Autor: Star-Light.

Die Vorbereitungen laufen schon lange auf vollen Touren. Im ganzen Land werden „Eclipse-Festivals“ geplant, die Hotels sind lange ausgebucht und man erwartet ein Verkehrschaos weil alle dabei sein wollen. Aber was genau passiert denn nun?

Bei unseren Vorfahren galt sie noch als Werk dunkler Mächte und versetzte die Menschen in Angst und Schrecken. Heute ist sie ein bekanntes astronomisches Phänomen. Wir sprechen von einer Sonnenfinsternis. Dabei stehen Sonne, Mond und Erde in einer Linie und der Mond wirft einen (Kern-)Schatten auf die Erde, da er sich zwischen Sonne und Erde schiebt. Die Sonne ist zwar etwa 400 mal größer als der Mond, aber eben auch sehr viel weiter entfernt, weshalb beide am Himmel etwa gleich groß erscheinen. Von der Sonne bleibt oft nur ein schmaler Ring sichtbar und es wird am helllichten Tag plötzlich fast völlig dunkel im Bereich des Kernschattens des Mondes. Man spricht dann von einer totalen Sonnenfinsternis, im Gegensatz zu einer partiellen Sonnenfinsternis wenn der Mond nur Teile der Sonne verdeckt. Die Grafik erläutert das Phänomen.

Bei der Sonnenfinsternis am 21. August 2017 wandert der Kernschatten des Mondes über die USA. Sie beginnt an der Westküste der USA im Bundesstaat Oregon und der Schatten des Mondes wandert in 90 Minuten bis zur Ostküste, um in South Carolina über dem Meer zu verschwinden. Der Durchmesser des Kernschattens wird etwa bei 100 km liegen und je nach Standort für ca. 1 ½ bis 2 ½ Minuten für die größtmögliche Finsternis sorgen. Nördlich und südlich des Kernschattens wird die Sonne nur teilweise verdeckt, aber in der gesamten USA wird man eine Abnahme des Tageslichts beobachten können. In Deutschland werden wir leider von dem Ereignis am Himmel nichts bemerken. Allerdings erwartet man, dass dieses Ereignis in den sozialen Medien ein gewaltiges Echo erzeugen wird. Wir werden also auf jeden Fall viele Bilder sehen, teilen und liken können.
Wie beobachtet man eine Sonnenfinsternis? Natürlich mit einer geeigneten Schutzbrille und entsprechenden Filtern für ein Teleskop. Niemals direkt in die Sonne schauen, schon gar nicht mit einem Fernglas, oder Teleskop. Es drohen schwere Augenschäden bis zur Erblindung!!!

Wer jetzt nicht kurzfristig in einen Flieger steigen kann um in die USA zu fliegen, sollte am 12. August 2026 in Spanien oder Portugal Urlaub machen. Neben (hoffentlich) viel Sonne gibt es dann als Extra des Tages eine totale Sonnenfinsternis zu beobachten.

Update: Ein Foto der NASA von der Sonnenfinsternis am 21.08.17 über dem nordamerikanischen Kontinent!

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Thema: Sonnenfinsternis

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Ein Beitrag von Daniel Schiller. Quelle: ESA.

