FAQ - Sonnenfinsternis 1999

Für die Hauptstadt Ljubljana nimmt die Sonnenfinsternis vom 11.8. 1999 folgenden Verlauf (Zeiten in Mitteleuropäischer Sommerzeit):

Beginn: 11 Uhr 20
Mitte : 12 Uhr 44 wobei 97% des Sonnendurchmessers vom Mond bedekt werden.
Ende  : 14 Uhr 08

Mit dieser Definitiion ist die Antwort eindeutig, die Liste der fuer ein Teilgebiet von Sueddeutschland totalen Sonnenfinsternisse sieht wie folgt aus:

 12.05.1706, z.B. total in Freiburg (Breisgau)
 22.05.1724, z.B. total in Freiburg (Breisgau)
 11.08.1999, z.B. total in Stuttgart
 03.09.2081, z.B. total in Freiburg (Breisgau)
 

Wenn man diese Argumentation konsequent anwendet, muss man auch sagen, dass es am 26 Februar 1998 auf keiner Karibikinsel eine erwaehnenswerte totale Sonnenfinsternis gegeben hat, denn die Zentrallinie hat ja alle Inseln verfehlt. Ich war auf einer der Inseln (Curaçao, siehe hier) und habe an jenem Tag eine eindrueckliche totale Sonnenfinsternis erlebt. Keiner auf Curaçao, Aruba oder Guadeloupe kam auf die Idee zu sagen, dass das Ereignis nicht ein historischer Tag fuer die Insel war.

Es ist deshalb unverstaendlich, warum Freiburg im Breisgau auf die Sonnenfinsternis 2081 "verzichten" soll. Es wird fuer unsere dann betagten Kinder in Freiburg sicher ein grosses Erlebnis sein, wenn am jenem Septembermorgen die Sonne fuer mehr als dreieinhalb Minuten hinter der 27 Grad hoch stehenden Mond verschwinden wird. Die Presse, wenn es sie in der heutigen Form noch geben wird, wird sebstverstaendlich von einer TOTALEN Sonnenfinsternis in Sueddeutschland sprechen.

Praktisch heisst das, dass sofort nach der Totalitaet die Heligkeit viel staerker ist als in einer Vollmondnacht. Um also (abgesehen von Venus) die Sterne und die Korona zu sehen, muessen Sie in das Gebiet des Kernschattens reisen. Also haben Sie in Frankfurt oder Zuerich keine Chance auf die Korona . Siehe Karten auf http://eclipse.astronomie.info/eclipse/.

1. Vom Abstand Erde--Mond (wenn der Mond im Perigäum ist, erscheint er am grössten. Der Winkeldurchmesser ist dann grösser als der der Sonne. Im Apogäum erscheint der Mond dann kleiner. Es gibt nur eine Ringförmige Sonnenfinsternis. Je näher jedoch der Mond ist, desto grösser ist seine Umlaufgeschwindigkeit (3. Keplersches Gesetz).
2. Vom Abstand Erde--Sonne. Wenn sich die Erde im Aphel befindet, ist die Sonne am kleinsten (im Sommer) und die Geschwindigkeit der Erde ist dort am geringsten, d.h. die Sonne wandert am langsamsten über den Himmel.
3. In welcher geographischer Breite der Finsternispfad liegt. Der Mondschatten wandert von West nach Ost und die Erde dreht sich auch von West nach Ost. Ergo ist die Geschwindigkeitsdifferenz am Äquator am geringsten und an den Polen am grössten. Dies beinflusst ebenfalls den Abstand Erde--Mond und somit geringfügig deren scheinbarer Durchmesser.
4. Wo zum Finsterniszeitpunkt die Sonne am Himmel steht. Stehen Sonne/Mond im Meridian, so ist die Geschwindigkeitsdifferenz am geringsten. Beinflusst ebenfalls den Abstand Erde--Mond.
5. Ob sich der Beobachter bewegt oder nicht. Fliegt er mit einem schnellen Jet dem Mondschatten nach, hat man die längste Finsternis.

Die Totalitätsphase einer Sonnenfinsternis kann am Äquator bis zu 7^m40^s betragen. In 45° geographischer Breite bereits nur 6^m30^s. Ringförmige Finsternisse können bis zu 12^m24^s dauern.

