Es ist selten, dass natürliche oder astronomische Phänomene in Bezug auf die Stärke ihrer Dramatik und Auswirkung auf den Menschen eine Sonnenfinsternis übertreffen können. Wenn Sie die internen Prozesse und verborgenen Mechanismen verstehen, können Sie Ihren Horizont erweitern und einen Schritt in die Welt der Sternenwissenschaft machen. Innerhalb eines Kalenderjahres kann es zwei solcher Zeiträume geben, d.h. mindestens 2 Finsternisse in 365 Tagen. Darüber hinaus kann es in jeder Periode mehrere solcher Phänomene geben, jedoch nicht mehr als 5 pro Jahr, in verschiedenen Teilen der Welt.
Der Mechanismus und die Zeit einer Sonnenfinsternis
Beschreibungen, wie eine Sonnenfinsternis abläuft, sind im Allgemeinen über die gesamte dokumentierte Beobachtungsgeschichte hinweg unverändert geblieben. Am Rand der Sonne erscheint ein von rechts kriechender dunkler Fleck der Mondscheibe, der allmählich an Größe zunimmt, dunkler und klarer wird.
Je größer die Oberfläche der Leuchte vom Mond bedeckt ist, desto dunkler wird der Himmel, an dem helle Sterne erscheinen. Schatten verlieren ihre gewohnten Umrisse, werden verschwommen.
Die Luft wird kälter. Seine Temperatur kann je nach geografischer Breite, entlang derer der Sonnenfinsternisstreifen verläuft, um bis zu 5 Grad Celsius sinken. Tiere werden zu dieser Zeit ängstlich und eilen oft auf der Suche nach einem Unterschlupf herum. Die Vögel verstummen, manche gehen zu Bett.
Die dunkle Scheibe des Mondes kriecht immer mehr auf die Sonne und hinterlässt eine immer dünner werdende Sichel. Schließlich verschwindet die Sonne vollständig. Um den schwarzen Kreis, der ihn schloss, sieht man die Krone der Sonne – ein silbriges Leuchten mit verschwommenen Rändern. Etwas Beleuchtung wird durch die Morgendämmerung gegeben, die den Betrachter um den gesamten Horizont herum aufblitzt, ein ungewöhnlicher zitronen-orangefarbener Farbton.
Der Moment des vollständigen Verschwindens der Sonnenscheibe dauert normalerweise nicht länger als drei bis vier Minuten. Die maximal mögliche Zeit einer Sonnenfinsternis, berechnet nach einer speziellen Formel, basierend auf dem Verhältnis der Winkeldurchmesser von Sonne und Mond, beträgt 481 Sekunden (etwas weniger als 8 Minuten).
Dann verschiebt sich die schwarze Mondscheibe weiter nach links und legt den blendenden Rand der Sonne frei. In diesem Moment verschwinden die Sonnenkorona und der leuchtende Ring, der Himmel hellt sich auf, die Sterne erlöschen. Die nach und nach befreite Sonne gibt immer mehr Licht und Wärme ab, die Natur kehrt in ihre gewohnte Form zurück. Es ist wichtig zu beachten, dass sich der Mond auf der Nordhalbkugel von rechts nach links entlang der Sonnenscheibe bewegt, während er sich auf der Südhalbkugel von links nach rechts bewegt.
Die wichtigsten Arten von Sonnenfinsternissen
Der Bereich des Globus, über den das Obige beobachtet werden kann totale Sonnenfinsternis, wird immer von einem schmalen und langen Streifen begrenzt, der sich in der Bahn des kegelförmigen Schattens des Mondes bildet und mit einer Geschwindigkeit von mehr als 1 Kilometer pro Sekunde über die Erdoberfläche fegt. Die Breite des Streifens überschreitet normalerweise nicht 260-270 Kilometer, in der Länge kann er 10-15.000 Kilometer erreichen.
Die Bahnen der Erdbewegung um die Sonne und den Mond um die Erde sind Ellipsen, daher sind die Abstände zwischen diesen Himmelskörpern keine konstanten Werte und können in gewissen Grenzen schwanken. Dank dieses Prinzips der Naturmechanik sind Sonnenfinsternisse anders.
In viel größerer Entfernung vom totalen Sonnenfinsternisstreifen kann man beobachten partielle Sonnenfinsternis, die im allgemeinen Sprachgebrauch oft auch als partiell bezeichnet wird. In diesem Fall schneiden sich für einen Beobachter an einem Ort außerhalb des Streifens die Umlaufbahnen der Nacht- und Tagleuchten so, dass die Sonnenscheibe nur teilweise geschlossen ist. Solche Phänomene werden viel häufiger und über eine viel größere Fläche beobachtet, während die Fläche einer Sonnenfinsternis mehrere Millionen Quadratkilometer betragen kann.
Partielle Finsternisse treten jährlich an fast jedem Punkt der Erde auf, aber für die meisten Menschen außerhalb der professionellen astronomischen Gemeinschaft bleiben sie unbemerkt. Eine Person, die selten in den Himmel schaut, wird ein solches Phänomen nur dann sehen, wenn der Mond die Sonne zur Hälfte bedeckt, d.h. wenn sich der Wert seiner Phase 0, 5 nähert.
