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Ringförmige Sonnenfinsternis – Erklärung

Bei einer ringförmigen Sonnenfinsternis schiebt sich der Mond, wie bei einer totalen Sonnenfinsternis, zentral vor die Sonne. Wegen seiner großen Entfernung zur Erde kann er jedoch die Sonnenscheibe nicht komplett verdecken.

Annular solar eclipse

Ringförmige Sonnenfinsternis mit “Feuerkranz”

Der “Feuerkranz” ist charakteristisch für eine ringförmige Sonnenfinsternis.

©iStockphoto.com/peisen zhao

Der äußere Rand der Sonne ist dann als feuriger Ring sichtbar. Diesem Umstand schuldet das Schauspiel den Beinamen “Feuerkranz-Sonnenfinsternis”.

Feuerkranz nur in Antumbra sichtbar

Eine Sonnenfinsternis gilt dann als ringförmige Finsternis, wenn die Antumbra des Mondes – der Schatten jenseits des Kernschattens (Umbra) – auf die Erdoberfläche fällt. Um eine ringförmige Sonnenfinsternis zu erleben, muss man sich in diesem Teil des Mondschattens aufhalten. Dieser zieht während der Finsternis in einem relativ schmalen Streifen über die Erdoberfläche. Wer sich außerhalb der Antumbra aber innerhalb des Halbschattens (Penumbra) befindet, erlebt eine partielle Sonnenfinsternis.

Mondschatten: Kernschatten, Halbschatten und Antumbra

Illustration image
Halbschatten und Antumbra des Mondes.
Der Mondschatten besteht aus drei Teilen: Kernschatten, Halbschatten und Antumbra. Bei einer ringförmigen Sonnenfinsternis fallen Halbschatten und Antumbra auf die Erde.

Der Mondschatten besteht aus drei verschiedenen Bereichen: das dunkle Zentrum des Schattens heißt Kernschatten oder Umbra. Den äußeren, helleren Bereich nennt man Halbschatten oder Penumbra.

Die Antumbra ist ebenfalls ein Halbschatten. Sie entsteht jedoch jenseits der Umbra, in einer gewissen Entfernung vom Objekt, das den Schatten wirft. Bei einer ringförmigen Sonnenfinsternis reicht die Umbra des Mondes wegen seiner überdurchschnittlich großen Entfernung zur Erde nicht bis auf die Erdoberfläche, sodass seine Antumbra auf die Erde fällt.

Wie entsteht eine ringförmige Sonnenfinsternis?

Während einer ringförmigen Sonnenfinsternis befindet sich der Mond zwischen Sonne und Erde. Die drei Himmelskörper bilden dabei eine gerade Linie. Da sich der Mond jedoch zum Zeitpunkt der Finsternis ungefähr am erdfernsten Punkt seiner Umlaufbahn befindet und die Entfernung zwischen Erde und Mond deswegen relativ groß ist, erscheint er uns etwas kleiner als die Sonne. Obwohl er sich zentral vor die Sonnenscheibe schiebt, kann er diese also nicht vollständig verfinstern – es bleibt ein greller Strahlenkranz um die Mondscheibe herum sichtbar.

Voraussetzungen für eine Feuerkranz-Sonnenfinsternis

Eine ringförmige Sonnenfinsternis kann nur unter den folgenden Umständen entstehen:

  1. Es ist Neumond, der Mond befindet sich also auf der Tagseite der Erde.
  2. Im Moment der Neumondphase durchläuft der Mond einen der beiden Mondknoten.
  3. Gleichzeitig befindet er sich ungefähr im Apogäum, dem erdfernsten Punkt seiner Umlaufbahn.

Mondknoten: Umlaufbahn des Mondes kreuzt Ekliptik

Die Entstehung einer ringförmigen Sonnenfinsternis setzt voraus, dass sich der Mond während der Neumondphase an einem der beiden Mondknoten befindet. Das sind die Orte, an denen die Umlaufbahn des Mondes um die Erde die Umlaufbahn der Erde um die Sonne (Ekliptik) kreuzt.

Die Mondbahn steht in einem Winkel von etwa 5 Grad zur Ekliptik. Der Erdtrabant befindet sich also die meiste Zeit entweder oberhalb oder unterhalb der Bahnebene der Erde. Deswegen führt nicht jeder Neumond zu einer Sonnenfinsternis: Meistens steht der Mond während der Neumondphase aus unserer Perspektive ein Stück über oder unter der Sonne.

Zweimal pro Mondmonat passiert der Mond jedoch einen der beiden Mondknoten, er überquert also die Ekliptik. Wenn dieser Moment mit der Neumondphase zusammenfällt, bilden Sonne, Mond und Erde eine gerade Linie. Dann fällt der Mondschatten auf die Erdoberfläche – je nach aktueller Mondentfernung entweder die Antumbra oder der Kernschatten – und wir erleben eine ringförmige oder totale Sonnenfinsternis.

Perigäum und Apogäum

Obwohl er viel kleiner ist als die Sonne, erscheint der Mond Beobachtern auf der Erde wegen der viel geringeren Distanz etwa gleich groß. Seine scheinbare Größe schwankt jedoch, denn die Entfernung zwischen Erde und Mond ändert sich ständig. Befindet sich der Mond in Erdnähe, sprechen Experten vom Perigäum; von der Erde aus gesehen wirkt er dann etwas größer als die Sonne. Umgekehrt befindet sich der Mond im Apogäum, wenn er der Erde am fernsten ist; dann erscheint er etwas kleiner als die Sonne.

Eine ringförmige Sonnenfinsternis kann deswegen nur entstehen, während sich der Mond ungefähr im Apogäum befindet. Umgekehrt muss sich der Mond etwa am erdnächsten Punkt seiner Umlaufbahn befinden, damit eine totale Sonnenfinsternis entstehen kann.

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Themen: Finsternisse, Sonne, Sonnenfinsternis, Astronomie

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5. Jan 2019, 23:34 UTCMehr

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