Bisher bekannt waren bereits Wolken aus Wassereis, die an den Hängen der großen Marsvulkane beobachtet wurden. In den hohen Atmosphärenschichten wurden außerdem entsprechende Wolken aus gefrorenem Kohlendioxid vermutet, da Mars´ dünne Atmosphäre hauptsächlich aus diesem Gas besteht und gleichzeitig kühl genug für eine CO₂-Kondensation ist.
Wissenschaftler der Universität von Versailles haben jetzt in Daten der Raumsonde Mars Express solche Wolken entdeckt. Durch die Daten konnte nicht nur deren Existenz nachgewiesen werden, ss war auch möglich Größe und Dichte festzustellen. Die Wolken befinden sich in bis zu 80 Kilometern Höhe. Gleichzeitig sind sie sehr mächtig, mit einer horizontalen Ausdehnung von bis zu 100 km. Ihre vertikale Ausdehnung entspricht der von großen Konvektionswolken auf der Erde. Die CO₂-Eispartikel sind auch für die Höhe der Wolken überraschend groß, mit bis zu einem Mikrometer Durchmesser. Gleichzeitig treten sie in einer solchen Dichte auf, dass sie sogar das einfallende Sonnenlicht merklich abschwächen und Schatten bis zur Oberfläche werfen können. Die Wolken absorbieren bis zu 40% des Sonnenlichts und können damit zu bis zu 10 K niedrigeren Temperaturen auf der Oberfläche führen. Damit haben sie einen merklichen Einfluss auf das lokale Wetter. Bisher ist man davon ausgegangen, dass Teilchen dieser Größe sich in diesen Höhen nicht bilden oder halten können.
Die beobachteten Wolken treten vor allem am Äquator auf, was auch als Erklärung für deren ungewöhnliche Eigenschaften dienen kann. Die großen täglichen Temperaturunterschiede am Marsäquator führen zu einer Wellenbewegung in der Atmosphäre durch die Bildung ausgeprägter Konvektionssysteme. Warme Luft steigt auf und kühlt sich dabei ab. Dadurch kann das CO₂ kondensieren. Die frei gesetzte Wärme führt zu einem weiteren Aufstieg der Luftmassen.

Unbekannt sind noch die Kondensationskeime, um welche herum sich die Eispartikel zu bilden beginnen. Vermutet werden Staubpartikel von der Oberfläche, die mit in die hohen Schichten transportiert werden, Reste von Kleinmeteoriten in der hohen Atmosphäre oder Kristalle aus Wassereis.

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Ein Beitrag von Axel Orth. Quelle: Spaceflight Now.

Auf den ersten Blick scheint Jupiter auf diesem Bild eine milde Form von Masern zu haben: Fünf Flecken, die dort sonst nicht zu sehen sind – einer weiß, einer blau, und drei schwarze – sprenkeln die obere Hemisphäre des Riesenplaneten. Bei näherer Betrachtung entpuppen sich diese Flecken als seltene Konstellation von drei der großen vier Jupitermonde: Io, Ganymed und Kallisto.

Die beiden farbigen Flecken sind die Monde Io (in der Mitte des Bildes) und Ganymed (etwas rechts davon) in ihren Umlaufbahnen um Jupiter. Die drei schwarzen Flecken sind hingegen die Schatten dieser beiden Monde plus der Schatten von Kallisto, der hier selbst nicht zu sehen ist, weil seine Umlaufbahn zu weit ist. Das Bild wurde am 28. März 2004 vom Hubble Weltraumteleskop mit der Nah-Infrarot-Kamera aufgenommen.

Wenn unser Mond genau zwischen Sonne und Erde hindurch passiert, streift sein Schatten ebenfalls über die Erdoberfläche. Ein Beobachter auf der Erde, der sich gerade in einem vom Mondschatten überstrichenen Gebiet aufhält, sieht eine teilweise oder gar totale Sonnenfinsternis – eines der beeindruckendsten astronomischen Erlebnisse überhaupt.

Jupiter hat nun gleich vier Monde, die etwa die Größe des Erdmondes haben. Gelegentlich sind die Schatten von drei von ihnen gleichzeitig auf Jupiters Antlitz zu sehen. Dies geschieht aber nur ein- bis zweimal in zehn Jahren. Warum ist eine derartige dreifache Eklipse so selten?

Io, Ganymed und Kallisto umkreisen Jupiter unterschiedlich schnell. Dementsprechend kreuzen ihre Schatten Jupiter unterschiedlich oft. Speziell Kallisto ist am weitesten entfernt und umkreist Jupiter folglich am langsamsten. Auf 20 Eklipsen durch Io kommt nur eine durch Kallisto. Nimmt man nun noch Ganymed hinzu, wird die Wahrscheinlichkeit einer dreifachen Eklipse noch geringer. Das Ereignis im März 2004 wurde zusätzlich dadurch gesteigert, dass zwei der drei Monde sogar selbst vor Jupiter zu sehen waren, aus Sicht der Erde.

