Eine Sonnenfinsternis auf dem Mond

Das animierte GIF zeigt die erste Beobachtung einer Sonnenfinsternis auf dem Mond. Das Bild ist stark verrauscht, doch man erkennt, wie die Atmosphäre das Sonnenlicht um die ganze Erde verteilt.

Videocredit: NASA, Surveyor 3; Danksagung: R. D. Sampson (ECSU)

Hat man schon einmal eine Sonnenfinsternis auf dem Mond beobachtet? Ja, erstmals 1967. Nächste Woche passiert es vielleicht wieder.

Die Roboter-Mission Surveyor 3 fotografierte 1967 Tausende Weitwinkel-Fernsehbilder der Erde. Auf einigen zog die Erde vor der Sonne vorbei. Ein paar Bilder aus NASA-Archiven wurden zu einem Zeitraffervideo kombiniert. Es ist oben zu sehen. Die Bilder sind zwar stark gekörnt. Aber man erkennt klar, dass die Erdatmosphäre das Sonnenlicht um die Erde herum streute. Einige Strahlen wurden durch Wolken abgedeckt. Das führte zu einem Perleneffekt.

1969, zwei Jahre später, beobachtete die Besatzung von Apollo 12 auf dem Rückweg vom Mond mit eigenen Augen eine Verfinsterung der Sonne durch die Erde. 2009 kreiste die japanische Roboter-Raumsonde Kaguya um den Mond. Dabei fotografierte sie höher aufgelöste Bilder einer ähnlichen Finsternis.

Nächste Woche wird vielleicht die chinesische Mission Chang’e 3 mit ihrem Rover Yutu auf der Mondoberfläche Zeuge einer totalen Verfinsterung der Sonne durch die Erde. Gleichzeitig wird vielleicht auch die NASA-Sonde LADEE im Mondorbit Zeugin des ungewöhnlichen Ereignisses am 15. April. Einen anderen Blickwinkel haben Menschen auf der Erde. Sie sehen eine totale Mondfinsternis.

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Mond trifft Morgenstern bei Tageslicht

Am blauen Tageshimmel ist links neben der blassen Mondsichel die gleißende Sichel der Venus zu sehen, kurz bevor der Mond sie bedeckt.

Bildcredit und Bildrechte: Cui Yongjiang und Shi Zexing

Die Venus erscheint derzeit auf dem Planeten Erde als gleißender Morgenstern. Sie steht in der Morgendämmerung über dem Osthorizont. Für die meisten ging am 26. Februar das silbrige Himmelslicht neben dem alten Sichelmond auf. Doch in Westafrika bedeckte die Mondsichel vor Sonnenaufgang die ebenfalls sichelförmige Venus und wanderte vor ihr vorbei. Weiter im Osten ereignete sich die Bedeckung bei Tageslicht.

Der Teleskop-Schnappschuss der Sichelrivalen entstand nachmittags kurz vor Beginn der Bedeckung am kristallklaren Himmel über der Provinz Yúnnán in China. Die unvergessliche Szene war am helllichten Tag leicht mit bloßem Auge zu sehen.

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Neptunmond Despina

Von unten ragt der Planet Neptun ins Bild. Davor wandert oben der Neptunmond Despina vorbei und wirft einen Schatten auf den Planeten.

Bildcredit: NASA, JPL – Rechte am bearbeiteten Bild: Ted Stryk

Despina ist ein kleiner Neptunmond. Die winzige Despina ist nur 148 Kilometer groß. Sie wurde 1989 auf Bildern der Raumsonde Voyager 2 entdeckt. Die Raumsonde fotografierte den Mond bei ihrer nahen Begegnung mit dem fernsten Gasriesenplaneten im Sonnensystem.

20 Jahre später durchsuchte der Amateur-Bildbearbeiter und Philosophieprofessor Ted Styrk die Daten von Voyager 2. Dabei entdeckte er etwas, das bis dahin niemandem aufgefallen war: Bei einem Transit warf Despina einen Schatten auf Neptuns blaue Wolkenoberflächen.

