Vorbereiten auf die Sonnenfinsternis am 21. August 2017: Erfahren Sie alles über die physikalischen und planetarischen Ursachen von totalen Sonnenfinsternissen.
Eine totale Sonnenfinsternis ist ein kosmischer Zufall mit atemberaubenden visuellen Effekten für die Betrachter auf der Erde. Wenn der Mond vor der Sonne vorbeizieht und sie vollständig verdeckt, wirft er einen Schatten auf unseren Planeten, der Gebiete in eine Dunkelheit taucht, die sich mitten am Tag wie Nacht anfühlt. Wie kommt es zu diesem außergewöhnlichen Phänomen?
Um eine totale Sonnenfinsternis zu erleben, müssen mehrere Dinge gleichzeitig geschehen. Zunächst muss der Mond genau die richtige Größe haben, um die Sonne zu verdecken. Als Nächstes müssen sich Sonne, Mond und Erde in einer geraden Linie oder fast in einer Linie befinden, wobei sich der Mond zwischen Sonne und Erde befinden muss. Und schließlich muss man an der richtigen Stelle auf der Erde stehen, um die vollständige Sonnenfinsternis zu sehen.
Glücklicherweise hat unser Mond die perfekte Größe für uns. Wenn er vor der Sonne vorbeizieht, verdeckt er genau die zentrale Sonnenscheibe und lässt die Korona um ihn herum in einem spektakulären Schauspiel erstrahlen. Natürlich sind die beiden Körper nicht wirklich gleich groß: Die Sonne hat den 400-fachen Durchmesser des Mondes. Aber sie ist auch 400 Mal weiter von uns entfernt, und dieses Verhältnis zwischen Größe und Entfernung lässt Sonne und Mond gleich groß erscheinen. Das ist ein wunderbarer Zufall und sollte nicht als selbstverständlich angesehen werden – die Erde ist der einzige Planet in unserem Sonnensystem mit einem Mond, der die richtige Größe und Entfernung hat, um die auffälligen Sonnenfinsternisse zu verursachen, die wir sehen.
Die Bewegungen von Sonne, Mond und Erde bringen die drei Körper etwa alle 18 Monate in die richtige Ausrichtung. Das sind die Zeiten, in denen Sonnenfinsternisse stattfinden können. Wenn der Mond am Tag vor der Sonne vorbeizieht, beginnt er einen Teilschatten (den sogenannten Halbschatten) auf die Erde zu werfen. Auf dem Höhepunkt der Finsternis wird das Licht der Sonne vollständig blockiert, und der Mond wirft einen Vollschatten, der Umbra genannt wird.
Dieses Diagramm (das völlig unmaßstäblich ist) zeigt eine Seitenansicht der Sonne-Mond-Erde-Ausrichtung. Von überall im Halbschatten aus sieht man eine partielle Finsternis. Nur von dem winzigen Bereich aus, in dem der dunkle Kernschatten die Erde berührt, sieht man die Sonne vollständig bedeckt und wird Zeuge einer totalen Finsternis.
Der Vollschatten des Mondes trifft jedoch nur einen kleinen Teil unseres Planeten. Die angepasste Größe von Sonne und Mond führt dazu, dass ihre perfekte Ausrichtung nur von einem begrenzten Gebiet aus sichtbar ist. Das Gebiet, von dem aus man die totale Sonnenfinsternis sehen kann, ist nie größer als 167 Meilen und in der Regel sogar noch kleiner. Außerhalb dieses Gebiets sieht man nur eine partielle Finsternis oder gar keine.
Dieses Gebiet ist nicht statisch, denn Mond und Erde sind keine festen Objekte: Der Mond umkreist die Erde und die Erde umkreist die Sonne und dreht sich zusätzlich um ihre Achse. Diese Bewegungen setzen sich während einer Sonnenfinsternis fort, so dass der Punkt auf der Erde, auf den der Mondschatten fällt, eine gekrümmte Bahn über den Planeten zieht. Dies ist der Totalitätspfad, der einzige Aussichtspunkt, von dem aus man eine totale Sonnenfinsternis beobachten kann.
Obwohl Sonnenfinsternisse regelmäßig stattfinden, ist der Totalitätspfad so extrem begrenzt, dass nur sehr wenige Menschen jemals eine totale Sonnenfinsternis gesehen haben. Würde man an einem Ort stehen und darauf warten, eine zu sehen, könnte man 300 Jahre oder länger warten. Am 21. August 2017 wird eine totale Sonnenfinsternis die Vereinigten Staaten überqueren und Millionen von Menschen die Möglichkeit geben, sie persönlich zu sehen. Finden Sie heraus, wie Sie sie sehen können.