Eine irdische Sonnenfinsternis oder Eklipse (griechisch: ἔκλειψις ékleipsis „Überlagerung, Verdeckung, Auslöschung“) ist ein astronomisches Ereignis, bei dem die Sonne von der Erde aus gesehen durch den Mond ganz (totale Sonnenfinsternis) oder teilweise (partielle Sonnenfinsternis) verdeckt wird.
In der Animation in Abb. 2 kann man zusammengefasst sehen, wie die Sonnenfinsternis vom 11. August 1999 von der Erde aus zu sehen war. Insbesondere die Phase, in der das direkte Sonnenlicht verschwunden ist und nicht mehr alles überstrahlt ist interessant, da dann Leuchterscheinungen zu sehen sind, die sonst vom Strahlungslicht der Sonne überboten werden.
Die Animation in Abb. 3 zeigt, wie die Sonnenfinsternis von außen zu sehen wäre. Man kann sowohl den Kernschatten als kleinen schwarzen Punkt als auch den Halbschatten während des Weges über die Erdoberfläche beobachten.
Aufgabe
a) Gib an, in welcher Mondphase Sonnenfinsternisse zu beobachten sind. Begründe deine Entscheidung.
b) Gib an, ob man eine Sonnenfinsternis überall auf der Erde gleichzeitig sehen kann, und erkläre deine Aussage.
c) Erläutere, warum nicht bei jedem Neumond Sonnenfinsternis ist.
d) Für mathematisch Fortgeschrittene: Der Kernschatten der Erde hat die Form eines geraden Kreiskegels mit der Erdkreisscheibe als Grundfläche. Bekannt sind die folgenden Daten:
| Real | Verkleinert | |
|---|---|---|
| Sonnendurchmesser \({d_{\rm{S}}}\) | \(1392\cdot10^6\rm{m}\) | \(1,4\rm{m}\) |
| Erddurchmesser \({d_{\rm{E}}}\) | \(12,7\cdot10^6\rm{m}\) | \(1,3\rm{cm}\) |
| Monddurchmesser \({d_{\rm{M}}}\) | \(3,48\cdot10^6\rm{m}\) | \(3,5\rm{mm}\) |
| Entfernung Erde - Sonne \({d_{\rm{ES}}}\) | \(149600\cdot10^6\rm{m}\pm2500\cdot10^6\rm{m}\) | \(150\rm{m}\) |
| Mittelpunktsentfernung Erde - Mond \({d_{\rm{EM}}}\) | \(384\cdot10^6\rm{m}\pm21\cdot10^6\rm{m}\) | \(38\rm{cm}\) |
Zeige mit Hilfe der obenstehenden Daten durch Rechnung, dass die Länge des Kernschattens \(1378 \cdot {10^6}{\rm{m}} \pm 23 \cdot {10^6}{\rm{m}}\) beträgt.