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Sonnenfinsternis – wenn sich die Welt verdunkelt

Eine Sonnenfinsternis passiert, wenn der Schatten des Mondes die Erde erreicht. Finde heraus, wie dieses faszinierende Ereignis entsteht! Interessiert? Lies weiter, um mehr über die Entstehung, Häufigkeit und Auswirkungen von Sonnenfinsternissen zu erfahren. Erlebe dieses besondere Naturspektakel selbst!

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Sonnenfinsternis – wenn sich die Welt verdunkelt
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Grundlagen zum Thema Sonnenfinsternis – wenn sich die Welt verdunkelt

Was ist eine Sonnenfinsternis?

Du weißt natürlich, dass Gegenstände einen Schatten werfen können, wenn man sie mit Licht bestrahlt. Aber wusstest du auch, dass sogar der Mond einen Schatten auf die Erde werfen kann? Unter bestimmten Bedingungen nennt man ein solches Ereignis eine Sonnenfinsternis. Wie genau eine Sonnenfinsternis zustande kommt, wird dir im Folgenden auf einfache Weise erklärt.

Wie entsteht eine Sonnenfinsternis?

Wir rufen uns zunächst in Erinnerung, wie Mondphasen entstehen – also der Wechsel zwischen Neumond, Halbmond und Vollmond.

Sonnenfinsternis und Mondphasen

Der Mond umkreist die Erde und wird dabei von der Sonne angestrahlt. Dabei wird aber nur die Seite des Mondes bestrahlt, die auch der Sonne zugewandt ist. Von der Erde aus können wir allerdings nicht immer die ganze beleuchtete Seite des Mondes sehen. Das ist nur der Fall, wenn der Mond von der Sonne aus gesehen hinter der Erde liegt. Weil die Bahn des Mondes leicht gegenüber der Verbindung zwischen Sonne und Erde geneigt ist, liegt der Mond dabei meist nicht im Schatten der Erde (ist das doch einmal der Fall, entsteht eine Mondfinsternis). Liegt der Mond in einem rechten Winkel zur Verbindungslinie zwischen Sonne und Erde, sehen wir einen zu- oder abnehmenden Halbmond. Und liegt der Mond zwischen Sonne und Erde, dann ist der Mond dunkel – wir sehen einen Neumond.

Eine Sonnenfinsternis ist nur möglich, wenn Neumond ist. Denn nur dann kann der Schatten des Mondes auf die Erde fallen. Wenn während eines Neumonds Sonne, Mond und Erde genau auf einer Verbindungslinie liegen, wirft der Mond einen Schatten auf die Erde. Dabei gibt es einen Kernschatten und einen heller werdenden Übergangsschatten, weil die Sonne eine ausgedehnte Lichtquelle ist.

Sonnenfinsternis Erklärung

Dort, wo sich auf der Erdkugel der Kernschatten befindet, kann eine totale Sonnenfinsternis beobachtet werden. Die Sonne wird für kurze Zeit vollständig vom Mond verdeckt und es wird dunkel. In der Regel ist nur eine Corona sichtbar – ein schmaler Lichtschein um die Mondsichel herum.
Im Bereich des Übergangsschattens kann eine partielle Sonnenfinsternis beobachtet werden. Je nachdem, wie weit der Beobachtungspunkt auf der Erde vom Kernschatten entfernt ist, ist dabei ein mehr oder weniger großer Teil der Sonne vom Mond verdeckt.

Wie oft kommt es zu einer Sonnenfinsternis?

Vielleicht hast du dich schon einmal gefragt, warum wir nicht jeden Monat eine Sonnenfinsternis beobachten können. Immerhin umrundet der Mond die Erde in einem Monat genau einmal – einmal pro Monat ist also auch Neumond. Dass eine Sonnenfinsternis wesentlich seltener zu beobachten ist, hat vor allem zwei Gründe.

Der Hauptgrund ist die Neigung der Mondbahn gegen die Bahn der Erde um die Sonne. Diese ist nämlich im Mittel um etwa $5^\circ$ gegenüber der Bahn der Erde um die Sonne geneigt – und zusätzlich ändert sich die Neigung mit der Zeit in einem Bereich von etwa $3^\circ$. Normalerweise liegt der Neumond daher nicht in einer Linie zwischen Sonne und Erde, sondern versetzt dazu. Für eine Sonnenfinsternis müssen Sonne, Mond und Erde allerdings auf einer geraden Linie liegen. Und das passiert nur etwa zwei bis dreimal pro Jahr.

