Fred Espenak and Jay Anderson, Total Solar Eclipse of 1999 August 11, NASA Reference
Publication 1398, 1997
Seite 24
Inhaltsverzeichnis
Vorwort ..................................................................................................................... 1
Die Elemente der Finsternis ................................................................................... 3
Die Eckpunkte der Finsternis ................................................................................. 3
Der Weg der Finsternis ........................................................................................... 4
Sichtbarkeit der Finsternis in einigen Städten, in denen die Magnitude
grösser als 0.80 ist .................................................................................................. 9
Das Entstehen von Sonnenfinsternissen............................................................ 13
Der Saroszyklus..................................................................................................... 14
Ein seltenes Naturereignis ? ................................................................................ 15
Die Finsternisse in der Antike .............................................................................. 16
Finsternisse und die Erdrotation ......................................................................... 17
Ein atemberaubendes Erlebnis ............................................................................ 18
Tipps zur Beobachtung......................................................................................... 19
Fotografieren während der Finsternis................................................................. 20
Sonnenfinsternis heisst Neumond, also mondlose Nächte!............................. 22
Das Temperaturgefälle während einer totalen Sonnenfinsternis ..................... 23
Literaturhinweise ................................................................................................... 23

totale sonnenfinsternis

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