Wie entsteht eine Sonnenfinsternis?

Kernschatten und Halbschatten

Der Mond wirft wie jeder beleuchtete Körper einen Schatten, der von der Sonne weg zeigt. Er besteht aus zwei Teilen. Der Kernschatten ist ein schmaler Kegel: Wer darin steht, für den verdeckt der Mond die ganze Sonne. Drumherum liegt der viel breitere Halbschatten, aus dem der Mond nur einen Teil der Sonne verdeckt. Wo der Kernschatten die Erde trifft, sieht man eine totale Sonnenfinsternis, im Halbschatten, Tausende Kilometer breit, eine partielle.

Dass der Mond die Sonne überhaupt ganz verdecken kann, ist ein Zufall der Zahlen. Die Sonne hat etwa den 400-fachen Durchmesser des Mondes, ist aber auch etwa 400-mal so weit weg. Am Himmel sind beide deshalb fast genau gleich groß, etwa ein halbes Grad. Der Kernschatten reicht gerade so bis zu uns: Er ist etwa 374.000 km lang, und der Mond ist zwischen 356.000 und 406.000 km von der Erde entfernt.

Totale, ringförmige, partielle und hybride Sonnenfinsternis

Total: Der Kernschatten erreicht die Erde, die Sonne verschwindet für ein paar Minuten ganz, und ihre schwache Korona wird sichtbar. Partiell: Du stehst im Halbschatten, oder der Kernschatten verfehlt die Erde ganz, und der Mond knabbert nur ein Stück der Sonne an.

Ringförmig: Die Mondbahn ist eine Ellipse. Fällt eine Finsternis in eine Zeit, in der der Mond weit weg ist, endet sein Kernschatten vor der Erde. Der Mond wirkt dann etwas kleiner als die Sonne und lässt einen hellen Ring um sich frei. Ringförmige Finsternisse sind etwas häufiger als totale.

Hybrid: eine seltene Mischform, in der Mitte des Pfads total, an seinen Enden ringförmig, weil die gewölbte Erdoberfläche dort dem Mond näher ist. Weniger als jede zwanzigste Sonnenfinsternis ist hybrid.

Warum die totale Phase so kurz ist

Wo der Kernschatten die Erde trifft, ist er meist 100 bis 160 km breit, höchstens etwa 270 km. Der Mond läuft mit etwa 3.700 km/h auf seiner Bahn, und auch nach Abzug der Erddrehung rast sein Schatten mit mehr als 1.700 km/h über den Boden. An einem Ort dauert die totale Phase deshalb höchstens ein paar Minuten, theoretisch maximal etwa 7,5.

Irgendwo auf der Erde gibt es etwa alle 18 Monate eine totale Sonnenfinsternis. An einem bestimmten Ort kommt sie aber im Schnitt nur etwa alle 375 Jahre vor. In Deutschland war die letzte am 11. August 1999, die nächste kommt am 3. September 2081.

Totale, partielle und Halbschatten-Mondfinsternis

Auch der Erdschatten hat einen Kernschatten und einen breiteren Halbschatten. Taucht der ganze Mond in den Kernschatten, ist die Mondfinsternis total, und der Mond leuchtet bis zu etwa eindreiviertel Stunden rot. Taucht nur ein Teil ein, wie am 28. August 2026, ist sie partiell: Eine dunkle Delle mit rötlichem Rand wandert über die Scheibe. Streift der Mond nur den Halbschatten, spricht man von einer Halbschattenfinsternis. Der Mond wird dabei so wenig dunkler, dass die meisten es gar nicht bemerken.

Wie oft gibt es eine Sonnenfinsternis?

Jedes Jahr gibt es mindestens zwei und höchstens fünf Sonnenfinsternisse, mit den Mondfinsternissen zusammen vier bis sieben. Die meisten sind partiell oder finden über den Ozeanen und den Polen statt. Mondfinsternisse wirken häufiger, weil jede von der halben Welt aus zu sehen ist, eine Sonnenfinsternis dagegen nur in einem schmalen Streifen total.

Finsternisse wiederholen sich in einem Zyklus von 18 Jahren und 11 Tagen, dem Saros-Zyklus. Danach stehen Sonne, Mond und Mondknoten fast wieder genauso zueinander, und es folgt eine sehr ähnliche Finsternis, um ein Drittel der Erde nach Westen verschoben. Astronominnen und Astronomen können Finsternisse Tausende Jahre voraus und zurück berechnen.

Die nächsten Finsternisse in Europa

2. August 2027: eine totale Sonnenfinsternis mit bis zu 6 Minuten 23 Sekunden Totalität, eine der längsten des Jahrhunderts. Der Pfad führt über Südspanien, Gibraltar, Marokko, Algerien, Libyen und Ägypten. In Deutschland und im übrigen Europa ist sie partiell.

26. Januar 2028: eine ringförmige Sonnenfinsternis, deren Pfad über Portugal und Spanien endet. 31. Dezember 2028: eine totale Mondfinsternis, in Europa zu sehen, mit 71 Minuten Totalität. Die nächste totale Sonnenfinsternis in Deutschland gibt es erst am 3. September 2081.

Sonnenfinsternis sicher beobachten

Schau nie ohne passenden Schutz in die Sonne, auch nicht, wenn sie fast ganz bedeckt ist. Die schmale Sichel ist immer noch hell genug, um die Netzhaut zu verbrennen, und das tut dabei nicht weh. Sonnenbrillen, gerußtes Glas oder mehrere Sonnenbrillen übereinander schützen nicht. Eine Finsternisbrille muss der Norm ISO 12312-2 entsprechen, Ferngläser, Teleskope und Kameras brauchen einen echten Sonnenfilter vor dem Objektiv.

Eine sichere Alternative ist die Projektion: Ein kleines Loch in einem Karton, eine Lochkamera oder die Lücken zwischen den Blättern eines Baums werfen kleine Bilder der Sonnensichel auf den Boden. Nur während der totalen Phase, wenn die Sonne ganz bedeckt ist, darfst du ohne Filter hinschauen. Eine Mondfinsternis kannst du ohne jeden Schutz beobachten.