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Sonnen- bzw. Mondfinsternisse
Zu einer Sonnen- bzw. Mondfinsternis kommt es immer dann, wenn Sonne, Erde und Mond auf einer Linie liegen.
Sonnenfinsternis:
Mondfinsternis:
Bei einer Sonnenfinsternis verdeckt der Mond die Sonne, der Mondschatten fällt punktuell auf die Erde. Von den Bereichen auf der Erde aus, auf die der sogenannte Kernsschatten fällt, ist die Sonnenfinsternis total sichtbar. Von den Bereichen, die im Halbschatten liegen aus ist sie partiell zu erleben.
Ob die Finsternis dann ringförmig oder total ausfällt, hängt vom Abstand des Mondes zur Erde ab. Die Mondbahn um die Erde bildet eine Ellipse, der Abstand schwankt zwischen 356.400 km und 406.740 km. Bei Erdferne ("Apogäum") ist der Mondschatten von der Erde aus gesehen zu klein um die ganze sichtbare Sonnen zu bedecken. Dann ist die Sonne noch als Ring zu sehen.
Bei einer Mondfinsternis liegt die Erde auf der Linie Sonne - Mond und der Schatten der Erde fällt auf den Mond. Auch hier gibt es einen Kern- und einen Halbschattenbereich. Je nach dem wie genau Sonne - Erde und Mond auf einer Linie liegen, trifft der Erdschatten den Mond ganz, partiell oder nur im Halbschatten. Man spricht somit von totaler, partieller oder Halbschattenfinsternis. Eine Mondfinsternis ist von der gesamten, mondzugewandten Seite der Erde aus gleich zu sehen.
Weitere Erläuterungen
Dass es nicht bei jedem Umlauf des Mondes um die Erde zu einer Finsternis kommt, liegt in der Schrägstellung der Mondbahn um die Erde
begründet. Normalerweise läuft der Mond über oder unter der Sonne hinweg, bzw. läuft hinterhalb der Erde oberhalb oder unterhalb des Erdschattens entlang.
All diese Zusammenhänge zeigen, wie komplex das Zusammenspiel Sonne - Erde - Mond ist. Alles ist in Bewegung mit unterschiedlichen Umlaufzeiten und sich ständig verändernden Winkelstellungen. In der Mathematik spricht man dabei vom sogenannten Dreikörperproblem...
Da nun auch die schräg liegende Mondbahn "taumelt" kommt es von Zeit zu Zeit vor, dass genau bei Neumond, bzw. bei Vollmond eben die drei Himmelskörper
Sonne - Erde - Mond
auf einer Linie liegen und Finsternisse auf der Erde sichtbar sind.

Die Animation unten zeigt das "Taumeln" der Mondbahnebene. Eine "Taumelumdrehung" dauert ca. 18,6 Jahre.
Bild (Erde): NASA; Goddard Space Flight Center
Bildquelle (Erde): NASA NSSDC Photo Gallery Earth
Bildquelle (Erde): NASA NSSDC Photo Gallery Earth


Dieses Video zeigt den Verlauf der partiellen Sonnenfinsternis vom 20.03.2015 von München aus gesehen. Zur Erzeugung des Films wurden 862 Einzelaufnahmen durch ein sogenanntes H-alpha-Sonneteleskop gemacht. Ein H-alpha-Sonnenteleskop ist mit einem Interferenzfilter ausgestattet und lässt nur den Teil des sichtbaren Lichtes durch, der der Wellenlänge des ionisierten Wasserstoffs entspricht: 656,28 Nanometer. Damit werden Oberflächenstrukturen und Protuberanzen auf der Sonne sichtbar.
Verlauf einer partiellen Sonnenfinsternis