Finsternisse: Sonnenfinsternis und Mondfinsternis

Wie entsteht eine Sonnenfinsternis?

Eine Sonnenfinsternis ist nur bei Neumond möglich. Dann steht der Mond zwischen Sonne und Erde, und sein Schatten fällt auf die Erdoberfläche. Der Mondschatten besteht aus zwei Teilen: Im Kernschatten des Mondes ist die Sonnenscheibe vollständig verdeckt, im Halbschatten nur teilweise. Der Kernschatten trifft die Erde nur in einem schmalen Streifen, der Totalitätszone oder dem Finsternispfad. Bei den totalen Sonnenfinsternissen im Archiv ist dieser Streifen zwischen 90 und 463 km breit. Der Halbschatten überdeckt dagegen ein viel größeres Gebiet, dort ist die Finsternis partiell.

Dass der Mond die Sonne überhaupt ganz bedecken kann, liegt an einem Zufall der Größenverhältnisse: Die Sonne ist rund 400-mal so groß wie der Mond, aber auch rund 400-mal so weit entfernt. Beide erscheinen am Himmel deshalb etwa gleich groß, mit einem Durchmesser von rund einem halben Grad. Weil die Bahnen von Mond und Erde elliptisch sind, schwankt das Größenverhältnis ein wenig, und davon hängt ab, welche Art von Sonnenfinsternis entsteht.

Arten der Sonnenfinsternis

• Totale Sonnenfinsternis: Der Mond verdeckt die Sonne vollständig. Während der Totalität wird es dämmrig, helle Sterne und Planeten erscheinen, und die Sonnenkorona wird sichtbar. Im Archiv: 16.
• Ringförmige Sonnenfinsternis: Der Mond steht nahe seiner Erdferne (Apogäum) und erscheint etwas kleiner als die Sonne. Um die dunkle Mondscheibe bleibt ein heller Ring stehen. Im Archiv: 19.
• Hybride Sonnenfinsternis: Entlang des Pfads ist die Finsternis teils total, teils ringförmig, weil sich der Abstand zwischen Mond und Erdoberfläche durch die Erdkrümmung ändert. Im Archiv: 3.
• Partielle Sonnenfinsternis: Nur der Halbschatten trifft die Erde, der Kernschatten verfehlt sie. Der Mond bedeckt die Sonne überall nur teilweise. Im Archiv: 22.

Auch bei einer totalen oder ringförmigen Finsternis sieht der größte Teil der Erde, auf dem die Finsternis überhaupt sichtbar ist, nur eine partielle Sonnenfinsternis. So ist in Deutschland seit der totalen Sonnenfinsternis vom 11. August 1999 bis zum 3. September 2081 keine totale Sonnenfinsternis zu sehen; in diesem Zeitraum erreichen das Land nur partielle Phasen. Im Archiv sind 13 der 60 Sonnenfinsternisse in Deutschland zumindest teilweise sichtbar.

Wie entsteht eine Mondfinsternis?

Eine Mondfinsternis ereignet sich bei Vollmond. Dann steht die Erde zwischen Sonne und Mond, und der Mond wandert durch den Erdschatten. Anders als eine Sonnenfinsternis ist eine Mondfinsternis von der gesamten Nachtseite der Erde aus gleichzeitig zu sehen, überall dort, wo der Mond über dem Horizont steht. Sie dauert länger und ist mit bloßem Auge, Fernglas oder Teleskop gefahrlos zu beobachten.

Arten der Mondfinsternis

• Totale Mondfinsternis: Der Mond taucht vollständig in den Kernschatten der Erde ein. Er verschwindet meist nicht, sondern leuchtet kupfer- bis dunkelrot, weil die Erdatmosphäre rotes Sonnenlicht in den Schatten bricht, während blaues Licht gestreut wird. Im Archiv: 24.
• Partielle Mondfinsternis: Nur ein Teil der Mondoberfläche liegt im Kernschatten, der Rest im Halbschatten. Im Archiv: 16.
• Halbschatten-Mondfinsternis: Der Mond durchquert nur den Bereich des Halbschattens. Die Abdunklung ist schwach und mit bloßem Auge kaum oder gar nicht zu erkennen. Im Archiv: 21.

Im Archiv haben 28 der 61 Mondfinsternisse eine Kernschattenphase, die in Deutschland zumindest teilweise zu sehen ist.

Warum gibt es nicht jeden Monat eine Finsternis?

Neumond und Vollmond gibt es etwa alle 29,5 Tage (synodischer Monat). Trotzdem kommt es nicht jeden Monat zu einer Finsternis, weil die Mondbahn um rund 5° gegen die Ekliptik, die Ebene der Erdbahn, geneigt ist. Meist zieht der Mond bei Neumond knapp über oder unter der Sonne vorbei und bei Vollmond über oder unter dem Erdschatten. Eine Finsternis ist nur möglich, wenn Neumond oder Vollmond nahe einem der beiden Knoten liegen, in denen die Mondbahn die Ekliptik schneidet. Das ist zweimal im Jahr der Fall, im Abstand von knapp sechs Monaten. In diesen Finsternisperioden folgen oft eine Sonnen- und eine Mondfinsternis im Abstand von zwei Wochen aufeinander.

Weltweit gibt es jedes Jahr mindestens zwei Sonnenfinsternisse. Im Archiv von 2004 bis 2030 sind es pro Jahr 2 bis 4 Sonnenfinsternisse und 2 bis 4 Mondfinsternisse, Halbschattenfinsternisse eingeschlossen.

Der Saros-Zyklus: Finsternisse wiederholen sich

Nach 223 synodischen Monaten, das sind rund 18 Jahre und 11 Tage (genauer 6585,3 Tage), stehen Sonne, Mond und Mondknoten wieder fast genau gleich zueinander. Dieser Zeitraum heißt Saros-Zyklus. 223 synodische Monate sind fast genau so lang wie 242 drakonitische Monate, also Umläufe des Mondes von Knoten zu Knoten. Deshalb folgt auf eine Finsternis nach einem Saros eine sehr ähnliche Finsternis. Wegen des Rests von rund acht Stunden hat sich die Erde bis dahin um etwa ein Drittel weitergedreht, die neue Finsternis liegt deshalb rund 120° weiter westlich. Ein Beispiel aus dem Archiv: Die partielle Sonnenfinsternis am 19. April 2004 und die partielle Sonnenfinsternis am 30. April 2022 gehören beide zum Saros-Zyklus 119. Jede Finsternisseite im Archiv nennt ihre Saros-Nummer und verlinkt die Finsternisse derselben Reihe.

Sonnenfinsternis sicher beobachten

In die Sonne darf nie ohne geeigneten Schutz geschaut werden, auch nicht, wenn sie zum großen Teil bedeckt ist. Zur Beobachtung einer Sonnenfinsternis eignen sich nur Sonnenfinsternisbrillen, die die Norm ISO 12312-2 erfüllen, und zertifizierte Sonnenfilter. Normale Sonnenbrillen, Rauchglas, belichtete Filme oder Rettungsdecken schützen nicht. Fernglas, Teleskop und Kamera brauchen einen Sonnenfilter, der fest vor dem Objektiv sitzt; Filter zum Einschrauben ins Okular sind ungeeignet. Ohne Filter ist der Blick nur während der Totalität einer totalen Sonnenfinsternis sicher und nur innerhalb der Totalitätszone. Eine Mondfinsternis ist dagegen völlig ungefährlich. Tipps zur Ausrüstung stehen in der Beobachtungspraxis.

Häufige Fragen zu Finsternissen