Wie entsteht eine Sonnenfinsternis?

Bei einer Sonnenfinsternis steht der Mond auf einer Linie zwischen Sonne und Erde, so dass der Schatten des Mondes auf die Erde fällt. Deutschland liegt am 12. August nur im Halbschatten, der Mond bedeckt also nur einen Teil der Sonne. Im Kernschatten dagegen ist die Sonne völlig vom Mond bedeckt, die Sonnenfinsternis ist total. 

Es ist ein astronomischer Zufall, dass der Mond die Sonne nahezu exakt verdecken kann. Denn der Sonnendurchmesser ist zwar einerseits etwa 400-mal größer als der des Mondes, aber andererseits ist sie rund 400-mal weiter von der Erde entfernt als der Mond. Deshalb erscheinen beide Himmelskörper von der Erde aus gesehen in etwa gleich groß. Doch es gibt leichte Abweichungen.

Weil die Umlaufbahn des Mondes um die Erde nicht exakt kreisförmig, sondern leicht elliptisch ist, schwankt die Entfernung Erde-Mond etwas. Deshalb ändert sich auch die scheinbare Größe des Mondes am Himmel. Steht der Erdtrabant bei einer Finsternis gerade nahe dem erdfernsten Punkt seiner Bahn, so ist er geringfügig zu klein, um die Scheibe der Sonne vollständig abzudecken. Die Folge: Statt zu einer totalen kommt es zu einer – ebenfalls beeindruckenden – ringförmigen Finsternis.

Wie häufig sind Sonnenfinsternisse?

Damit es zu einer Finsternis kommen kann, muss der Mond von der Erde aus gesehen in der gleichen Richtung stehen wie die Sonne, es muss also Neumond sein. Doch nicht bei jedem Neumond kommt es zu einer Sonnenfinsternis. Denn die Bahn des Mondes liegt ein wenig schief im All, sie ist um fünf Grad gegen die Bahn der Erde gekippt. Daher zieht der Erdtrabant sozusagen meistens oberhalb oder unterhalb der Sonne vorbei. Nur zwei- bis fünfmal pro Jahr kommt es zu Sonnenfinsternissen. 

Dabei fällt jedoch nicht immer auch der Kernschatten auf die Erde. Eine totale Sonnenfinsternis gibt es nur etwa alle 18 Monate – irgendwo auf der Erde. An einem bestimmten Ort sind sie sehr selten, da der Kernschatten mit einem Durchmesser von maximal rund 200 Kilometern sehr klein ist. Die bislang letzte totale Sonnenfinsternis war von Deutschland aus am 11. August 1999 zu sehen, die nächste wird erst am 3. September 2081 sein. Kuriosum am Rande: Bereits am 2. August nächsten Jahres ist wieder eine totale Sonnenfinsternis in Spanien zu sehen, jedoch nur im äußersten Süden. Am 26. Januar 2028 gibt es in Spanien eine ringförmige Sonnenfinsternis.

Was sieht man bei einer totalen Sonnenfinsternis?

Bei Eintritt der Totalität kommt es schlagartig zu einer Abnahme der Helligkeit – innerhalb von Sekunden herrscht eine Art späte Dämmerung und einige helle Sterne und Planeten erscheinen am Himmel. Besonders auffällig ist bei dieser Finsternis die Venus, die in einem Abstand von etwa 45 Grad links von der Sonne aufleuchtet. 

Um die schwarze Scheibe der vom Mond verdunkelten Sonne herum erstrahlt während der Totalität die Korona. Bei diesem Strahlenkranz handelt es sich um die äußere Atmosphäre der Sonne, extrem dünn verteiltes Gas, das aufgrund seiner hohen Temperatur von über einer Million Grad leuchtet. Diese Temperatur ist überraschend hoch, da die Oberfläche der Sonne lediglich 6000 Grad Celsius heiß ist.

Günstig für die Beobachtung ist ein etwas erhöhter Standort, da man von dort aus den Schatten des Mondes herannahen sehen kann. Er bewegt sich in Spanien mit einer Geschwindigkeit von etwa 2500 Kilometern pro Stunde über die Erdoberfläche, umgerechnet etwa 42 Kilometer pro Minute.

Wie gefährlich ist der Blick in die zum Teil verdeckte Sonne?

Ohne eine spezielle Sonnenfinsternisbrille kann ein Blick in die Sonne die Augen stark schädigen. Auch die hohe Abdeckung der Sonne während der Sonnenfinsternis durch den Mond in Deutschland oder die einsetzende Dämmerung seien keine Gründe, die Augen weniger gut zu schützen, betont Daniela Weiskopf vom Bundesamt für Strahlenschutz (BfS). «Der direkte Blick in die Sonne kann das Auge auch dann schädigen.»

Das BfS warnt vor Tipps, die etwa im Internet kursieren: Kein zuverlässiger Schutz für die Augen, sondern gefährlich seien etwa schwarze Filmstreifen, mit Kerzenruß geschwärzte Gläser, gefaltete Rettungsdecken, Sonnenbrillen, Schweißerbrillen oder Gletscherbrillen, Röntgenbilder und CDs.

Ohne Schutz «erzeugen die von der Augenlinse gebündelten Sonnenstrahlen eine gezielte Hitze in der Netzhaut, die die Sehzellen in kürzester Zeit schädigen kann», erläutert der Direktor der Augenklinik der Universitätsmedizin Göttingen, Hans Hoerauf. Sie seien dann nicht mehr funktionsfähig. «Es können sich irreversible Vernarbungen am Ort des schärfsten Sehens bilden.» 

«Die Sonnenfinsternis-Brillen sollten nach der europäischen Norm DIN EN ISO 12312-2:2015 mit entsprechender CE-Kennzeichnung versehen sein», sagt Hoerauf. Die Schutzbrille müsse intakt sein und die Folie dürfe keine Kratzer, Löcher und Risse haben. «Hochgefährlich ist übrigens auch die direkte Beobachtung der Sonne durch Ferngläser, Teleskope oder Kameras. Diese Geräte bündeln die Sonnenstrahlen zusätzlich.» Für diese gibt es spezielle Filteraufsätze oder Folien.

Was machen Tiere und Pflanzen?

Da während einer totalen Sonnenfinsternis Helligkeit und Temperatur wie in der Abenddämmerung abnehmen, löst diese Veränderung bei vielen Tieren und auch bei manchen Pflanzen für die Dämmerung typische Reaktionen aus. 

So hören Vögel häufig auf zu singen und suchen ihre Schlafplätze auf. Und während tagaktive Tiere wie Eichhörnchen, Kaninchen und Eidechsen sich ebenfalls in ihre Verstecke zurückziehen, können nachtaktive Tiere wie Fledermäuse, Igel oder in Spanien speziell der Mauergecko kurzzeitig in Aktion treten. Auch einige Pflanzen reagieren auf die Verdunklung. So schließen etwa Mittagsblumen ihre Blüten, während die Nachtkerze ihre Blüten öffnet.