Eine Sonnenfinsternis tritt auf, wenn der Mond zwischen Erde und Sonne, und der Mond wirft einen Schatten auf die Erde. Eine Sonnenfinsternis kann nur in der Neumondphase stattfinden, wenn der Mond direkt zwischen Sonne und Erde verläuft und seine Schatten auf die Erdoberfläche fallen. Ob die Ausrichtung jedoch eine totale Sonnenfinsternis, eine partielle Sonnenfinsternis oder eine ringförmige Sonnenfinsternis hervorruft, hängt von mehreren Faktoren ab, die im Folgenden erläutert werden.
Die einzige totale Sonnenfinsternis des Jahres 2020 begeisterte Skywatcher in Südamerika trotz bewölktem Himmel., Lesen Sie unsere ganze Geschichte und sehen Sie die Fotos hier!
Die Tatsache, dass überhaupt eine Sonnenfinsternis auftreten kann, ist ein Zufall der Himmelsmechanik und Zeit. Seit sich der Mond vor etwa 4, 5 Milliarden Jahren gebildet hat, hat er sich allmählich von der Erde entfernt (um etwa 1, 6 Zoll oder 4 Zentimeter pro Jahr). Im Moment ist der Mond in perfekter Entfernung, um genau so groß wie die Sonne in unserem Himmel zu erscheinen und ihn daher zu blockieren. Aber das ist nicht immer wahr.,
Die nächste Sonnenfinsternis wird eine ringförmige Sonnenfinsternis am 10. Ein Teil des nördlichen Grönlands, Teile der nahe gelegenen Baffin Bay, der östlichen Hudson Bay und des nordöstlichen Russlands werden auf dem Weg des „Ring of Fire“ sitzen.“Diese Sonnenfinsternis wird um 6:41 Uhr EDT (1041 GMT) ihren Höhepunkt erreichen.
Arten von Sonnenfinsternissen
Es gibt vier Arten von Sonnenfinsternissen: Gesamt, ringförmig, partiell und Hybrid., Hier ist, was jeden Typ verursacht:
Totale Sonnenfinsternisse
Dies ist ein glücklicher Unfall der Natur. Der Durchmesser der Sonne von 864.000 Meilen ist 400-mal größer als der unseres Puny Moon, der nur etwa 2.160 Meilen misst., Der Mond ist jedoch auch etwa 400-mal näher an der Erde als die Sonne (das Verhältnis variiert, da beide Umlaufbahnen elliptisch sind), und wenn sich die Orbitalebenen schneiden und die Abstände günstig ausrichten, kann der Neumond scheinen die Sonnenscheibe vollständig auszulöschen. Im Durchschnitt tritt irgendwo auf der Erde etwa alle 18 Monate eine totale Sonnenfinsternis auf.
Es gibt tatsächlich zwei Arten von Schatten: Die Umbra ist der Teil des Schattens, in dem das gesamte Sonnenlicht blockiert ist. Die Umbra hat die Form eines dunklen, schlanken Kegels., Es ist von der Penumbra umgeben, einem helleren, trichterförmigen Schatten, von dem das Sonnenlicht teilweise verdeckt wird.
Während einer totalen Sonnenfinsternis wirft der Mond seine Umbra auf die Erdoberfläche; Dieser Schatten kann in wenigen Stunden ein Drittel des Weges um den Planeten fegen. Diejenigen, die das Glück haben, auf dem direkten Weg der Umbra positioniert zu sein, werden sehen, wie sich die Sonnenscheibe in einen Halbmond verwandelt, während der dunkle Schatten des Mondes über die Landschaft auf sie zuströmt.,
Während der kurzen Periode der Gesamtheit, wenn die Sonne vollständig bedeckt ist, offenbart sich die schöne Korona — die schwache äußere Atmosphäre der Sonne. Die Gesamtheit kann so lange dauern wie 7 Minuten 31 Sekunden, obwohl die meisten totalen Finsternisse normalerweise viel kürzer sind.
