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Arten von Sonnenfinsternissen

Bezogen auf die Erde als ganze und ihre Stellung im Raum werden Sonnenfinsternisse unterschieden nach Lage der Achse des Mondschattens in zentrale, bei denen diese durch die Erde geht, und in partielle, bei denen die Schattenachse an der Erde vorbeistreicht.

Eine Finsternis, bei der die Erde ausschließlich vom Halbschatten des Mondes erreicht wird, heißt in diesem Sinn eine partielle Sonnenfinsternis. Solche Finsternisse treten in Gebieten in Nähe der beiden Erdpole auf.

Finsternisse, bei denen die Achse des Mondschattens die Erde kreuzt, bezeichnet man als zentrale Finsternisse. Bei diesen werden totale, ringförmige und hybride als drei Formen unterschieden danach, ob und wie der kegelförmige Kernschatten die Erdoberfläche erreicht.

Als Sonderfall können nichtzentrale totale oder ringförmige Finsternisse auftreten, bei denen die Achse des Mondschattens die Erde sehr knapp verfehlt, aber Teile der Erdoberfläche Totalität oder exzentrische Ringförmigkeit erleben können.

Totale Sonnenfinsternis

Bei einer totalen Sonnenfinsternis ist der scheinbare Durchmesser des Mondes größer als derjenige der Sonne, so dass der Mond die Sonne vollständig verdeckt. Die Beobachtung einer solchen Finsternis ist deshalb von besonderem Interesse, weil nur bei diesem Typ auch die Sonnenkorona visuell sichtbar wird, die sonst vom hellen Licht der Sonne überstrahlt wird.

Da der scheinbare Durchmesser des Mondes selbst bei günstigster Konstellation den der Sonne nur unwesentlich übertrifft, ist die Totalitätszone mit max. 273 km relativ schmal. Die Dauer der Totalität an einem Ort wird außer von den Größenverhältnissen zwischen Sonne und Mond auch von der Bahngeschwindigkeit des Mondes und von der Geschwindigkeit der Erdrotation bestimmt. Dabei dauert die Totalität tendenziell im Bereich des Äquators am längsten, da dort die Erdoberfläche am schnellsten dem forteilenden Mondschatten nachläuft und auch eine geringere Entfernung zum Mond hat, womit der Kernschatten tendenziell größer ist. Die längste totale Sonnenfinsternis zwischen 1.999 v. Chr. und 3.000 n. Chr. findet mit 7:29 Minuten am 16. Juli 2186 statt.

Ringförmige Sonnenfinsternis

Wenn aufgrund der elliptischen Umlaufbahnen der Erde um die Sonne und des Mondes um die Erde der scheinbare Durchmesser der Sonne den des Mondes übertrifft, bleibt der äußere Rand der Sonne bei einer Finsternis sichtbar. Sie wird deshalb auch ringförmige, annulare oder Feuerkranz-Sonnenfinsternis genannt. Der Kernschatten des Mondes erreicht dabei nicht die Erdoberfläche. Eine Sonnenkorona ist dann nicht erkennbar, weil sie vom sichtbar bleibenden Teil der Sonne überstrahlt wird.

Eine ringförmige Phase kann länger dauern als eine totale Phase. Das liegt daran, dass die bei einer ringförmigen Finsternis kleinere Mondscheibe einen längeren Weg zurückzulegen hat, bis sie an der Sonnenscheibe vorbei ist. Zudem ist die Bahngeschwindigkeit des Mondes wegen seines größeren Abstandes von der Erde kleiner (2. Keplersches Gesetz). Theoretisch kann die ringförmige Phase gegenwärtig etwa 12,5 Minuten erreichen.

Hybride Sonnenfinsternis

Zu Beginn und/oder Ende einer hybriden Sonnenfinsternis – auch ringförmig-totale Finsternis genannt – reicht der Kernschatten des Mondes nicht bis zur Oberfläche der Erde; wegen deren Kugelform trifft er sie aber in der Mitte seiner Spur. Eine hybride Sonnenfinsternis beginnt und endet somit (meistens) als ringförmige Finsternis, dazwischen ist sie total. Am Ort des Übergangs sind beide Phasen je für einen winzigen Augenblick beobachtbar. Die Totalität dauert nur sehr kurz.

Diese Form der Sonnenfinsternis ist selten und macht in den langjährigen Aufstellungen nur ca. 1 % aller Fälle aus. Ein Beispiel ist die Finsternis vom 8. April 2005. Im Maximum war die Totalitätszone im östlichen Pazifik vor Costa Rica und Panama nur 27 Kilometer breit, die Totalitätsdauer betrug nur 42 Sekunden. Die letzte derartige Finsternis fand am 3. November 2013 statt, die nächste erfolgt am 20. April 2023 nördlich von Australien.

Partielle Sonnenfinsternis

Die meisten Beobachter einer zentralen Finsternis befinden sich seitlich außerhalb des zentralen Streifens. Die wesentlich breiteren Seitenstreifen liegen nur im Halbschatten des Mondes und Beobachter sehen dort nur eine partiell verfinsterte Sonne. Auch die Beobachter einer totalen Sonnenfinsternis im zentralen Streifen erleben vor und nach der Totalität während längerer Zeit nur den Halbschatten. Begrifflich muss also die auf die Erde bezogene partielle Finsternis abgesetzt werden von einer nach Ort und Zeit auf bestimmte Regionen bezogenen Beobachtung einer partiell verfinsterten Sonne.

Der durch eine partielle Verfinsterung der Sonne verursachte Helligkeitsabfall ist nur bei sehr großem Bedeckungsgrad deutlich wahrnehmbar.

In einem astronomischen Kanon der Sonnenfinsternisse werden nur partielle Sonnenfinsternisse, die in den polaren Gebieten der Erde auftreten, als solche bezeichnet.

Kontakte

Neben dem Moment des Maximums hat jede Sonnenfinsternis an jedem Beobachtungsort vier weitere charakteristische Momente, die vier Kontakte.

1. Kontakt: Der Neumond berührt erstmals die Sonnenscheibe. Es beginnt die partielle Phase.
2. Kontakt: Der Neumond bedeckt vollständig die Sonnenscheibe (totale Finsternis) oder befindet sich vollständig vor der Sonnenscheibe (ringförmige Finsternis). Es beginnt die totale bzw. ringförmige Phase.
3. Kontakt: Der Neumond gibt wieder Teile der Sonnenscheibe frei (totale Finsternis) oder befindet sich nicht mehr vollständig vor der Sonnenscheibe (ringförmige Finsternis). Es wird wieder zur partiellen Phase gewechselt.
4. Kontakt: Der Neumond berührt letztmals die Sonnenscheibe, danach ist die Finsternis beendet.

In einschlägigen Tabellenwerken wird die Zeit jedes Kontaktes angegeben. Oft ist die Richtung der relativen Bewegung zwischen Mond und Sonne, zum Beispiel bezüglich des Horizontes, vermerkt. Für den Moment des Maximums wird noch der Höhenwinkel der Sonne angegeben.

Quelle: Wikipedia

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