Das Kompositbild von Despina und ihrem Schatten wurde aus vier Archivaufnahmen zusammengesetzt. Die Bilder wurden am 24. August 1989 in Abständen von neun Minuten fotografiert. Despina wurde künstlich aufgehellt. So ist sie leichter erkennbar. In der antiken griechischen Mythologie ist Despina eine Poseidons Tochter. Poseidon ist der römische Gott Neptun.

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Tutulemma: Sonnenfinsternis-Analemma

Am Himmel einer totalen Sonnenfinsternis strahlt die 8-förmige Schleife eines Analemmas. Etwa in der Mitte ist die Sonne bei einer totalen Sonnenfinsternis vom Mond verdeckt, die Korona leuchtet. Der Himmel ist dunkel, am Horizont ist ein gelbroter Streifen.

Bildcredit und Bildrechte: Cenk E. Tezel und Tunç Tezel (TWAN)

Stellt euch vor, ihr geht jeden Tag exakt zur gleichen Zeit nach draußen macht und ein Foto, auf dem auch die Sonne zu sehen ist. Wie verändert sich die Position der Sonne? So eine Bildserie ist viel Aufwand und benötigt gute Planung. Die 8-förmige Schleife folgt der Sonne im Laufe des Jahres. Sie wird Analemma genannt.

Gestern war auf der Nordhalbkugel der Erde Wintersonnwendtag. An dem Tag erschien die Sonne am unteren Ende des Analemmas. Analemmata, die an unterschiedlichen Breiten fotografiert werden, unterscheiden sich leicht, wie auch Analemmata, die zu verschiedenen Tageszeiten entstehen.

Mit noch mehr Planung und Aufwand enthält die Serie das Bild einer totalen Sonnenfinsternis. Oben ist so ein Analemma mit totaler Sonnenfinsternis abgebildet. Es wird auch Tutulemma genannt. Den Begriff prägten die Fotografen. Er basiert auf dem türkischen Wort für Finsternis. Die Komposit-Bildfolge wurde ab 2005 in der Türkei fotografiert. Das Basisbild der Serie stammt von der totalen Phase einer Sonnenfinsternis. Sie war am 29. März 2006 im türkischen Side zu sehen. Die Venus leuchtete während der Totalität rechts unten.

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Das Blitz-Spektrum unserer Sonne

Links ist die Korona der Sonne bei einer Sonnenfinsternis hinter dem Mond zu sehen, rechts ist sie mit einem Prisma in ihre Spektralfarben aufgefächert.

Bildcredit und Bildrechte: Constantine Emmanouilidi

In einer Sekunde änderte sich am 3. November während der kurzen totalen Phase einer Sonnenfinsternis das sichtbare Spektrum der Sonne von Absorption zu Emission. Das zeitlich gut geplante Bild des aufklarenden Himmels entstand über Gabun in Zentralafrika mit Teleobjektiv und Beugungsgitter. Es zeigt den flüchtigen Augenblick. Das alles überflutende Licht der Sonnenscheibe war vom Mond verdeckt.

Normalerweise bestimmt das Absorptionsspektrum der Photosphäre das Licht der Sonne. Es war hier verborgen. Übrig bleiben einzelne Finsternisbilder, die rechts neben der verfinsterten Sonne durch das Beugungsgitter aufgefächert sind. Sie zeigen Spektralfarben jeder Wellenlänge des Lichts. Diese Spektralfarben werden von den Atomen im dünnen Bogen der Chromosphäre der Sonne abgestrahlt.

Die hellsten Bilder entsprechen den stärksten chromosphärischen Emissionslinien. Sie entstehen durch Wasserstoffatome. Ganz rechts ist die rote H-alpha-Emission abgebildet, links die blaue H-Beta-Emission. Das hellgelbe Emissionsbild dazwischen entsteht durch Heliumatome. Dieses Element wurde erstmals im Blitz-Spektrum der Sonne entdeckt.