Aber auch zwei bis drei Sonnenfinsternisse pro Jahr erscheinen viel, wenn wir bedenken, wann die letzte totale Sonnenfinsternis in Deutschland stattgefunden hat. Das war im Jahr 1999. Der Grund dafür ist die Größe des Kernschattens: Sein Durchmesser beträgt nur etwa $250\,\pu{km}$. Das ist sehr wenig im Vergleich zum Umfang der Erde, der etwa $40\,000\,\pu{km}$ beträgt. Es gibt also tatsächlich etwa zwei bis drei totale Sonnenfinsternisse pro Jahr – allerdings sind sie immer nur in sehr kleinen Gebieten sichtbar. So kommt es zu den relativ großen Zeitabständen für Sonnenfinsternisse.

Wenn man einen bestimmten Ort betrachtet, wie zum Beispiel Deutschland, findet eine totale Sonnenfinsternis im Mittel nur alle paar Hundert Jahre statt. Die nächste totale Sonnenfinsternis in Berlin wird im September des Jahres 2081 zu sehen sein.

Wie lange dauert eine Sonnenfinsternis?

Wie lange eine Sonnenfinsternis genau dauert, ist schwer vorherzusagen. Denn die Dauer hängt von vielen verschiedenen Faktoren ab, wie beispielsweise:

  • Abstand zwischen Mond und Erde
  • Abstand zwischen Erde und Sonne
  • Abstand des Kernschattens zum Erdäquator

Allerdings gibt es ein ungefähres Maximum für die Dauer: es beträgt etwa $7{,}5\,\pu{min}$ für eine totale Sonnenfinsternis. In den meisten Fällen dauert die sogenannte Totalität allerdings wesentlich kürzer und liegt im Bereich von etwa einer Minute.

Wie wirkt die Sonnenfinsternis auf den Menschen?

Eine totale Sonnenfinsternis zu erleben ist für die meisten Menschen etwas sehr besonderes. Das liegt vor allem an den direkten Auswirkungen der Sonnenfinsternis auf unsere Umwelt: Mitten am Tag nimmt die Helligkeit plötzlich ab und es wird fast so dunkel wie in einer Vollmondnacht. Auch die Temperatur sinkt plötzlich stark. Aber auch Pflanzen und Tiere reagieren auf dieses Phänomen. Blumen schließen ihre Blüten, Vögel hören auf zu singen, tagaktive Tiere suchen ihre Verstecke auf während nachtaktive Tiere wie Fledermäuse ihre Verstecke verlassen.

Diese sehr beeindruckenden Auswirkungen haben auch dazu geführt, dass Sonnenfinsternisse in der Antike häufig als böses Omen galten. Da die Menschen zu dieser Zeit kein Verständnis davon hatten, wie eine Sonnenfinsternis zustande kommt, wurde sie als Zeichen der Götter gedeutet.

Wie kann eine Sonnenfinsternis beobachtet werden?

Eine Sonnenfinsternis zu beobachten ist ein beeindruckendes Erlebnis. Allerdings benötigt man für eine solche Beobachtung besonderes Equipment. Für eine direkte Beobachtung sind spezielle Schutzbrillen oder Filter nötig, die die Augen vor einer Schädigung schützen. Für eine indirekte Beobachtung sind spezielle Ferngläser oder Teleskope notwendig, mit denen das Abbild der Sonnenfinsternis auf eine helle Fläche reflektiert werden kann.

In allen Fällen ist große Vorsicht geboten. Das Beobachten der Sonne kann sehr gefährlich sein. Der direkte Blick in die Sonne kann zum Erblinden führen!

Sonnenfinsternis – Zusammenfassung

Wir fassen die wichtigsten Erkenntnisse zum Thema Sonnenfinsternis noch einmal zusammen:

  • Als Sonnenfinsternis bezeichnet man die Verdunklung der Sonne durch den Mond.
  • Eine totale Sonnenfinsternis tritt dort auf, wo sich der Kernschatten des Mondes befindet.
  • Eine partielle Sonnenfinsternis tritt dort auf, wo sich der Übergangsschatten des Mondes befindet.
  • Für die großen Zeitabstände von Sonnenfinsternissen gibt es verschiedene Ursachen wie bspw. die Neigung der Mondbahn.
  • Wann ist die nächste Sonnenfinsternis in Deutschland? Die nächste Sonnenfinsternis in Deutschland findet im Jahr 2081 statt.

