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Beobachtungen während der totalen Sonnenfinsternis

Was sind Kontakte, Korona und Protuberanzen?

Während einer totalen Sonnenfinsternis sind astronomische Objekte sichtbar, die sonst der Beobachtung mit blossem Auge verborgen bleiben.

Hinweis: Ringförmige Sonnenfinsternis
Im Gegensatz zu einer totalen Sonnenfinsternis wird es während einer ringförmigen Sonnenfinsternis zwischen den Zeitpunkten von 2. und 3. Kontakt (siehe unten) nicht ganz dunkel und es werden auch Korona und Protoberanzen nicht sichtbar. Die hellsten Planeten sollten aber sichtbar werden. Bei einer partiellen Sonnenfinsternis werden Sie von Auge kaum eine Helligkeitsänderung feststellen können.

Kontakte

Die Begriffe 1. Kontakt, 2. Kontakt, 3. Kontakt und 4. Kontakt sind Fachbegriffe der Astronomen. Dahinter verbirgt sich weniger, als man vermuten mag. Die Animation links geht in Minutenschritten vom ersten Kontakt bis zum 4. Kontakt für einen Beobachter in Deutschland, der am 11. August die totale Sonnenfinsternis beobachtete.
1. Kontakt:
Der Mond berührt die Sonnenscheibe von aussen. Die Sonnenfinsternis beginnt. Der äussere Rand des Halbschattens hat den Beobachtungsstandort passiert und die partielle Phase der Sonnenfinsternis beginnt. Ein paar Sekunden später sieht man eine kleine Delle in der sonst noch runden Sonne.
2. Kontakt:
Bei einer totalen Sonnenfinsternis ist das der Moment, wo die Sonne ganz hinter dem Mond verschwindet. Bei der ringförmigen Sonnenfinsternis (der Mond ist zu weit entfernt, um die Sonne ganz zu verdecken) berührt der Mond den Sonnenrand von innen, so dass die vorher sichelförmige Sonne zu einem Ring geschlossen wird.
3. Kontakt:
Bei der totalen Sonnenfinsternis schaut das erste bisschen Sonne wieder hinter dem Mond hervor. Die totale Sonnenfinsternis ist vorbei. Bei der ringförmigen Sonnenfinsternis wird im Moment des dritten Kontakts der Ring aufgebrochen und die Sonne wird wieder eine Sichel. In beiden Fällen beginnt nun die zweite partielle Phase der Sonnenfinsternis.
4. Kontakt:
Kurz zuvor war nur noch eine kleine Delle der Sonne vom Mond bedeckt. Der Beobachtungsstandort tritt aus dem Halbschatten des Mondes. Damit ist die Finsternis vorüber und die Sonne wieder schön rund.

Sonnenflecken


Sonnenfleckengruppe
© M. Cramer
Die Beobachtung von Sonnenflecken hat eigentlich nichts mit der Sonnenfinsternis zu tun. Doch eine schöne Aufgabe für Ihre Finsternisbrille auch nach der Sonnenfinsternis ist das Suchen nach Sonnenflecken. Manchmal können Flecken von blossem Auge auf der Sonne erkennbar sein. Vergleichen Sie hierfür die aktuellen Sonnenbilder auf unserer Abschnitt 'Am Himmel'.
Die von blossem Auge sichtbaren Flecken sind Gruppen von einzelnen Sonnenflecken. Die Gruppe mag 100'000 km Ausdehnung erreichen und ist somit wesentlich grösser als die Erde. Die Flecken erscheinen dunkel, da an dieser Stelle starke Magnetfelder den Nachschub an heissen Gasen aus der Tiefe der Sonne behindern. Der Fleck ist deshalb kühler und leuchtet weniger intensiv als seine Umgebung.

Perlschnur und Diamantring


Die letzten Reste Sonnenlicht funkeln wie ein Diamant durch die Mondtäler.
Kurz vor der Totalität schrumpft die Sonnensichel rasch zusammen. Die extrem schmale Sichel schrumpft nicht zu einem Punkt, sondern zerfällt in einzelne Teile, da sie von Mondbergen zerschnitten wird. Dies nennt man den Perlschnureffekt. Meist hält sich bei der "dicksten Perle" für ein paar Augenblicke noch gleissend helles Sonnenlicht in einem Mondtal, was als Diamantring-Effekt bezeichnet wird. Die beiden Phänomene sieht man in umgekehrtem zeitlichen Ablauf beim Ende der totalen Sonnenfinsternis. Schönheit und Dauer von Perlschnur- und Diamantring-Effekt sind stark ortsabhängig.

Die Chromosphäre


Die Chromosphäre wird als rote Sichel kurz sichtbar.
Die Chromosphäre ist eine der sichtbaren Sonnenoberfläche (Photosphäre) überlagerte Gasschicht von wenigen tausend Kilometern Dicke. Ihr unterer Rand wird durch ein Temperaturminimum von 4300 K (4000 °C) 500 km über der Basis der Photosphüre markiert. Die Temperatur steigt darüber mit etwa 200 Grad pro km Höhe sehr rasch an und erreicht an der Übergangszone zur Korona 500'000 K (500'000 °C). Sie ist der rötliche Saum, der in den ersten bzw. letzten Sekunden einer totalen Sonnenfinsternis beobachtet werden kann. Die rote Farbe der Chomosphäre stammt von nur in bestimmten Farben leuchtenden Wasserstoffgas. Dabei dominiert die rote Farbe (H-alpha) gegenüber anderen. Die Chromosphäre kann deshalb mit sehr teuren, schmalbandigen Filtern vom Amateurastronomen auch ohne totale Sonnenfinsternis beobachtet werden, da sie bei speziellen Linien im Spektrum wie H-alpha das Licht der eigentlichen Sonnenoberfläche, der Photosphäre, streut, so dass an diesen besonderen Stellen im Spektrum die Chromosphäre zur Sonnenoberfläche wird.

