Wie genau sind unsere Finsternis-Zeiten?

So genau wie NASA

Die gute Nachricht zuerst: Ja, Sie können unseren Finsternis-Prognosen guten Gewissens vertrauen.

Wenn Sie eine Sonnen- oder Mondfinsternis beobachten möchten, ist unsere Finsternis-Datenbank mit ihren Animationen und Karten die perfekte Quelle für zuverlässige Angaben zu Anfangs- und Endzeiten und weitere Daten. Wir haben unsere Berechnungen mehrfach getestet, mit anderen Quellen wie der NASA und dem Astronomical Almanac verglichen – und nochmals getestet.

So schützen Sie bei einer Sonnenfinsternis Ihre Augen

Absolute Präzision ist unmöglich

Berücksichtigt man die Größe der Erde, der Sonne und des Mondes, sowie die Bewegungen der Himmelskörper, können Finsternis-Zeiten problemlos mathematisch ermittelt werden. Aber nur ungefähr. Es gibt einige Faktoren, die eine absolut genaue Berechnung unmöglich machen. Darunter:

• Weder der Mond noch die Erde sind genau kugelförmig. Beide sind an den Polen ein wenig abgeflacht. Ihre genaue Form lässt sich nur bis zu einem gewissen Grad bestimmen. So sind bereits die Daten, auf denen jede Finsternis-Prognose beruht, lediglich Näherungswerte.
• Da es auf dem Mond Berge und Täler gibt, ist auch die Kante seines Schattens keine perfekte Rundung. Finsternis-Prognosen berücksichtigen diesen Faktor normalerweise nicht. So kann eine totale Sonnenfinsternis für Sie einen Sekundenbruchteil länger dauern, wenn Sie sich zufällig im Schatten eines Mondberges aufhalten.
• Die Höhenunterschiede auf der Erde verzerren die berechneten Anfangs- und Endzeiten für Sonnenfinsternisse zusätzlich. Unsere Berechnungen basieren auf der Annahme, dass sich der Beobachter auf Höhe des Meeresspiegels befindet. Der Kernschatten des Mondes ist jedoch kegelförmig – sein Durchmesser nimmt also zu, je weiter man sich zum Mond hinbewegt. In höher gelegenen Gebieten ist er also etwas größer, und deshalb dauert die totale oder ringförmige Phase einer Sonnenfinsternis dort etwas länger.
• Aus demselben Grund kann auch der vom Mondschatten abgedeckte Bereich ein wenig von unseren Finsternis-Karten abweichen. Steht die Sonne nicht genau im Zenit, also über dem Beobachter, fällt er in höher gelegenen Gebieten ein kleines bisschen näher zur Sonne hin. Wenn also die Sonne im Osten steht, ist der Schatten ein bisschen weiter östlich als in der Karte verzeichnet. Diese Verzerrung ist umso größer, je höher sich der Beobachter über dem Meeresspiegel befindet und je tiefer die Sonne am Himmel steht.
• Die Geschwindigkeiten der Erde und des Mondes sind nicht konstant. Zwar wissen wir, dass die Erde in etwa 365,24219 Tagen die Sonne umkreist, und dass der Mond für einen kompletten Orbit um unseren Planeten im Vergleich zur Sonne etwa 29,530575 Tage benötigt. Die Geschwindigkeit beider Himmelskörper schwankt jedoch von Tag zu Tag, und eine Vielzahl von Faktoren ist dafür verantwortlich. So dauern die meisten Tage auf der Erde etwas länger als 24 Stunden – und der Mondschatten kann sich am Tag einer Sonnenfinsternis etwas schneller oder langsamer über die Erdoberfläche bewegen als vorhergesagt.
• Die Geschwindigkeit der Erdrotation ist nicht konstant. Die Erde dreht sich mal schneller, mal etwas langsamer—und diese Änderungen lassen sich nicht vorhersagen. Die Unterschiede sind extrem gering, wenn man die Rotationsgeschwindigkeit jeden Tag misst, doch über Jahre können die Unterschiede relevant werden; vor allem die Genauigkeit von Finsternis-Vorhersagen in ferner Zukunft wird dadurch verzerrt.
• Wir wissen nicht genau, wie groß die Sonne ist. Zwar liegt die Fehlerspanne bei lediglich 0,03%. Das ist jedoch genug, um die Zeiten einer Sonnenfinsternis um ein paar Sekunden zu verzerren, denn die Größe des Mondschattens hängt auch von der Größe der Sonne ab.
• Bei partiellen oder totalen Mondfinsternissen fällt der Kernschatten der Erde auf die Mondoberfläche. Da die Erdatmophäre jedoch einen Teil des Sonnenlichts abfängt, ist die Grenze des Erdschattens ein wenig verschwommen. Dieser Effekt erschwert die Berechnung des Moments, in dem die partielle Phase der Finsternis beginnt.

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Kleine Abweichungen

Wie groß sind also die Abweichungen, wie genau sind die Prognosen? Leider ist es nicht möglich, diese Frage in Zahlen zu beantworten. Die tatsächliche Abweichung hängt von mehreren Faktoren ab, darunter die Art der Finsternis, das Datum und den Aufenthaltsort des Beobachters. In jedem Fall ist der Fehlerbereich jedoch so klein, dass der durchschnittliche Finsternis-Enthusiast wahrscheinlich nichts davon merkt.

Ein Beispiel: Die Tatsache, dass der Mondschatten in höher gelegenen Gebieten etwas größer ist, verliert durch seine schiere Geschwindigkeit an Bedeutung. Selbst auf dem Gipfel des Mount Everest ist der Mondschatten nur etwa 80 Meter breiter als auf Meereshöhe. Diese Strecke legt er jedoch in wenigen hundertstel Sekunden zurück.

Die örtliche Verzerrung des Mondschattens in höhen gelegenen Gebieten ist jedoch dann zu berücksichtigen, wenn Sie sich ganz am Rand des Streifens aufhalten, in dem die totale oder ringförmige Sonnenfinsternis zu sehen sein soll. In diesem Fall empfehlen wir, dass Sie sich mindestens einen Kilometer weiter in die Mitte des Streifens begeben.

Auch sind die Schwankungen der Geschwindigkeit unseres Planeten für die Vorhersage zeitnaher Finsternisse größtenteils irrelevant. Für Prognosen, die sich über mehrere Jahrzehnte erstrecken, kann dieser Faktor jedoch zu recht großen Abweichungen führen.

Beachten Sie den Horizont

Stehen Mond oder Sonne bei der Finsternis knapp über dem Horizont, ist zu bedenken, dass unsere Zeiten für Sonnenaufgang und Sonnenuntergang sowie Mondaufgang und Monduntergang einen flachen Horizont voraussetzen. Begeben Sie sich in diesem Fall bitte an einen Ort mit ungehinderter Sicht in Richtung des jeweiligen Himmelskörpers.

Themen: Finsternisse, Mond, Sonne, Sonnenfinsternis, Astronomie