Auch zum Thema Sonnenfinsternis stehen dir interaktive Übungen und ein Arbeitsblatt zur Verfügung.

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Vorschaubild einer Übung

Transkript Sonnenfinsternis – wenn sich die Welt verdunkelt

Auf „Sun Castle“ wird nur derjenige als König akzeptiert, der so mächtig ist, dass sogar die Sonne sich vor ihm verneigt. „Sun Castle“ zu reiten. Dass eine „Sonnenfinsternis“ allerdings keine Hexerei ist, wirst du in diesem Video sehen. Bei einer Sonnenfinsternis wird das Licht der Sonne geblockt - und zwar vom Mond, der sich zwischen Sonne und Erde schiebt. Wie du sicher weißt, dreht sich die Erde um die Sonne und der Mond um die Erde. Das führt regelmäßig dazu, dass sich der Mond zwischen Sonne und Erde befindet. Dann sehen wir von der Erde aus nur die schattige Seite des Mondes. Die fällt tagsüber gar nicht auf und nachts kann man sie auch nicht erkennen - das nennt man Neumond. Wenn der Mond in der gleichen Ebene um die Erde kreisen würde, in der diese auch um die Sonne kreist, würde es bei jeder Umkreisung eine Stelle geben, an der sich Erde, Mond und Sonne genau auf einer Linie befinden. Da die Umlaufbahn des Mondes aber schräg zur Umlaufbahn der Erde steht und schwankt, kommt eine solche Konstellation wesentlich seltener vor, nämlich zwei- bis dreimal im Jahr. Nur dann schiebt sich der Mond direkt vor die Sonne und stellt ein Hindernis für das Sonnenlicht dar. Aber warum ist eine Sonnenfinsternis viel seltener zu beobachten als zwei- bis dreimal im Jahr? Das liegt daran, dass sie nie überall auf der Erde zu sehen ist. Nur auf der Seite der Erde, auf der gerade Tag ist, kann sie beobachtet werden. Zudem ist der Mond im Vergleich zur Erde relativ klein und wirft daher nur einen kleinen Kernschatten auf die Erde. Die Sonne ist sehr groß, also eine ausgedehnte Lichtquelle. Steht der Mond direkt in ihrem Licht, gibt es einen großen „Übergangsschatten“ und nur einen vergleichsweise kleinen „Kernschatten“, der mithilfe der „Randstrahlen“ konstruiert werden kann. Der Kernschatten hat auf der Erdoberfläche eine Ausdehnung von ungefähr zweihundertfünfzig Kilometern. Das ist etwa so groß wie die Entfernung zwischen Berlin und Hannover. Es ist also ein vergleichsweise kleiner Schattenpunkt, der langsam über die riesige Erdoberfläche wandert, während der Mond seine Bahn zieht. Nur die Menschen, die sich in diesen Bereichen auf der Erde befinden, können eine „totale“ Sonnenfinsternis beobachten. Sie sehen, wie die Sonne vollständig vom Mond überdeckt wird. Die Menschen, die sich im Bereich des Übergangsschattens befinden, erleben nur eine „partielle“ Sonnenfinsternis. Aus ihrer Sicht wird nur ein Teil der Sonne vom Mond überdeckt. Nur bei einer totalen Sonnenfinsternis kann man auch die „Corona“, den leuchtenden Rand der Sonne, sehen. Und das auch nur für ein paar Minuten, denn der Mond zieht weiter und mit ihm sein Kernschatten. Wenige Stunden benötigt er, um mit seiner Fläche einmal komplett an der Sonne vorbeizuziehen. Da deine Augen verletzt werden können, wenn du direkt in die Sonne blickst, darfst du eine Sonnenfinsternis nur mit einer Schutzbrille beobachten, um geschützt zu sein, wenn die Sonne wieder auftaucht. Jetzt fragst du dich vielleicht, wie der Mond überhaupt die Sonne vollständig verdecken kann, obwohl er doch so viel kleiner ist. Nun, der Mond ist zwar vierhundert mal kleiner als die Sonne, aber er ist uns praktischerweise auch vierhundert Mal näher. Deshalb erscheint er am Himmel groß genug, um die Sonne zu überdecken. Genauso kannst du es schaffen, das Licht einer Lampe mit einer kleinen Münze zu verdunkeln.
Probier' es aus und versuche zu erkennen, wo der Kernschatten der Münze hinfällt, wenn du sie vor die Lampe hältst. Im Lauf der Geschichte waren totale Sonnenfinsternisse immer wieder an unterschiedlichen Orten zu beobachten. Dabei wurden sie sehr unterschiedlich wahrgenommen. Während manche Völker sie für ein unheilvolles Zeichen der Götter hielten, oder sogar den Untergang der Welt befürchteten, konnten andere, wie die alten Griechen, Babylonier, und Maya, bereits die Bewegungen der Himmelskörper berechnen und Sonnenfinsternisse vorhersagen. Die nächste totale Sonnenfinsternis kannst du in Mitteleuropa am dritten September 2081 bestaunen. Und damit hast du noch Glück! Oft liegen mehrere hundert Jahre zwischen zwei totalen Sonnenfinsternissen an einem Ort auf der Erde, und die letzte war in Deutschland im Jahr 1999. Mal sehen, ob du 2081 noch weißt, was du in diesem Video gelernt hast: Bei einer Sonnenfinsternis stehen Sonne, Mond und Erde genau auf einer Linie. In wenige Stunden zieht der Mond dabei einmal komplett vor der Sonne vorbei. Dort wo der Kernschatten des Mondes tagsüber auf die Erde trifft, ist für ein paar Minuten eine totale Sonnenfinsternis zu beobachten. Im Übergangsschatten ist nur eine partielle Sonnenfinsternis zu sehen. Die nächste totale Sonnenfinsternis findet in Mitteleuropa am dritten September 2081 statt. Sir Moonsheet nutzt den vorhergesagten Tag, um ganz „Sun Castle“ von seiner Macht zu überzeugen, als würdiger König, der sogar die Sonne in den Schatten stellt.