Ich habe nun deutschsprachungen Sonnenfinsternistabellen mit ein paar Ortschaften in (ehemals) deutschsprachige Gebieten im heutigen Polen und im Baltikum ergaenzt. Ausserdem habe ich mein Programm von 1700 bis 2100 rechnen lassen. Noch weiter zurueck liegende Finsternisse moechte ich nicht publizieren, da meine Mondephemeride nur fuer 300 Jahre in die Vergangenheit "zugelassen" ist. Weiter als 100 Jahre in die Zukunft möchte ich ebenfalls nicht rechnen, da das Delta T (beruecksicht die Abbremsung der Erdrotation) zu unsicher wird. Beachten Sie, dass die Tabellen für die angegebenen geographischen Koordinaten gelten und NICHT fuer das Stadtzentrum oder dergleichen. Es sind Grad und dezimale(!) Bruchteile davon angegeben d.h. NICHT Grad.Minuten!
Es wird auch der Auf- oder Untergang der Sonne berücksichtigt, falls dieser die Beobachtung limitiert. Alle Zeitanganben sind in Universal Time "Greenwich Zeit" UT = MEZ - 1h = MESZ - 2h.
Die Tabellen wurden mit einem Computer-Programm generiert! Sie wurden nur stichprobenartig auf ihre Richtigkeit überprüft! Beachten Sie auch, dass totale Sonnenfinsternisse nur in einem sehr begrenzten Gebiet zu sehen sind, 0.1 Grad = 11 km können bereits zwischen einer totalen und einer partiellen Finsternis ohne Korona und Protuberanzen entscheiden. Bei typischen partiellen Finsternissen (z.B. maximale Phase = 0.5), wie wir sie alle paar Jahre einmal sehen, spielt der Standort eine kleinere Rolle. Über einem Gebiet von der Grösse der Schweiz wird der Charakter der Finsternis nicht wesentlich variieren.
Schützen Sie Ihre Augen bei der Beobachtung der partiellen Phase jeder Sonnenfinsternis und der ringförmigen Sonnenfinsternis mit geeigneten Filtern, normale Sonnenbrillen genügen nicht!

Weitere Informationen auf unserer Eclipse - Page.

Das Problematische ist weniger das Fotografieren selbst, die Korona und Protuberanzen waeren im Prinzip so einfache Objekte wie der Vollmond, sondern die Umstaende unter denen, das Foto gemacht werden muss sind das Schwierige:

Stell Dir einfach mal vor wie es sein koennte:

10. August 99: Fuer die Meteorologen ueberraschend baut sich ueber Frankreich eine Gewitterfront auf, die am 11. die Schweiz und Deutschland ueberqueren wird. Ungarn soll noch unter Hochdruckeinfluss bleiben, vielleicht. Du und ein Kollege beschliessen die Nacht ueber durchzufahren und doch noch nach Ungarn zu kommen. 11. August 99: Nachdem ueberstandenen Gewitter bei Rosenheim erreicht Ihr im Morgengrauen Wien. Der Himmel bei Wien ist hab frei halb bewoeklt. Nun muss Du mit dem LX200 und einem, wegen den Wolken den Traenen nahen Kollegen durch den Ungarischen Zoll. Ausser der Kaufquittung hat man keine Papiere zum LX200. Der Autobahnzoll liegt noerdlich der Totalitaetszone, die Sonne klettert am schon kraeftig mit Vorboten der nahenden Front ueberzogenen Himmel hoch, und der Zoellner blaettert immer noch in den Reglementen. Endlich, Weiterfahrt. Für Suedostungarn reicht es nicht mehr, man beschliesst zum Blattensee zu fahren, auch da gegen Suedosten der Himmel mehr oder weniger Wolkenlos ist. Etwa gerade zum 1. Kontakt haelt Ihr an. Man hat gerade die 2-Minutengrenze erreicht, hoffentlich hat man die NASA Karten richtig in die Strassenkarte uebetragen. Zur Zentallinie waere es noch ein Stueck zu fahren, aber die Zeit laeuft davon, bzw. der Mondschatten ueberquert bereits den Atlantik und kommt mit mehr als Mach 2 naeher. Das bedeutet, Du hast noch eine knappe Stunde um alles aufzustellen, die Polwiege so gut wie's am Tag eben geht auszurichten, scharf zu stellen und vieles mehr. Du bist muede und hast genau EINE Chance Deine Protuberanzenfotos zu schiessen.

