Schatten eines Himmelskörpers
Geometrie der Schattenkegel
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Verschiedene Bereiche des Schattens eines Himmelskörpers.
Im Kernschatten wird die Sonne ganz vom Himmelskörper verdeckt. Ein Beobachter im Kernschatten sieht eine totale Sonnenfinsternis.
Da die Sonne grösser ist als alle anderen Körper des Sonnensystems, läuft der Kernschatten kegelförmig zusammen.
Jenseits des Kernschattens schliesst sich ein weiterer kegelförmiger Bereich an, wo ein Beobachter eine ringförmige
Sonnenfinsternis sieht. Bei bei grosser Distanz zur Kernschattenspitze wird der Planet oder Mond im Verhätnis zur Sonnenscheibe
immer kleiner, bis im Grenzfall sehr grosser Distanz das Verhältnis der scheinbaren Durchmesser von Planet und Sonne gleich dem
Verhältnis der tatsächlichen Durchmesser wird.
Der Schatten jedes Himmelskörpers wird in Kernschatten und Halbschatten unterteilt.
Ist der leuchtende Körper (Sonne) größer als der Planet oder Mond, wie das in
unserem Sonnensystem der Fall ist, läuft der Kernschatten kegelförmig in einer Spitze zusammen.
Dahinter öffnet sich ein gleicher Kegel, in dem der Beobachter eine ringförmige Sonnenfinsternis erlebt.
Dort kann der Planet oder Mond die Sonne nicht mehr vollständig zudecken. Für einen Beobachter erscheint
er als schwarze Scheibe vor der Sonne. Es gilt: A : Distanz der Sonne zum den Schatten werfenden Körper,
R : Radius der Sonne, r : Radius des Körpers. Man kann anstelle der
Radien auch die Durchmesser nehmen, nur Mischen ist verboten.
Kernschattenlänge K = A /(R/r - 1)
Geometrie der Sonnenfinsternis
Mit der jährlichen Schwankung der Distanz zur Sonne schwankt auch
die Länge des Kernschattens zwischen 365'000 km und 378'000 km. Nicht
besonders viel, doch zufällig schwankt die Distanz Erde - Mond auch
in diesem Bereich, nämlich zwischen 356'400 und 406'700 km. Damit entscheiden eigentlich
geringfügige Schwankungen in der Distanz zwischen totaler oder ringförmiger Sonnenfinsternis,
da eine Finsternis immer in der Nähe der Kernschattenspitze stattfindet. Damit erklärt sich auch, daß
der Kernschatten auf der Erde nur ein- bis zweihundert Kilometer groß ist, obwohl der Mond selbst 3475 km im
Durchmesser mißt.
» Erfahren Sie alles über Sonnenfinsternisse
Geometrie der Mondfinsternis
Für die Mondfinsternis ist die Geometrie eindeutiger. Der Kernschatten der Erde ist 1.4 Millionen km lang.
Ein Beobachter auf dem Mond kann also nur totale oder partielle Sonnenfinsternisse beobachten, niemals aber eine
ringförmige. Da in der Entfernung des Mondes der Kernschatten der Erde viel größer ist als der Mond,
gibt es nie so etwas wie eine ringförmige Mondfinsternis. Dazu müßte der Mond mehr als 1 Million km von der
Erde weg seine Bahn ziehen, dann wäre der Erdkernschatten kleiner als der Mond und zöge bei einer Mondfinsternis
als dunkel kupferfarbene Scheibe über den Vollmond.
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