12 Kommentare
12 Kommentare
  1. Ich meine 70 Jahre alt

    Von Lieblingslernstern, vor 5 Monaten
  2. Total hilfreich! Mal gucken, ob ich es noch weiß am 03.09.2081 , was ich in diesen Video gelernt habe. Da bin ich schon 80 Jahre alt.🤣

    Von Lieblingslernstern, vor 5 Monaten
  3. also an Bienchen

    Von Nopidopi20, vor 5 Monaten
  4. nein es heisst Corona mit c was auf Spanisch Krone bedeutet

    Von Nopidopi20, vor 5 Monaten
  5. Ich glaube, er hatte nur eine Sonnenbrille, um cool zu wirken XDD

    Von Das MinchenBinchen, vor 8 Monaten
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Sonnenfinsternis – wenn sich die Welt verdunkelt Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Sonnenfinsternis – wenn sich die Welt verdunkelt kannst du es wiederholen und üben.
  • Beschreibe die Sonnenfinsternis.

    Tipps
    Lösung

    Eine Sonnenfinsternis tritt auf, wenn der Mond sich zwischen Sonne und Erde schiebt und das Licht der Sonne blockiert. Eine Sonnenfinsternis ist selten zu beobachten, da sie nur auf der Tagseite der Erde und nur in bestimmten Regionen sichtbar ist.
    Der Mond wirft einen kleinen Kernschatten auf die Erde: In den Gebieten, die vom Kernschatten getroffen werden, ist eine totale Sonnenfinsternis zu beobachten, bei der die Sonne vollständig vom Mond verdeckt wird. Im Übergangsschatten erlebt man eine partielle Sonnenfinsternis, bei der nur ein Teil der Sonne vom Mond verdeckt wird.
    Obwohl der Mond viel kleiner ist als die Sonne, erscheint er groß genug, um die Sonne während einer Sonnenfinsternis zu verdecken, weil er uns deutlich näher ist.

  • Erkläre die Begriffe zur Sonnenfinsternis.

    Tipps

    Eine totale Sonnenfinsternis tritt auf, wenn der Mond genau zwischen Sonne und Erde steht. Dadurch wird es für eine kurze Zeit völlig dunkel: als ob die Sonne verschwunden wäre.