Uebertrieben? Ich fuerchte, es wird vielen etwa so ergehen, mich eingeschlossen.

Fazit: ueben und nochmals ueben. Am Besten mit einer Stoppuhr, die auf genau 2 Minuten eingestellt ist. Wenn Du es doch bis zur Zentrallinie schaffst, hast du noch ein paar extra Sekunden. Nur mit Ueben kann Du trotz Kriesen wie Verkehr, Zoll, Wolken erfolgreich Fotos machen. Auch ich hatte fuer Curacao mir genau ueberlegt, was ich machen wollte. Waerend der Finsternis kann es so dunkel werden, dass Du ein Merkblatt oder dergleichen nicht mehr lesen kannst, auch die Handhabung Deiner Kamera musst Du unter reduzierter Beleuchtung machen können. Das hantieren mit einer Taschenlampe kostet zu viele wertvolle Sekunden. Auch ist ein Wechsel von Kamera zu Okular und zurueck wohl kaum sinnvoll. Wenn Du anstelle des Fotographierens visuell beobachten moechtest, ist besonders beim 3. Kontakt vorsicht geboten, die Groesse der Teleskopoeffnung verzeiht nicht den geringsten ungeschuetzten Blick durch ein Mondtal auf die Photosphaere.

Verplane eine Minute maximal 1.5 und reseviere den Rest fuer's Staunen. Viel Glueck fuer den 11.8.99, wir koennen es alle sehr brauchen.

Zunächst müssen wir festlegen, von was gesprochen wird. Je nachdem fällt die Antwort so oder so aus.

Wenn bei den Mondfinsternissen die schlecht beobachtbaren Halbschattenfinsternisse nicht gezählt werden, fällt die Antwort eindeutig aus: Es gibt global 1.37 x mehr Sonnenfinsternisse als Mondfinsternisse.

Warum? Der Schlüssel zur Antwort ist eine rein geometrische Ueberlegung. Man muss die Frage beantworten, wie hoch darf der Mond maximal über oder unter der Ekliptik (Erdbahnebene) stehen, damit noch eine partielle Mond- bzw. Sonnenfinsternis möglich ist. Für eine partielle Mondfinsternis darf der Mond höchstens den Radius des Erdkernschattens in Mondentfernung plus seinen eigenen Radius über oder unter der Ekliptik stehen. Der Erdkernschatten ist in Mondentfernung kleiner als die Erde selbst.

Damit in Polnähe auf der Erde noch eine partielle Sonnenfinsternis auftreten kann, muss der Halbschatten des Mondes die Erde berühren. Die maximal zulässige Hohe des Mondes über der Ekliptik ist also der Erdradius plus der Halbschattenradius des Mondes in Erdentfernung.

Der Halbschattenradius ist grösser als der Mond selbst und die Erde ist grösser als der Erdkernschattenradius in Mondentfernung. Somit darf der Mond bei einer Sonnenfinsternis höher unter oder über der Ekliptik stehen als bei einer Mondfinsternis. Es steht also ein längerer Bogen der Mondumlaufbahn zur Verfügung, wo Sonnenfinsternisse möglich sind. Deshalb sind global gesehen Sonnenfinsternisse etwas häufiger als Mondfinsternisse.

Wenn man nun noch die Halbschattenfinsternisse als Mondfinsternisse zulässt, muss man in der oben erklärten geometrischen Überlegung anstelle des Kernschattens den grösseren Halbschatten der Erde zur Berechnung der maximal zulässigen Mondhöhe bei einer Mondfinsternis verwenden. Der Mond muss nun nicht mehr so dicht an der Ekliptik stehen. Durch konkretes Nachrechnen kann man zeigen, dass die Mondfinsternisse in diesem Fall ganz knapp zahlreicher sind als die Sonnenfinsternisse. Zwischen dem Jahr -1999 und 3000 gibt es 12186 Mondfinsternisse und 11897 Sonnenfinsternisse.

Der Mond bewegt sich auf einer elliptischen Umlaufbahn um die Erde, deren mittlerer Abstand etwa 382'000 km beträgt. Für eine Umkreisung braucht er 27.3 Tage (siderischer Mondmonat). Dies ergibt eine mittlere Umlaufgeschwindigkeit von 2pi * 382'000 / (24 * 27.3) = 3660 km/h.