Jupiter erscheint auf dem Bild in Pastellfarben, weil die Aufnahmen im infrarotnahen Licht gemacht wurden. Die Astronomen kombinierten Bilder in drei infrarotnahen Wellenlängen zu dem hier gezeigten Farbbild. Das Bild zeigt Sonnenlicht, das von den Jupiterwolken reflektiert wird. Methan in der Jupiteratmosphäre beeinflusst nun infrarotnahes Licht, weshalb die Wolken in Abhängigkeit von ihrer Höhe in unterschiedlichen Farben erscheinen.

Dieser Effekt ist sehr nützlich für die Wissenschaftler, da sie so Rückschlüsse auf die Wolkenschichten der Atmosphäre ziehen können. Hohe Wolken erscheinen in gelben Farben, niedrigere Wolken in roten Farben, und noch niedrigere Wolken in blauen Farben. Die grünen Bereiche nahe den Polen werden von dünnem Nebel sehr hoch in der Atmosphäre verursacht. Ganymeds blaue Farbe rührt vom Wassereis auf seiner Oberfläche her, und Ios weiße Farbe von den häufig vorkommenden Schwefelverbindungen auf diesem vulkanisch hochaktiven Mond.

Bei der Beobachtung der dreifachen Eklipse testeten die Astronomen auch eine neue Bildaufnahmetechnik: Durch Änderungen an Hubbles Nachführsystem konnten sie mehr Bilder in kürzeren Abständen aufnehmen als bisher. Die softwaremäßige Kombination dieser zahlreicheren Schnappschüsse zu einem einzigen Bild erlaubte es, mehr Details schärfer abzubilden als sonst gewohnt.

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Ein Beitrag von andreaskopp. Quelle: none.

Viele Details werden bei einer Mondfinsternis oft aufgrund mangelnder Vorbereitung übersehen. Deshalb gibt es hier nun einen kurzen Zeitabriss der Finsternis. Zwar ist jede Finsternis anders, aber wenn man weiß wo man hinschauen muss, wird die Möglichkeit schon wahrscheinlicher, dass man Sachen entdeckt, die man sonst übersehen hätte.

Um 1.05 Uhr (GMT) tritt der Mond in den äußeren Erdschatten. Bei diesem Vorgang kann man noch nichts Besonderes beobachten. Um 2.56 Uhr ist dann ungefähr 75% des Mondes mit dem inneren Schatten bedeckt und fängt an eine metallisch rote Farbe anzunehmen. Um 3.10 Uhr (GMT) sind es noch etwa 5 Minuten bis zur totalen Bedeckung. Vor und nach der totalen Bedeckung kann man den Kontrast zwischen den braun-roten und, den noch silbrig leuchtende Gebiete des Mondes beobachten, was einen wunderschönen Anblick wiedergibt.

3.10 Uhr (GMT) die totale Phase ist erreicht und der Mond ist völlig bedeckt. Wie der Mond dabei erscheinen wird, weiß man nicht. Bei manchen Finsternissen erscheint er in einem orangenen Licht und beim anderen Mal ist es nur ein mattes Schwarz-grau. Der Grund dafür liegt in der Erdatmosphäre. Denn wenn ein Astronaut um diese Zeit auf dem Mond stehen würde, würde er einen roten Ring um die Erde sehen. die Helligkeit dieses Ringes hängt vom Wetter auf der Erde ab. Eine klare Atmosphäre bedeutet eine helle Finsternis, und je schmutztiger und dichter die Atmosphäre, desto dunkler die Finsternis. So spielen auch Vulkanausbrüche eine Rolle. 3.40 Uhr (GMT): Die Mitte der Finsternis. Um 4.07 Uhr (GMT) ist das Ende der totalen Bedeckung erreicht und der Mond bewegt sich wieder langsam aus dem inneren Schatten der Erde. 6.15 Uhr (GMT): die Finsternis ist offiziell zu Ende.
Und Falls das Wetter nicht mitgespielt haben sollte, keine Panik. Am 9. November gibt es wieder eine Mondfinsternis!
Ausführlicher Zeitplan (englisch)

Der Beitrag Mondfinsternis am 16. Mai erschien zuerst auf Raumfahrer.net.