    Bei der partiellen Sonnenfinsternis befindet sich der Mond nicht genau in einer Linie zwischen Sonne und Erde, sondern bedeckt nur einen Teil der Sonnenscheibe.

    Ein Neumond tritt auf, wenn der Mond genau zwischen Sonne und Erde steht und somit die von der Erde aus sichtbare Seite des Mondes in vollständiger Dunkelheit liegt.

    Der Übergangsschatten ist ein Bereich auf der Erde, in dem die Bedeckung der Sonne während einer partiellen Sonnenfinsternis am geringsten ist.

    Lösung

    Totale Sonnenfinsternis $\Rightarrow$ Die Sonne wird vollständig vom Mond überdeckt.

    Eine totale Sonnenfinsternis tritt auf, wenn der Mond genau zwischen Sonne und Erde steht und die Sonne komplett verdeckt. Dadurch wird es für eine kurze Zeit völlig dunkel: als ob die Sonne verschwunden wäre. Während dieser Phase ist es möglich, die Corona der Sonne zu sehen, also den leuchtenden Rand der Sonne, der normalerweise von der Helligkeit der Sonnenscheibe überstrahlt wird. Eine totale Sonnenfinsternis ist ein faszinierendes astronomisches Ereignis, das jedoch nur in einem begrenzten Gebiet auf der Erde beobachtet werden kann.

    Partielle Sonnenfinsternis $\Rightarrow$ Lediglich ein Teil der Sonne wird vom Mond überdeckt.

    Im Gegensatz zur totalen Sonnenfinsternis, bei der die Sonne vollständig vom Mond verdeckt wird, geschieht bei einer partiellen Sonnenfinsternis nur eine teilweise Bedeckung: Der Mond befindet sich nicht genau in einer Linie zwischen Sonne und Erde, sondern bedeckt lediglich einen Teil der Sonnenscheibe. In den Regionen, die vom partiellen Schatten des Mondes erreicht werden, kann man beobachten, wie sich ein kleiner Teil der Sonne allmählich verfinstert.

    Neumond $\Rightarrow$ Die schattige Seite des Mondes ist von der Erde aus sichtbar.

    Ein Neumond tritt auf, wenn der Mond genau zwischen Sonne und Erde steht und somit die von der Erde aus sichtbare Seite des Mondes in vollständiger Dunkelheit liegt. Während eines Neumondes ist der Mond am Himmel unsichtbar oder nicht als leuchtende Scheibe erkennbar: Es ist die Phase, in der der Mond praktisch unsichtbar ist, da keine beleuchtete Seite zu sehen ist.

    Übergangsschatten $\Rightarrow$ Das ist der Bereich, in dem nur ein kleiner Teil der Sonne verdeckt wird.

    Der Übergangsschatten ist ein Bereich auf der Erde, in dem die Bedeckung der Sonne während einer partiellen Sonnenfinsternis am geringsten ist. Hier wird nur ein kleiner Teil der Sonne vom Mond verdeckt, während in dem Bereich des Kernschattens, der kleiner ist, eine totale Sonnenfinsternis stattfindet. Der Übergangsschatten entsteht aufgrund der unterschiedlichen Größen von Kernschatten und Übergangsschatten und ist für Beobachtende in diesem Gebiet eine besondere Phase der Sonnenfinsternis. Es ist wichtig zu beachten, dass das Beobachten einer Sonnenfinsternis ohne angemessene Schutzmaßnahmen, vor allem im Übergangsschatten, gefährlich für die Augen sein kann.

  • Beschreibe die Anordnung von Sonne, Erde und Mond, wenn eine Sonnenfinsternis auftritt.

    Tipps

    Der Mond bewegt sich auf seiner Umlaufbahn um die Erde.

    Während einer Sonnenfinsternis tritt der Mond zwischen die Sonne und die Erde.

    Der Kernschatten des Mondes ist der dunkelste Teil des Schattens. In diesem Bereich des Schattens wird die Sonne vom Mond komplett verdeckt.

    Lösung

    1. Sonne: Die Sonne steht an erster Stelle der Anordnung. Sie strahlt Licht und Energie aus.

    2. Mond: Der Mond bewegt sich auf seiner Umlaufbahn um die Erde. Während einer Sonnenfinsternis tritt der Mond zwischen die Sonne und die Erde. Der Schatten des Mondes fällt auf die Erdoberfläche, wodurch die Sonne vorübergehend verdeckt wird. In dieser Anordnung befindet sich der Mond in der Mitte.