Die Erde hat einen Äquatordurchmesser von 12'756 km und dreht sich in 24^h56^m um die eigene Achse. Die Rotationsgeschwindigkeit beträgt am Äquator also pi * 12756 / 23.93 = 1670 km/h. An den Polen ist die Rotationsgeschwindigkeit null. Bei etwa 45° geographischer Breite beträgt die Umlaufgeschwindigkeit die Hälfte.

Der Mond umkreist die Erde in derselben Richtung wie ihre Eigenrotation, von West nach Ost. Die beiden Geschwindigkeiten müssen somit subtrahiert werden. 3660 - 1670 = 1990 km/h am Äquator, 2830 km/h bei 45° geographischer Breite und sinngemäss 3600 km/h an den Polen. Deshalb dauern Finsternisse, deren Maxima auf dem Äquator liegen, auch am längsten.

Unterschieden werden folgende Typen:

Total:

Der Mond erscheint grösser oder gleich gross wie die Photosphäre der Sonne und bedeckt sie zu einem Zeitpunkt vollständig. Der Kernschatten des Mondes fällt auf die Erdoberfläche. Nur von dort aus sieht man die Finsternis total.

Ringförmig:

Der Mond erscheint kleiner als die Photosphäre der Sonne und kommt innerhalb der Sonne zu liegen. Der Kernschatten ist zu kurz und erreicht daher die Erde nicht mehr.

Partiell:

Der Mond bedeckt die Sonne nur teilweise. Der Kernschatten verfehlt die Erde, doch sie befindet sich noch im Halbschatten des Mondes.

Befindet man sich bei einer totalen und ringförmigen Sonnenfinsternis nicht auf dem Totalitätspfad (jener Weg, welchen der Kernschatten des Mondes auf der Erdoberfläche nimmt), so erlebt man nur eine partielle Finsternis. Es gibt auch Hybrid-Finsternisse, bei denen die Differenz von Sonnen- und Monddurchmesser so knapp ist, dass die Finsternis entlang des Kernschattenpfades von ringförmig zu total wechselt.

Hier gibt es mehr Informationen zur Sonnenfinsternis.

Eigentlich sind es besonders starke Sonnenbrillen. Mit ihnen kann man gefahrlos übere längere Zeit direkt in die Sonne blicken, was man mit normalen Sonnenbrillen nicht kann. Da normale Leute nur dann in die Sonne sehen wollen, wenn eine Sonnenfinsternis stattfindet, nennt man diese besonders starken Sonnenbrillen eben Finsternisbrillen, auch um sie begrifflich von den normalen Sonnenbrillen zu trennen.

Ich habe mir bisher immer selbst eine Art Finsternisbrille aus Rettungsdeckenfolie (eine metallbedampfte Plastikfolie, erhältlich im Autozubehörhandel) gebastelt. Meist war es nur ein grösseres Stück, dass ich 1x gefaltet vor die Augen hielt. Rettungsdeckenfolie ist aber nicht vorbehaltlos zu empfehlen, da es kleine Löcher gibt. Bei einem Fernrohrhändler können Sie sich Sonnenfilterfolie kaufen, die dann auch offiziell zur Sonnenbeobachtung zugelassen ist. Die ist aber teuer und ihre Qualität ist eigentlich zu gut für Beobachtungen mit dem blossen Auge. Vielleicht hat der Astrohändler auch was preiswerteres (= ein paar Währungseinheiten Ihres Landes).

Daneben sind auch geschwärzte Gläser aller Art im Umlauf. Hier muss man aber vorsichtig sein, da oft was im sichtbaren Licht undurchlässig ist, im unsichtbaren Wellenlängen (UV, IR) leckt. Diese Strahlung kann das Auge schädigen. Besonders gilt das für entwickelte unbelichte Farbnegativstreifen, denn sie weisen ein gefährliches Infrarotleck auf (vgl. Filter-Transmissionskurve, unterste Kurve).

Noch ein Hinweis: Wenn bei einer totalen Sonnenfinsternis die Sonne ganz hinter dem Mond verschwunden ist, nehmen sie die Brille oder das Folienstück ab. Für die Korona brauchen Sie keinerlei Brille, Sie können dann auch problemlos mit einem ebenfalls ungeschützten Fernglas nach Protuberanzen suchen. Wenn aber das erste Stück Sonne wieder auf der anderen Seite hervorkommt, muss man sofort den Blick abwenden oder die Brille wieder aufsetzen.

