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Eine Sonnenfinsternis ist eigentlich nur ein vorausberechenbares astrophysikalisches Ereignis. Der Mond schiebt sich zwischen Erde und Sonne und sein Schatten verdunkelt Teile der Erdoberfläche. Aber für einige ist sie weit mehr. Sie dient der Wissenschaft in diversen Fachgebieten, nicht nur in der Astrophysik. Auf dieser Seite findest du eine Auswahl der breit gefächerten Gebieten zum Thema Sonnenfinsternisse.

Die Entstehung | Der Saros-Zyklus | Andere Zyklen

Die Entstehung

Sonnenfinsternisse entstehen, wie oben bereits erwähnt, wenn sich der Mond zwischen die Sonne und die Erde schiebt. Bei einer oberflächlichen Betrachtung geschieht das jeden Monat bei Neumond. Dem ist aber nicht so. Die Mondumlaufbahn liegt nicht in der Ekliptik, der Ebene, auf der die Erdumlaufbahn liegt. Er kreist mit einer Neigung von etwa 5° zu ihr elypsenförmig um die Erde. Die Schnittpunkte der Mondumlaufbahn mit der Ekliptik nennt man Knoten. Sie zeigen jedes Jahr zwei oder drei mal auf die Sonne. (Die Knoten selbst stehen nicht fest im Raum, sie drehen sich langsam.) Eine Finsternis kann nur entstehen, wenn sich der Mond in der Nähe eines solchen Knotens befindet und es Neumond ist, da nur in diesem Fall der Mondschatten auf die Erde fällt.
Ein kosmischer Zufall erwies sich für unsere Wissenschaftler als Glücksfall. Der Mond und die Sonne scheinen von der Erde aus gesehen fast gleich gross zu sein. Die Sonne ist zwar etwa 400 mal so gross, aber auch etwa 400 mal so weit von der Erde entfernt wie der Mond. Für eine Sonnenfinsternis bedeutet das, das der Mond die Sonne manchmal exakt überdeckt. Es gibt eine totale Finsternis, bei der man die Korona der Sonne betrachten kann. Da die Entfernung des Mondes zur Erde aber schwankt, verändert sich auch seine scheinbare Grösse. Das hat zur Folge, dass die Sonne manchmal ganz verdeckt wird oder dass eine ringförmige Finsternis entsteht.

Der Saros-Zyklus

Schon vor tausenden von Jahren gelang es Gelehrten in Ägypten und Asien Sonnenfinsternisse vorauszusagen. Man vermutet heute, das diese Prophezeiungen durch die Kenntnis des Saros-Zyklus ermöglicht wurden.
Der Saros-Zyklus dauert rund 18 Jahre und elf Tage. Eine Finsternis, egal ob Mond- oder Sonnenfinsternis wiederhohlt sich nach dieser Zeitspanne. Um zu verstehen, warum er genau 18.03 Jahre dauert, muss man wissen, wie lange ein Monat dauert. Wir Physiker geben uns nicht mit ungenauen Angaben wie "etwa 28 Tage" ab. Auch die allgemeinen Definitionen, die für die Monate eine Länge von 28, 29, 30 oder 31 Tagen vorsehen reichen uns nicht. Wir haben uns vier verschiedene Monate definiert.

Der siderische Monat ist die Zeit, die der Mond braucht, um von der Erde aus gesehen wieder an derselben Stelle des Fixsternenhimmels zu stehen. Dauer: 27.32166 Tage.
Der synodische Monat ist die Dauer des Umlaufes des Mondes von Neumond zu Neumond. Dauer: 29.530588 Tage.
Der drakonitische Monat (Drachenmonat) ist die Umlaufzeit des Mondes von einem Knoten zum gleichen zurück. Dauer: 27.21222 Tage.
Der anomalistische Monat ist das Intervall zwischen zwei Erdnähen. Dauer: 27.55455 Tage.

Für die Finsternisse sind besonders der synodische und der drakonitische Monat wichtig. Stellen wir uns vor, wir hätten eine Vorrichtung, die die synodischen Monate zählt. Auch für den siderischen, die drakonitischen und die anomalistischen Monate besässen wir jeweils eine Uhr. Nach jedem Monat geben sie einen Gongschlag von sich. Bei einer Sonnenfinsternis starten wir alle Uhren. Nach etwa 27 Tagen hören wir den Gong der Drachenmonatsuhr und etwas später auch die anomalistische und die siderische. Zweieinhalb Tage später Schlägt die Uhr der synodischen Monate. Nach 242 Drachenmonaten sind fast genau 223 synodische Monate vergangen und beide Uhren schlagen innerhalb einer Stunde. Wir haben Neumond und der Mond ist in der Nähe eines Drachenpunktes. Es gibt wieder eine Sonnenfinsternis (oder auch wieder eine Mondfinsternis). Auch die anomalistische Uhr schlägt an diesem Tag nach 239 Monaten. Der Mond ist wieder ungefähr gleich weit von der Erde entfernt wie zur Finsternis vor 18 Jahren. Sie hat den selben Typ und auch etwa die selbe Länge. Der Rhytmus 242 drakonitische Monaten = 223 synodische Monate = 239 anomalistische Monate ist aber nur ungefähr richtig. Nach einer bestimten Zeit hat eine Finsternis keinen Saros-Nachfolger. Das bedeutet aber nicht, das die Sonnenfinsternisse mit der Zeit aussterben, da immer wieder neue Saroszyklen entstehen.

Andere Zyklen

Der Saros-Zyklus ist nicht der einzige bekannte Zyklus. Auch nach 388.5 drakonititschen Monaten befindet sich der Mond wieder auf einem Knoten, dieses mal aber auf dem gegenüberliegenden. Ausserdem sind auch etwa 358 synodische Monate vergangen. Das bedeutet, es gibt wieder eine Finsternis. Der anomalistische Monat passt nicht in das Schema und der Zyp der Finsternis verändert sich somit unregelmässig. Diesen Zyklus nennt man Index-Zyklus.
Zum Saroszyklus und dem Indexzyklus gibt es viele weitere Zyklen mit einigen interessanten Merkmalen. Der gregorianische Zyklus mit der Dauer von 372 Jahren findet immer am selben Kalendertag stat. Der Megalosaros dauert ganze 659270 Tage. Der Saros-Zyklus ist der einzige, der zum drakonitischen und dem synodischen Monat auch noch den anomalistischen enthält.