Partielle Sonnenfinsternisse
Eine partielle Sonnenfinsternis tritt auf, wenn nur die Penumbra (der partielle Schatten) über Sie geht. In diesen Fällen bleibt während der Sonnenfinsternis immer ein Teil der Sonne im Blick. Wie viel von der Sonne im Blick bleibt, hängt von den spezifischen Umständen ab.,
Normalerweise gibt die Penumbra unserem Planeten nur einen Blick über die Polarregionen; In solchen Fällen sehen Orte weit weg von den Polen, aber immer noch innerhalb der Zone der Penumbra nicht viel mehr als eine kleine Jakobsmuschel der Sonne, die vom Mond verborgen ist. In einem anderen Szenario sehen diejenigen, die sich innerhalb weniger tausend Meilen vom Pfad einer totalen Sonnenfinsternis befinden, eine partielle Sonnenfinsternis.
Je näher ihr dem Pfad der Gesamtheit seid, desto größer ist die Sonnenverdunkelung., Wenn Sie sich zum Beispiel etwas außerhalb des Pfades der totalen Sonnenfinsternis befinden, werden Sie sehen, wie die Sonne zu einem schmalen Halbmond nachlässt und sich dann wieder verdickt, wenn der Schatten vorbeizieht.
Ringförmige Sonnenfinsternisse
Eine ringförmige Sonnenfinsternis, obwohl ein seltener und erstaunlicher Anblick, unterscheidet sich bei weitem von einer totalen. Der Himmel wird dunkler …, etwas; eine Art seltsame „gefälschte Dämmerung“, da so viel von der Sonne noch zeigt. Die ringförmige Sonnenfinsternis ist eine Unterart einer partiellen Sonnenfinsternis, nicht total. Die maximale Dauer für eine ringförmige Sonnenfinsternis beträgt 12 Minuten 30 Sekunden.
Eine ringförmige Sonnenfinsternis ähnelt jedoch einer totalen Sonnenfinsternis, da der Mond zentral über die Sonne zu verlaufen scheint. Der Unterschied ist, der Mond ist zu klein, um die Sonnenscheibe vollständig zu bedecken. Da der Mond die Erde in einer elliptischen Umlaufbahn umkreist, kann seine Entfernung von der Erde von 221,457 Meilen bis 252,712 Meilen variieren., Aber der dunkle Schattenkegel der Umbra des Mondes kann sich nicht länger als 235.700 Meilen erstrecken; das ist weniger als die durchschnittliche Entfernung des Mondes von der Erde.
Wenn sich der Mond also in größerer Entfernung befindet, erreicht die Spitze der Umbra die Erde nicht. Während einer solchen Sonnenfinsternis erreicht die Antumbra, eine theoretische Fortsetzung der Umbra, den Boden, und jeder, der sich darin befindet, kann an beiden Seiten der Umbra vorbeischauen und einen Annulus oder „Feuerring“ um den Mond sehen. Eine gute Analogie ist, einen Penny auf einen Nickel zu setzen, der Penny ist der Mond, der Nickel ist die Sonne.,
Hybride Sonnenfinsternisse
Diese werden auch ringförmige totale („A-T“) Sonnenfinsternisse genannt. Diese besondere Art von Sonnenfinsternis tritt auf, wenn die Entfernung des Mondes nahe seiner Grenze für die Umbra ist, um die Erde zu erreichen. In den meisten Fällen beginnt eine A-T-Sonnenfinsternis als ringförmige Sonnenfinsternis, weil die Spitze der Umbra kurz vor dem Kontakt mit der Erde fällt; dann wird es total, weil die Rundheit des Planeten die Schattenspitze nahe der Mitte des Pfades erreicht und abfängt, dann kehrt sie schließlich gegen Ende des Pfades zu ringförmig zurück.,
Da der Mond direkt vor der Sonne zu verlaufen scheint, werden totale, ringförmige und hybride Finsternisse auch als „zentrale“ Finsternisse bezeichnet, um sie von nur partiellen Finsternissen zu unterscheiden.
