Meine Sonnenfinsternisse
Sonnenfinsternis am 31. Mai 2003
Sonnenfinsternis am 20. März 2015
Sonnenfinsternis,
ein himmlisches Schattenspiel Wie entsteht eine Sonnenfinsternis ? Hauptdarsteller des Schauspiels ist
unser Mond: Er umkreist in einem Monat (in 29,5 Tagen)
die Erde. Dabei gerät er jedes Mal zwischen Sonne und
Erde, und die uns zugewandte Mondseite bleibt
unbeleuchtet: Es ist Neumond; er ist unsichtbar, wirft
aber seinen Schatten in Richtung Erde. Nur wenn der
schmale Mondschatten einen Teil der Erde trifft, ist
dort eine Sonnenfinsternis zu sehen.
Leider etwas kompliziert:
 Weil die Bahn des Mondes schräg zur
Ebene der Erdbahn steht, geht sein Schatten bei Neumond
meistens über oder unter der Erde vorbei. Nur wenn der
Mond nahe genug beim Schnittpunkt der Mondbahn mit der
Ebene der Erdbahn steht (im Knoten- oder Drachenpunkt),
kann der Mondschatten die Erde erreichen.
Zieht der Kernschatten des Mondes über die Erdkugel, ist in einem nur wenige hundert Kilometer breiten Streifen eine totale Sonnenfinsternis zu sehen: es wird dort für einige Minuten Nacht und die Sterne zeigen sich. Der Halbschatten ist viel größer und überdeckt mehrere Kontinente auf der Tagseite der Erde. Fällt nur der Halbschatten auf die Erde, ist die Sonnenfinsternis partiell. Da die Bahn des Mondes eine Ellipse mit wechselndem Abstand zur Erde ist, kann der Mond die Sonne bei zu großem Abstand von der Erde nicht vollständig bedecken: die Finsternis ist ringförmig.  Die Sonnenfinsternis am 20. März 2015 in Werl In Werl beginnt die Finsternis um
9:31 Uhr. Der Mond bewegt sich von rechts nach links
über die Sonnenscheibe. Im Maximum um 10:39 bedeckt
er 78 % der Sonnenscheibe. Nur eine schmale Sichel
bleibt unten sichtbar. Um 11:50 endet die
Finsternis.
Der Streifen der Totalität verläuft im nördlichen Polarmeer, vorbei an Island und Grönland, überquert Spitzbergen und endet am Nordpol. Wie oft gibt es eine Sonnenfinsternis ? Von 2001 bis 2100 finden auf der
gesamten Erde 224 Sonnenfinsternisse statt: 68
total, 77 partiell, 72 ringförmig, 7 ringförmig und
total.
Hier die nächsten Finsternisse, die in ganz Deutschland partiell zu sehen sind: die erste in 6 Jahren am 10.6.2021 mit 15 % Bedeckung in Werl, dann am 25.10.2022 mit 24 % Bedeckung, am 29.3.2025 mit 21% Bedeckung und am 12.8.2026 mit 88 % Bedeckung. Die letzte totale Sonnenfinsternis in Deutschland war am 11.8.1999 in südlichen Teilen des Landes zu betrachten. Wer die nächste totale Sonnenfinsternis in Deutschland erleben möchte, muss am 3.9.2081 an einen Ort südlich von München reisen. Geschichtliches In früheren Zeiten galten
Sonnenfinsternisse als Zeichen himmlischer Götter,
die Unheil verkündeten, und sie wurden deshalb
sorgfältig beobachtet und aufgezeichnet.
Keilschrift-Tafeln aus Babylonien aus der Zeit nach
800 v. Chr. zeigen, dass die Himmelskundigen
regelmäßige Muster in der Wiederkehr von
Sonnenfinsternissen erkannt hatten und künftige
Finsternisse voraussagen konnten.
Thales von Milet, antiker
griechischer Naturphilosoph und Mathematiker,
soll für die Zeit eines Krieges zwischen den Medern
und Lydern in Kleinasien eine Sonnenfinsternis
vorausgesagt haben (585 v. Chr.). Als diese
tatsächlich eintrat, hätten die Gegner den Kampf
erschreckt beendet, die Waffen niedergelegt und
Frieden geschlossen.
Aus dem alten China wird berichtet,
dass Kaiser Chung Kang seine Astronomen Ho und Hsi
hinrichten ließ, weil sie eine Finsternis (2137 v.
Chr.) nicht vorhergesagt hatten.
31. Mai 2003 Beobachtungsort: südlich Soest (Haarweg): 51,505° N, 8,150° O, 280 m Die maximale Verfinsterung (82 %) war um
5:30 MESZ kurz nach Sonnenaufgang (5:17), also bei
geringer Sonnenhöhe. Wegen der höhenabhängigen
Refraktion tritt eine Abplattung der Sonnen- und
Mondscheibe ein.