    3. Kernschatten: Der Kernschatten des Mondes ist der dunkelste Teil des Schattens. Dieser erreicht die Erdoberfläche, wenn der Mond genau zwischen Sonne und Erde steht. Der Schatten wird also vom Mond geworfen und trifft auf die Erde. Während einer totalen Sonnenfinsternis befinden sich diejenigen Teile der Erde, die innerhalb des Kernschattens liegen, im Dunkeln.

    4. Erde: Die Erde ist während einer Sonnenfinsternis auf der letzten Position der Anordnung. Sie ist der Himmelskörper, auf dem wir leben, und befindet sich im Schatten des Mondes. Die Sonne wird vorübergehend – von der Erde aus gesehen – verdeckt.

  • Beschreibe, warum man von der Erde aus immer dieselbe Seite des Mondes sieht.

    Tipps

    Der Mond führt eine „gebundene Rotation“ durch.

    Zwischen Erde und Mond herrschen Gravitationskräfte.

    Gezeitenkräfte sind Gravitationskräfte. Diese bewirken eine Verschiebung des Wassers – oder wie wir es kennen: Ebbe und Flut.

    Nach und nach synchronisierte sich die Rotationsperiode des Mondes mit der Umlaufperiode um die Erde.

    Lösung

    Dieses Phänomen wird als „gebundene Rotation“ des Mondes bezeichnet. Die Tatsache, dass von der Erde aus immer nur dieselbe Seite des Mondes sichtbar ist, ist das Ergebnis der komplexen Wechselwirkung zwischen den Gravitationskräften der Erde und des Mondes.

    Die gebundene Rotation entstand im Laufe der Zeit durch die Gezeitenkräfte, die zwischen der Erde und dem Mond wirken. Gezeitenkräfte sind Gravitationskräfte, die durch die Anziehung zwischen zwei massereichen Objekten entstehen. Weil der Mond eine bedeutende Masse hat und der Erde relativ nah ist, erzeugt er Gezeitenkräfte, die auf die Erde wirken. Gleichzeitig wirken Gezeitenkräfte der Erde auf den Mond.

    Diese Gezeitenkräfte verursachen eine Verformung der Form des Mondes und der Erde. Da die Erde eine flüssige Außenhülle hat (Ozeane und Atmosphäre), bewirken diese Gezeitenkräfte eine leichte Verschiebung des Wassers und der Materie auf der Erdoberfläche. Das ist der Grund, warum wir Ebbe und Flut haben.

    Während der Wechselwirkung zwischen den Gezeitenkräften und der Massenverteilung auf dem Mond wurden Energie und Drehmoment zwischen der Erde und dem Mond ausgetauscht. Mit der Zeit führte dies dazu, dass sich die Rotationsperiode des Mondes um seine Achse mit der Umlaufperiode um die Erde synchronisierte.

    Im Ergebnis ist die Rotationsdauer des Mondes um seine eigene Achse exakt gleich der Zeit, die der Mond benötigt, um die Erde einmal zu umrunden (etwa $27{,}3$ Tage). Dadurch bleibt uns von der Erde aus immer nur eine Seite des Mondes sichtbar: das „Mondgesicht“. Die andere Seite, die „Rückseite“ oder „dunkle Seite“ des Mondes, ist von der Erde aus nie zu sehen – es sei denn, man fliegt dort mit Raumfahrzeugen hin.

  • Vervollständige die Abbildung zur Sonnenfinsternis.

    Tipps

    Wenn eine Sonnenfinsternis auftaucht, dann befinden sich Sonne, Mond und Erde genau in einer Linie.

    Wenn der Mond direkt in das Licht der Sonne tritt, entsteht ein großer „Übergangsschatten“ und nur ein vergleichsweise kleiner „Kernschatten“.

    Lösung

    Die Möglichkeit einer Sonnenfinsternis hängt davon ab, wie sich der Mond um die Erde bewegt: Wenn der Mond in der gleichen Ebene um die Erde kreisen würde, in der die Erde um die Sonne kreist, würde es bei jeder Umrundung eine Stelle geben, an der sich Sonne, Mond und Erde genau auf einer Linie befinden. In solch einem Fall würde sich der Mond direkt vor die Sonne schieben und ein Hindernis für das Sonnenlicht darstellen, was zu einer Sonnenfinsternis führen würde. Doch die Umlaufbahn des Mondes steht schräg zur Umlaufbahn der Erde und schwankt, wodurch eine solche Konstellation nur selten auftritt, nämlich zwei- bis dreimal im Jahr.