Die Berechnung der Phase einer Sonnenfinsternis in der Astronomie kann mit Formeln unterschiedlicher Komplexität durchgeführt werden. In der einfachsten Variante wird er durch das Verhältnis der Durchmesser des vom Mond geschlossenen Teils zum Gesamtdurchmesser der Sonnenscheibe bestimmt. Der Phasenwert wird immer nur als Dezimalbruch ausgedrückt.
Manchmal verlässt der Mond die Erde in einer etwas größeren Entfernung als gewöhnlich, und seine Winkelgröße (scheinbar) ist geringer als die scheinbare Größe der Sonnenscheibe. In diesem Fall, ringförmige oder ringförmige Sonnenfinsternis: der funkelnde Sonnenring um den schwarzen Kreis des Mondes. Gleichzeitig ist die Beobachtung der Sonnenkorona, der Sterne und der Morgendämmerung unmöglich, da sich der Himmel praktisch nicht verdunkelt.
Die Breite des Beobachtungsstreifens mit ähnlicher Länge ist viel höher - bis zu 350 Kilometer. Auch die Halbschattenbreite ist größer – bis zu 7340 Kilometer im Durchmesser. Wenn während einer totalen Sonnenfinsternis die Phase gleich eins oder vielleicht sogar mehr ist, dann ist bei einer ringförmigen Phase der Wert immer größer als 0,95, aber kleiner als 1.
Es ist erwähnenswert, dass die beobachtete Vielfalt der Finsternisse nur auf die Existenz der menschlichen Zivilisation fällt. Seit der Entstehung von Erde und Mond als Himmelskörper nimmt der Abstand zwischen ihnen langsam aber stetig zu. Bei wechselnden Entfernungen bleibt das Schema einer Sonnenfinsternis insgesamt gleich, ähnlich dem oben beschriebenen.
Vor mehr als einer Milliarde Jahren war die Entfernung zwischen unserem Planeten und seinem Satelliten geringer als heute. Dementsprechend war die scheinbare Größe der Mondscheibe viel größer als die Größe der Sonne. Es gab nur totale Finsternisse mit einem viel breiteren Schattenband, die Beobachtung der Korona war fast unmöglich, ebenso die Bildung ringförmiger Finsternisse.
In ferner Zukunft, in Millionen von Jahren, wird die Entfernung zwischen Erde und Mond noch größer. Die entfernten Nachkommen der modernen Menschheit werden ausschließlich ringförmige Finsternisse beobachten können.
Wissenschaftliche Experimente für Laien
Die Beobachtung von Sonnenfinsternissen auf einmal half, eine Reihe bedeutender Entdeckungen zu machen. Zum Beispiel zogen die damaligen Weisen schon zu Zeiten der alten Griechen Rückschlüsse auf die mögliche Bewegung der Himmelskörper, ihre Kugelform.
Im Laufe der Zeit ermöglichten Forschungsmethoden und -werkzeuge Rückschlüsse auf die chemische Zusammensetzung unseres Sterns, auf die darin ablaufenden physikalischen Prozesse. Das bekannte chemische Element Helium wurde auch während der Sonnenfinsternis entdeckt, die der französische Wissenschaftler Jansen 1868 in Indien beobachtete.
Sonnenfinsternisse sind eines der wenigen astronomischen Phänomene, die für Amateurbeobachtungen verfügbar sind. Und das nicht nur für Beobachtungen: Jeder kann einen machbaren Beitrag zur Wissenschaft leisten und die Umstände eines seltenen Naturphänomens festhalten.
Was ein Amateurastronom tun kann:
- Markieren Sie die Momente des Kontakts zwischen Sonnen- und Mondscheibe;
- Bestimmen Sie die Dauer des Geschehens;
- Skizzieren oder fotografieren Sie die Sonnenkorona;
- Nehmen Sie an einem Experiment teil, um die Daten zum Durchmesser der Sonne zu verfeinern;
- In einigen Fällen oder bei der Verwendung von Instrumenten sind Vorsprünge zu sehen;
- Machen Sie Fotos von einem kreisförmigen Leuchten am Horizont;
- Machen Sie einfache Beobachtungen von Veränderungen in der Umgebung.
Wie jede wissenschaftliche Erfahrung erfordert die Beobachtung von Finsternisse die Einhaltung einer Reihe von Regeln, die dazu beitragen, den Prozess zu einem denkwürdigsten Ereignis im Leben zu machen und den Beobachter vor wirklichen Gesundheitsschäden zu schützen. Zunächst von der möglichen thermischen Schädigung der Netzhaut, deren Wahrscheinlichkeit bei ungeschütztem Einsatz optischer Geräte auf fast 100 % ansteigt.
Daher die Hauptregel der Sonnenbeobachtung: Verwenden Sie unbedingt einen Augenschutz. Solche können als spezielle Lichtfilter für Teleskope und Ferngläser dienen, Chamäleonmasken zum Schweißen. Für die extremsten Fälle eignet sich schlichtes Rauchglas.
So sieht eine Sonnenfinsternis aus - sehen Sie sich das Video an:
Es ist relativ sicher, nur einen kurzen Zeitraum von wenigen Minuten zu beobachten, während die totale Sonnenfinsternis dauert. Seien Sie besonders vorsichtig in der Anfangs- und Endphase, wenn die Helligkeit der Sonnenscheibe nahe am Maximum ist. Es wird empfohlen, Beobachtungspausen einzulegen.