Von allen Sonnenfinsternissen sind etwa 28% insgesamt; 35% sind teilweise; 32% ringförmig; und nur 5% sind Hybriden.
Vorhersagen von Sonnenfinsternissen
Finsternisse passieren natürlich nicht bei jedem Neumond. Dies liegt daran, dass die Umlaufbahn des Mondes im Verhältnis zur Erdumlaufbahn um die Sonne um etwas mehr als 5 Grad geneigt ist., Aus diesem Grund passiert der Schatten des Mondes normalerweise entweder über oder unter der Erde, so dass keine Sonnenfinsternis auftritt.
Aber in der Regel richtet sich ein Neumond mindestens zweimal im Jahr (und manchmal sogar fünfmal im Jahr) so aus, dass er die Sonne in den Schatten stellt. Dieser Ausrichtungspunkt wird als Knoten bezeichnet. Je nachdem, wie nahe der Neumond nähert sich ein Knoten wird bestimmen, ob eine bestimmte Sonnenfinsternis zentral oder teilweise ist., Und natürlich wird die Entfernung des Mondes von der Erde — und in geringerem Maße die Entfernung der Erde von der Sonne — letztendlich bestimmen, ob eine zentrale Sonnenfinsternis insgesamt, ringförmig oder hybrid ist.
Und diese Ausrichtungen passieren nicht zufällig, denn nach einem bestimmten Zeitintervall wiederholt sich eine Sonnenfinsternis oder kehrt zurück. Dieses Intervall ist als Saros-Zyklus bekannt und war bereits in den Tagen der frühen chaldäischen Astronomen vor etwa 28 Jahrhunderten bekannt., Das Wort Saros bedeutet „Wiederholung“ und entspricht 18 Jahren, 11⅓ Tagen (oder einem Tag weniger oder mehr, abhängig von der Anzahl der Schaltjahre, die eingegriffen haben). Nach diesem Intervall sind die relativen Positionen von Sonne und Mond relativ zu einem Knoten fast die gleichen wie zuvor. Dieser dritte Tag im Intervall bewirkt, dass der Pfad jeder Sonnenfinsternis einer Reihe in der Länge ein Drittel des Weges um die Erde nach Westen in Bezug auf seinen Vorgänger verschoben wird.März 2006 fegte eine totale Sonnenfinsternis über Teile West-und Nordafrikas und dann über Südasien., Ein Saros später, am 8.April 2024, wird diese Sonnenfinsternis erneut auftreten, außer dass sie anstelle von Afrika und Asien über Nordmexiko, die zentralen und östlichen Vereinigten Staaten und die maritimen Provinzen Kanadas verlaufen wird.
Solar eclipse safety
Wenn sich eine Sonnenfinsternis nähert, geben die Mainstream-Medien häufig eine Vielzahl von Warnungen und Ratschlägen gegen das Betrachten der Sonne mit bloßen Augen, da Blindheit auftreten kann. Dies hat den meisten Menschen die Idee gegeben, dass Finsternisse gefährlich sind.
Nicht so!
Es ist die Sonne, die gefährlich ist — die ganze Zeit!, Die Sonne strahlt ständig unsichtbare Infrarotstrahlen aus, die Ihre Augen schädigen können. Normalerweise haben wir keinen Grund, in die Sonne zu blicken. Eine Sonnenfinsternis gibt uns einen Grund, aber wir sollten nicht.
Es gibt jedoch sichere Wege . . .