    Die Seltenheit von Sonnenfinsternissen ist auch darauf zurückzuführen, dass sie nie überall auf der Erde zu sehen sind. Eine Sonnenfinsternis kann nur auf der Seite der Erde beobachtet werden, die gerade Tag hat. Auf der Nachtseite der Erde ist sie nicht sichtbar. Zusätzlich spielt die relative Größe von Mond und Erde eine Rolle: Der Mond ist im Vergleich zur Erde relativ klein und wirft daher nur einen kleinen Kernschatten auf die Erde. Die Sonne hingegen ist sehr groß und dient als eine ausgedehnte Lichtquelle. Wenn der Mond direkt in das Licht der Sonne tritt, dann entsteht ein großer Übergangsschatten und nur ein vergleichsweise kleiner Kernschatten. Der Kernschatten hat auf der Erdoberfläche eine Ausdehnung von ungefähr zweihundertfünfzig Kilometern, was etwa der Entfernung zwischen Berlin und Hannover entspricht. Es handelt sich also um einen vergleichsweise kleinen Schattenpunkt, der während der Bewegung des Mondes langsam über die riesige Erdoberfläche wandert.

    Die Menschen, die sich in den Bereichen auf der Erde befinden, in denen der Kernschatten auftrifft, haben das Glück, eine sogenannte totale Sonnenfinsternis zu beobachten. Während dieser faszinierenden Phase wird die Sonne vollständig vom Mond überdeckt und der Himmel wird für kurze Zeit dunkel. Das ermöglicht es den Beobachtenden, auch die Corona – den leuchtenden Rand der Sonne – zu sehen. Die totale Sonnenfinsternis ist jedoch nur von begrenzten Regionen der Erde aus sichtbar, da der Kernschatten nur einen kleinen Teil der Erdoberfläche abdeckt.

  • Gib an, welche Art der Sonnenfinsternis Alex in Stellarville beobachten kann.

    Tipps

    Um die Art der Sonnenfinsternis zu bestimmen, musst du die Position von Stellarville im Verhältnis zum zentralen Bereich des Kernschattens betrachten.

    Partielle Sonnenfinsternis: Lediglich ein Teil der Sonne wird vom Mond überdeckt. Der Mond befindet sich nicht genau in einer Linie zwischen Sonne und Erde, sondern bedeckt nur einen Teil der Sonnenscheibe. In den Regionen, die vom partiellen Schatten des Mondes erreicht werden, kann man beobachten, wie sich ein kleiner Teil der Sonne allmählich verfinstert.

    Totale Sonnenfinsternis: Die Sonne wird vollständig vom Mond überdeckt. Dadurch wird es für eine kurze Zeit völlig dunkel: als ob die Sonne verschwunden wäre.

    Lösung

    Um die Art der Sonnenfinsternis zu bestimmen, müssen wir die Position von Stellarville im Verhältnis zum zentralen Bereich des Kernschattens betrachten. Die Vorhersagekarte zeigt an, dass der zentrale Bereich des Kernschattens sich über einer kleinen Insel mit den Koordinaten $50^\circ$ Nord und $8{,}5^\circ$ Ost erstreckt. Da Stellarville bei den Koordinaten $50{,}123^\circ$ Nord und $8{,}456^\circ$ Ost liegt, befindet es sich geografisch außerhalb des zentralen Bereichs.

    Der zentrale Bereich des Kernschattens ist der Ort, von dem aus eine totale Sonnenfinsternis beobachtet werden kann, weil sich die Sonne vollständig hinter dem Mond „versteckt“. In diesem Bereich herrscht absolute Dunkelheit und es ist möglich, die faszinierende Corona der Sonne zu sehen.

    Da Stellarville außerhalb dieses zentralen Bereichs liegt, wird die Sonne für Alex nicht vollständig vom Mond verdeckt. Stattdessen wird der Mond nur einen Teil der Sonne überdecken, was als partielle Sonnenfinsternis bezeichnet wird.

    $\Rightarrow$ Alex wird also in Stellarville eine partielle Sonnenfinsternis beobachten können.

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