Das Wetter wird sicher das grössere Problem sein, als das Besorgen eines Augenschutzes für die partielle Phase.

Basel, letzte grosse Sonnenfinsternisse:
Um  9:20  UT am 12.5.1706 Hoehe 51 Grad, Dauer 1.9 Minuten total
Um 18:37 UT am 22.5.1724 Hoehe   4 Grad, Dauer  2.3 Minuten total
Um   7:29 UT am  9.10.1847 Hoehe 17 Grad,Dauer   6.4 Minuten ringfoermig


Zürich, letzte grosse Sonnenfinsternisse:
Um  9:21  UT am 12.5.1706 Hoehe 52 Grad, Dauer: 3.9 Minuten total
Um 18:37 UT am 22.5.1724 Hoehe   3 Grad, Dauer: 2.2 Minuten total
Um 14:08 UT am  7.09.1820 Hoehe 36 Grad,Dauer: 1.4 Minuten ringfoermig
Um   7:30 UT am  9.10.1847 Hoehe 17 Grad,Dauer: 6.4 Minuten ringfoermig

Genf, letzte grosse Sonnenfinsternisse:
Um  9:17  UT am 12.5.1706 Hoehe 50 Grad, Dauer: 1.5 Minuten total
(keine weiteren)


Letze totale Sonnenfinsternis in der Schweiz. 
Der aeusserste Süden des Tessins wurde von der totalen Sonnenfinsternis 
vom 8. Juli 1842 (Die Adalberst Stifer Finsternis) gestreift:

Ciasso (9 Grad Ost, 45.8 Grad Nord):
Um 5:40 UT am 8.7.1842 Hoehe 18 Grad, Dauer 1.5 Minuten
So viel ich weiss, war das das letzte Mal, dass der Kernschatten des 
Mondes auf dem Gebiet der heutigen Schweiz war.  

Die naechte totale Sonnenfinsternis in der Schweiz findet am 3.9.2081, morgens, bei Horizonthoehen um 30 Grad und einer Dauer der Totalität von über 4 Minuten statt.

Ich habe gute Neuigkeiten für Sie, die Beobachtung der totalen Sonnenfinsternis braucht keine unerschwinglichen Hilfsmittel.

Vor Beginn und PARTIELLE PHASE (Mond bedeckt die Sonne nicht oder nur teilweise)

Während der partiellen Phase sollten Sie eine spezielle Sonnenfinsternisbrille tragen, wenn sie in die nur teilweise vom Mond verdeckte Sonne schauen wollen. Diese Brillen werden dann bestimmt an allen Ecken verkauft werden. Achten sie aber darauf, daß es sich um metallbedampfte Folien und nicht um geschwärzte Gläser handelt. Ebenso sind schwarze entwickelte Farbfilme gefährlich, da sie im Gegensatz zu mit Metall beschichteten Folien viel des unsichtbares Infrarotlichts durchlassen. Manche verwenden auch die im Auto Zubehör Handel für ein paar Mark erhältlichen Retungsdeckenfolien. Diese müssen sie aber doppelt nehmen und auf vorhandene kleine Verletzungen der Aluminiumschicht achten. Offiziell kann ich die Retungsdeckenfolie nicht empfehlen, obwohl ich sie selbst auf Curaçao verwendet habe.

Es gibt aber noch eine zweite indirekte Art: Nehmen Sie ein großes Stück starkes Papier, Pappe oder so (min. A4 besser A3), machen sie ein kleines Loch rein. Das durch das Loch fallende Sonnenlicht projiziert ein Bild der Sonne auf einen vielleicht 0.5 m dahinter liegenden Gegenstand wie z.B. ein weißes Papier. So können sie auch verfolgen, wie sich der Mond langsam vor die Sonne schiebt.

TOTALITÄT

Der Höhepunkt! Die Sonne und damit auch alle Gefahr für Ihr Augenlicht sind hinter dem Mond verschwunden. Also weg mit allen Filtern, Brillen etc..! Die Korona erscheint auch dem bloßen Auge imposant und sehr groß. Die hellen mehr oder weniger radial weglaufenden hellen Streifen waren ohne Hilfsmittel am Besten erkennbar. Wenn Sie ein kleines Fernglas besitzen, können Sie auch das verwenden.

Wenn das erste Sonnenlicht wieder hinter dem Mond hervor kommt muß man die Augen natürlich sofort wieder schützen.