Bei weitem ist der sicherste Weg, eine Sonnenfinsternis zu sehen, eine „Lochkamera“ zu konstruieren.“Ein Loch oder eine kleine Öffnung wird verwendet, um ein Bild der Sonne auf einem Bildschirm zu bilden, der etwa 3 Fuß (oder etwa 1 Meter) hinter der Öffnung platziert ist. Ferngläser oder ein kleines Teleskop, das auf einem Stativ montiert ist, können auch verwendet werden, um ein vergrößertes Bild der Sonne auf eine weiße Karte zu projizieren., Je weiter die Karte entfernt ist, desto größer können Sie das Bild fokussieren. Suchen Sie nach Sonnenflecken. Beachten Sie, dass die Sonne um ihre Gliedmaße oder Kante etwas dunkler erscheint. Diese Methode der Sonnenbeobachtung ist sicher, solange Sie sich daran erinnern, nicht durch das Fernglas oder Teleskop zu schauen, wenn sie auf die Sonne gerichtet sind; Setzen Sie einen anderen Weg, schauen Sie niemals direkt auf die Sonne, wenn ein Teil ihrer blendend hellen Oberfläche sichtbar ist.
Eine Variation des Pinhole-Themas ist der „pinhole mirror“.“Bedecken Sie einen Taschenspiegel mit einem Stück Papier, in das ein ¼ -Zoll-Loch gestanzt ist., Öffnen Sie ein Sonnenfenster und stellen Sie den abgedeckten Spiegel so auf die sonnenbeschienene Fensterbank, dass er eine Lichtscheibe auf die äußerste Wand im Inneren reflektiert. Die Lichtscheibe ist ein Bild des Sonnengesichts. Je weiter von der Wand entfernt ist, desto besser; das Bild wird nur 1 Zoll quer für alle 9 Fuß (oder 3 Zentimeter für alle 3 Meter) aus dem Spiegel. Modellierton funktioniert gut, um den Spiegel an Ort und Stelle zu halten. Experimentieren Sie mit unterschiedlich großen Löchern im Papier. Auch hier macht ein großes Loch das Bild hell, aber unscharf und ein kleines macht es dunkel, aber scharf. Verdunkeln Sie den Raum so weit wie möglich., Probieren Sie dies vorher aus, um sicherzustellen, dass die optische Qualität des Spiegels gut genug ist, um ein sauberes, rundes Bild zu projizieren. Lassen Sie natürlich niemanden die Sonne im Spiegel betrachten.
Wenn Sie um Laubbäume herum sind, schauen Sie sich den Schatten an, den sie während der Teilphasen werfen. Was siehst du? Ist es ein Foto wert? Sie werden Partituren von teilweise verfinsterten Sonnen sehen, die durch Lochlücken zwischen den Blättern projiziert werden. Dies wird durch Beugung verursacht, eine Eigenschaft des Lichts., Laut Vince Huegele, einem optischen Physiker am NASA Marshall Space Flight Center, schießen die Lichtstrahlen nicht direkt am Rand der Lücken oder an einem Loch, sondern biegen sich um den Rand. Dieser Welleneffekt erzeugt ein Muster von Ringen, das einem Stierauge ähnelt.