Die Korona


Die Korona, Wahrzeichen der totalen Sonnenfinsternis.
Der während der totalen Sonnenfinsternis riesig wirkende Strahlenkranz um die dunkle Mondscheibe ist die dünne aber eine Million oder mehr Grad heisse Korona. Sie strahlt vor allem im ultravioletten Licht und im Bereich der Röntgenstrahlen. Geheizt wird die Korona in komplizierter Weise durch von Magnetfeldern induzierte elektrische Ströme. Am äusseren Rand der Korona werden die heissen Gase zusammen mit den Magnetfeldern ins Sonnensystem hinausgetragen und werden zum Sonnenwind, der auf der Erde die Polarlichter erzeugt. Es existiert kein klar definierter äusserer Rand der Korona. Sie geht fliessend und unregelmässig in den interplanetaren Raum bzw. in den Sonnenwind über. Auf dem Bild links geht der helle Bereich der Korona bis etwa 1 Million Kilometer über die vom Mond abgedeckte Sonne hinaus. Die Ausläufer gehen mehr als doppelt so weit von der Sonne weg.

Protuberanzen


Eine Protuberanz ist über den schwarzen Mondrand hinweg sichtbar.
Eine Protuberanz sieht aus wie eine Explosion auf der Sonnenoberfläche. Gewaltige Magnetfelder reissen heisse, im roten Licht des Wasserstoffs leuchtende Gase entlang der magnetischen Feldlinien empor und wieder zurück zur Sonnenoberfläche. Der rote Fleck oben im Bild links ist eine solche Protuberanz. Um Protuberanzen zu erkennen, ist in der Regel ein Fernglas oder Teleskop notwendig.

Merkur und andere Planeten


Merkur und Jupiter waren am 26.2.1998 nahe bei der verfinsterten Sonne.
Da die klassischen Planeten ziemlich auffällige Sterne sind, werden sie während der totalen Sonnenfinsternis deutlich sichtbar, sofern sie über dem Horizont stehen. Der sonnennächste Planet Merkur ist für den Laien aber normalerweise eher schwierig zu finden. Nur wenige Wochen pro Jahr zeigt er sich in unseren Breiten in der Dämmerung. Während der totalen Sonnenfinsternis steht er jedoch auffällig und nahe bei der Sonne am Himmel. Das Foto links zeigt Merkur (links oben) und Jupiter nahe bei der verfinsterten Sonne. Die Ausläufer der Korona können auf dem Foto bis in 2 Mio. km Distanz zur Sonnenoberfläche verfolgt werden.

Kometen


UV-Bild von zwei Kometen bei der Sonne. Aufnahme des im Weltraum stationierten Sonnenteleskops SOHO.
In grosser Nähe zur Sonne kann ein sonst unauffälliger Komet hell werden. Etwa einmal pro Jahrhundert will es der Zufall, dass gerade während einer totalen Sonnenfinsternis ein solcher Komet nahe bei der Sonne ist. Zum letzten Mal war das 1948 der Fall, aber auch 1997, als Hale-Bopp sichtbar war). Vielleicht taucht 2006 unverhofft ein Komet neben der verfinsterten Sonne auf. Die Wahrscheinlichkeit, einen Kometen neben der verfinsterten Sonne zu sehen ist also sehr gering. Seien Sie also nicht enttäuscht, wenn sich kein nebliges Flecklein mit Schweif in der Nähe der Sonne zeigt, die totale Sonnenfinsternis ist auch ohne Komet ein Erlebnis.

Sternenhimmel


Die Sterne und Planeten um die verfinsterten Sonne. Stuttgart. 12h34m Lokalzeit.
Graphik von A. Barmettler.
Die Karte zeigt den Sternenhimmel während der Totalität von 1999 über Stuttgart. Sie kann aber auch für andere Orte in Mitteleuropa verwendet werden. Norden ist oben, Süden ist unten.
Die Sonne stand im Sternbild Löwe in der Nähe des Hauptsternes Regulus, aber es war eine Herausforderung, alle Sterne dieses Sternbilds zu sehen. Am Südwest-Himmel stand der Orion. Seine hellen Sterne konnten sich wohl durchsetzen, doch so auffällig wie in einer klaren, kalten Winternacht stand der Himmelsjäger allerdings nicht am Finsternishimmel.
Bei klarem Himmel und freiem Westhorizont konnte man den untergehenden Jupiter knapp über dem Westhorizont sehen. Unübersehbar präsentierten sich die Planeten Venus und Merkur in der Nähe der verfinsterten Sonne: Die Venus war schon vor dem Totalitätseintritt sichtbar. Deshalb war sie der einzige Stern, der auch in den Gebieten knapp ausserhalb der totalen Finsternis (z.B. in der Schweiz) sichtbar war. Wenn Sie damals die schmale Sonnensichel mit der ausgestreckten Hand abgedeckt oder sich knapp in den Schatten eines Hauses gestellt hätten, wäre links von der Sonnensichel nun ein Stern zu sehen gewesen − Venus.

Allgemein ist aber die Zeit der totalen Sonnenfinsternis zu knapp und das, was mit der Sonne und der Landschaft geschieht zu spannend, um den Himmel nach Sternbildern abzusuchen. Deshalb wird man wohl bei einer totalen Sonnenfinsternis nur die hellen Planeten, vor allem Venus, Merkur bewusst wahrnehmen.

Sky from Stuttgart

=> Auf einer extra Seite haben wir Wissenswertes über die Astronomie einer Sonnenfinsternis zusammengestellt.


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08.08.2008 01:11 Uhr, Dr. Roland Brodbeck

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