  In meinem Foto habe ich in einem Zeichenprogramm Ellipsen an die Ränder von Sonne und Mond angepasst: Das Verhältnis von senkrechter und waagerechter Ellipsenachse beträgt für
Diese Wert ist nach meinen Refraktions-Applet bei einer Sonnenhöhe von 1,3° zu erwarten, die um 5:30 vorlag. Nach CalSky betrug um 5:30 der Sonnendurchmesser 31,55', der Monddurchmesser 29,59', mit dem Verhältnis 1,066. Die großen Halbachsen im Foto ergeben das Verhältnis 1,08. 20. März 2015 Beobachtungsort:
Schulhof des Marien-Gymnasium Werl, 51.5548° N, 7.9040° Ost. Leider gestattete dichter Bodennebel nur gelegentliche kurze Blicke auf das Ereignis. Eine Sonnensichtbrille war dann unbrauchbar.  Kompaktkamera mit digitalem 20x
Zoom:
 Nur ein kurzer Blick war um 10:04 MEZ möglich. - - -  Nur kurz um 10:42 Uhr, 3 Minuten nach dem Maximum, öffnete sich der Dunstschleier nochmals für wenige Minuten. Auswertung des Fotos 1:  Wegen der Totalität der Finsternis ist
der Monddurchmesser (rot) größer als der
Sonnendurchmesser (blau). Aus dem Foto ergibt sich als
Verhältnis:
4,18/4,04 = 1,1035
CalSky
berechnet das Maximum der Finsternis um 10:39:34 MEZ
und für 10:40 und 10:42 für den Monddurchmesser
33,37' und den Sonnendurchmesser 32,12' mit dem
Verhältnis
33,37/32,12 = 1,0389
Der Abstand der Mittelpunkte von
Sonne und Mond von 0,894 im Foto entspricht mit
32,12' als Sonnendurchmesser dem Wert 426,4'',
etwas größer als der für das Maximum in CalSky
(>Sonnenfinsternis) angegebene Abstand von
403,5'' in Werl.
Die Größe der Finsternis ist der prozentual abgedeckte Sonnendurchmesser, der im Foto kurz nach dem Maximum 79,9 % beträgt und bei CalSky (>Sonnenfinsternis) im Maximum mit 81,55 % angegeben ist. Die Abdeckung der Sonnenfläche ist nach CalSky (>Sonnenfinsternis) im Maximum zu 77,766 % und im Foto 75,4 %. Ergebnisse von 4 Fotos um
10:42
 Der Mittelwert des
Verhältnisses der Radien von Mond und Sonne
weicht um nur 0,9 % vom Wert in CalSky ab.
Finsternisgröße und Abdeckung sind erwartungsgemäß etwas kleiner und der Abstand der Mittelpunkte etwas größer als im Maximum. Herleitung der Abdeckung aus Radien und Finsternisgröße Die nicht verdunkelte Sonnenfläche im Foto ergibt sich als Differenz der Kreisabschnitte, die die Sekante (magenta) durch die Schnittpunkte der beiden Kreise von den Kreisen (Sonne blau, Mond rot) abschneidet .  Sonnenkreis in
Ursprungslage:
x2 + y2
= rS2
Mondkreis mit Mittelpunkt (0|yM): x2 + (y-yM)2
= rM2
Schnittpunkt der Kreise:
y0 = (rS2 + yM2 - rM2)/(2·yM) x0 = Wurzel(rS2 - y02) Aus der Skizze yM = rM - (rS
- d) = d + rM - rS
Der abgedeckte Teil des
Sonnendurchmessers ist 2·rS - d. Dann
beträgt die Größe G der Finsternis
G = (2·rS - d) /
(2·rS)
Daraus
d = 2·rS·(1-G)Also durch Einsetzen
yM = 2·rS·(1-G) + rM
- rS = rS·(1-2·G) + rMy0 = (rS2 +[rS·(1-2·G)+rM]2 - rM2) / [2·rS·(1-2·G) + 2·rM] Die Winkel der Kreisabschnitte, die durch die Sehne zwischen den Schnittpunkten der Kreise entstehen, sind φS = 360° -
2·arctan(x0/y0)
und φM = 2·arctan(x0/(yM-y0))
Flächen der Kreisabschnitte
(Formelsammlung)
SS = rS2
(π·φS/180° - sin φS)/2
SM = rM2 (π·φM/180° - sin φM)/2 Differenz der
Segmentflächen
∆S = SS -
SM
Nicht abgedeckter
Bruchteil der Sonnenfläche AS
∆S / AS
Abdeckung der
Sonnenfläche
1 - ∆S / AS
Rechenblatt zur Auswertung von Foto 1  |
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Online Portal (UK Hydrographic Office) Annullar Solar Eclipse of 2003 May 31 (F. Espenak, NASA) |
Updated: 26. März 2015