Akzeptable Filter für unbeabsichtigte visuelle Sonnenbeobachtungen umfassen aluminisiertes Mylar. Einige Astronomie-Händler tragen Mylar-Filtermaterial, das speziell für die Sonnenbeobachtung entwickelt wurde. Akzeptabel ist auch Shade 14 Lichtbogenschweißerglas, das für nur ein paar Dollar in Schweißversorgungs-Shops erhältlich ist. Natürlich ist es immer eine gute Idee, Ihre Filter und/oder Beobachtungstechniken vor dem Eclipse-Tag zu testen.,
Inakzeptable Filter umfassen Sonnenbrillen, alte Farbfilmnegative, Schwarz-Weiß-Filme, die kein Silber enthalten, fotografische Neutral-Density-Filter und Polarisationsfilter. Obwohl diese Materialien eine sehr geringe sichtbare Lichtdurchlässigkeit aufweisen, übertragen sie ein unannehmbar hohes Maß an Nahinfrarotstrahlung, das zu einer thermischen Netzhautverbrennung führen kann. Die Tatsache, dass die Sonne schwach erscheint oder dass Sie sich beim Betrachten der Sonne durch diese Art von Filtern nicht unwohl fühlen, ist keine Garantie dafür, dass Ihre Augen sicher sind.,
Es gibt eine Zeit, in der Sie sicher direkt auf die Sonne schauen können: während einer totalen Sonnenfinsternis, wenn die Sonnenscheibe vollständig bedeckt ist. In diesen wenigen kostbaren Sekunden oder Minuten scheint die prächtige Korona in ihrer ganzen Pracht um die abgedunkelte Sonne herum; ein wunderbarer Rand aus perlweißem Licht. Es unterscheidet sich in der Größe, in Tönungen und Mustern von Eclipse zu Eclipse. Es ist immer schwach und zart, mit einem Glanz wie eine blasse aurora. Es hat ein variables Aussehen. Manchmal hat es ein weiches, kontinuierliches Aussehen; Zu anderen Zeiten schießen lange Strahlen in drei oder vier Richtungen aus., Es kann sich in filmischen Blütenblättern und Streamern von der Scheibe abheben. Aber wenn die Sonne wieder in Sicht kommt, verschwindet die Korona schnell und Sie müssen Ihre Augen noch einmal schützen.
Finsternisse in der alten Geschichte
So gut wir feststellen können, trat die früheste Aufzeichnung einer Sonnenfinsternis vor über vier Jahrtausenden auf., In China glaubte man, dass das allmähliche Ausbluten der Sonne von einem Drachen verursacht wurde, der versuchte, die Sonne zu verschlingen, und es war die Pflicht der Hofastronomen, Pfeile zu schießen, Trommeln zu schlagen und jede Kakophonie zu erhöhen, die sie konnten, um den Drachen zu erschrecken.
Im alten chinesischen Klassiker Shujing (oder Buch der Dokumente) ist der Bericht von Hsi und Ho, zwei Hofastronomen, die von einer Sonnenfinsternis völlig ahnungslos erwischt wurden und sich kurz vor Beginn des Ereignisses betrunken hatten., In der Folge befahl Zhong Kang, der vierte Kaiser der Xia-Dynastie, dass Hsi und Ho bestraft werden, indem sie ihre Köpfe abschneiden. Die fragliche Sonnenfinsternis war die vom Okt. 22 im Jahr 2134 v. Chr. In der Bibel, im Buch Amos 8:9, sind die Worte: „Ich werde die Sonne am Mittag untergehen lassen, und ich werde die Erde am klaren Tag verdunkeln.“Biblische Gelehrte glauben, dass dies ein Hinweis auf eine gefeierte Sonnenfinsternis ist, die am 15. Juni 763 v. Chr. in Ninive im alten Assyrien beobachtet wurde.
Eine Sonnenfinsternis stoppte sogar einen Krieg.,
Laut dem Historiker Herodot gab es einen fünfjährigen Krieg, der zwischen den Lyden und den Medern tobte. Als der Krieg im Begriff war, in sein sechstes Jahr zu ziehen, sagte ein griechischer Weiser, Thales von Milet, den Ioniern voraus, dass sich die Zeit bald nähern würde, wenn sich der Tag in die Nacht verwandeln würde. Am 17. Mai 603 v. Chr. verblasste die Sonne, wie Thales angedeutet hatte. In dem Glauben, dass es ein Zeichen von oben war, nannten die Kämpfer einen Waffenstillstand, der durch eine Doppelehe zementiert wurde, denn, wie Herodot schrieb: „Ohne eine starke Bindung gibt es wenig Sicherheit in den Bündnissen der Männer.,“
Und dem Begriff „Zu Tode erschrocken“ eine neue Bedeutung verleihen, ist der schüchterne Kaiser Ludwig von Bayern, der Sohn Karls des Großen, der am 5.Mai 840 eine ungewöhnlich lange totale Sonnenfinsternis erlebte, die über fünf Minuten dauerte. Aber kaum hatte die Sonne begonnen, wieder in Sicht zu kommen, war Louis so überwältigt von dem, was er gerade gesehen hatte, dass er vor Schreck starb.,
Moderne Untersuchung von Finsternissen
Astronomen haben durch das Studium von Finsternissen viel gelernt und im 18.
Samuel Williams, Professor an der Harvard University, führte eine Expedition nach Penobscot Bay, Maine, um die totale Sonnenfinsternis vom Oktober zu beobachten. 27, 1780. Wie sich herausstellte, fand diese Sonnenfinsternis während des Unabhängigkeitskrieges statt und Penobscot Bay lag hinter feindlichen Linien., Glücklicherweise gewährten die Briten der Expedition eine sichere Passage unter Berufung auf das Interesse der Wissenschaft an politischen Unterschieden.
Und doch war am Ende alles umsonst.
Williams machte anscheinend einen entscheidenden Fehler in seinen Berechnungen und positionierte seine Männer versehentlich in Islesboro — direkt außerhalb des Pfades der Totalität — wahrscheinlich mit schwerem Herzen, als der sich verengende Halbmond des Sonnenlichts vollständig um den dunklen Rand des Mondes rutschte und sich dann zu verdicken begann!,
Während einer totalen Sonnenfinsternis scheinen einige rubinrote Flecken um die strahlschwarze Mondscheibe zu schweben. Das sind Sonnenvorsprünge, Zungen aus glühendem Wasserstoffgas, die über die Oberfläche der Sonne aufsteigen. Während der totalen Sonnenfinsternis vom Aug. 18, 1868, trainierte der französische Astronom Pierre Janssen sein Spektroskop an den Prominenzen und entdeckte ein neues chemisches Element. Zwei englische Astronomen, J. Norman Lockyer und Edward Frankland, nannten es später „Helium“ aus dem griechischen Helios (die Sonne). Das Gas wurde erst 1895 auf der Erde identifiziert.,
Und weil das Sonnenlicht während einer totalen Sonnenfinsternis blockiert ist, können einige der helleren Sterne und Planeten am abgedunkelten Himmel beobachtet werden. Unter solchen Bedingungen konnten Astronomen einen Teil von Einsteins heute gefeierter Allgemeiner Relativitätstheorie testen. Diese Theorie sagte voraus, dass sich das Licht von Sternen jenseits der Sonne auf eine bestimmte Weise von einem geraden Weg biegen würde, wenn es an der Sonne vorbeiging., Die Positionen der Sterne, die während einer totalen Sonnenfinsternis am 29. Mai 1919 in der Nähe des Sonnenrandes fotografiert wurden, wurden mit Aufnahmen derselben Himmelsregion verglichen, die nachts aufgenommen wurden; die Ergebnisse stützten stark Einsteins Theorie.
Unsere moderne Technologie ermöglicht es Astronomen nun, die meisten Beobachtungen zu machen, die einst auf eine Sonnenfinsternis warten mussten. Aber eine totale Sonnenfinsternis wird immer zu den beeindruckendsten Naturschauspielen gehören und ist ein Anblick, an den man sich immer erinnern wird. Stellen Sie sicher, dass Sie es auf Ihre Bucket-Liste setzen; Sie werden nicht enttäuscht sein.,
Zusätzliche Ressourcen
- Herr Eclipse.com bietet Ressourcen für Eclipse-Fotografie.
- Verfolgen Sie viele Informationen aus den Eclipse-Chasern.
- Die Eclipse-Website der NASA enthält Kalender, Karten und Informationen zu vergangenen und zukünftigen Sonnen-und Mondfinsternissen.