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Aktive Sonne während der totalen Sonnenfinsternis

Mitten im Bild ist eine gelbe Kugel mit weißen und dunklen Strukturen, sie ist von weißen Schlieren umgeben, die in einen dunklen Kreis verlaufen. Außerhalb des dunklen Kreises sind lange Streifen und Strahlen der Sonnenkorona.

Bildcredit und Bildrechte: D. Seaton (ROB) und J. M. Pasachoff (Williams-College Sonnenfinsternis-Expedition), NRL, ESA, NASA, NatGeo

Manchmal bietet eine totale Sonnenfinsternis eine Gelegenheit für ein besonderes Bild. Die Sonnenfinsternis zu Beginn des Monats wurde von mehreren Observatorien aufgenommen. Das innerste Bild zeigt die Sonne in Ultraviolettlicht. Es wurde mit dem Instrument SWAP aufgenommen. SWAP befindet an Bord der Mission Proba-2 in einem niedrigen sonnensynchronen Erdorbit.

Das Bild ist von einem Finsternisbild umgeben, das auf der Erde fotografiert und in Blau wiedergegebenen wurde. Es wurde in Gabun fotografiert. Weiter außen ist eine kreisrund abgedeckte Region, mit der die Sonnenmitte künstlich abgedunkelt wird. Sie wurde vom Instrument LASCO an Bord der Raumsonde SOHO in einem Sonnenorbit aufgenommen. Das äußerste Bild zeigt die ausfließende Sonnenkorona. Die Aufnahme entstand zehn Minuten nach der Finsternis mit LASCO.

In den letzten Wochen zeigte unsere Sonne ungewöhnlich viele Sonnenflecken, koronale Massenauswürfe und Sonneneruptionen. Diese Aktivität war zu erwarten, da die Sonnenaktivität gerade ein Maximum erreicht. Das ist der aktivste Teil ihres 11-jährigen Sonnenzyklus. Das Ergebnisbild ist eine interessante Montage mehrerer Sonnenschichten. Man kann damit aktive Regionen in oder nahe der Sonnenoberfläche besser mit den ausströmenden Strahlen in der Sonnenkorona vergleichen.

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Sonnenfinsternis über Uganda

Die dunkle Silhouette des Mondes ist von Protuberanzen und zarten Schleiern der Sonnenkorona umgeben.

Bildcredit und Bildrechte: Jaime Vilinga – Zusammenarbeit / Institut d’Astrophysique de Paris

Als der dunkle Kernschatten des Mondes am 3. November über Pokwero im Nordwesten von Uganda raste, war die Sonnenscheibe 20 Sekunden lang vollständig verfinstert. Daher war während der Sonnenfinsternis ein Blick mit Teleskop auf die Totalität bei klarem Himmel in Zentralafrika sehr begehrt.

Auf dieser prächtigen Himmelsszenerie bedeckt der Mond nur die überwältigend helle Photosphäre. Das ist die tiefer liegende, sonst sichtbare Schicht der Sonnenatmosphäre. Das rötliche H-Alpha-Leuchten der Sonnenchromosphäre reicht über die Photosphäre hinaus. Es umrahmt die Silhouette des Mondes und läuft in die dünne, heiße äußere Sonnenatmosphäre oder Korona aus.

Planetengroße Protuberanzen ragen aus der Oberfläche der aktiven Sonne hoch. Sie schmücken den Rand der Silhouette, darunter auch eine Wolke aus leuchtendem Plasma, die nahe der Ein-Uhr-Position von der Chromosphäre getrennt zu sehen ist.

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Finsternis in 13.000 Metern Höhe

Ein Flugzeugflügel schwebt über den Wolken. Oben strahlt die Sonnenkorona um den Mond herum am dunkelblauen, fast schwarzen Himmel.

Bildcredit und Bildrechte: Ben Cooper (Launch Photography)

Gute Zeiteinteilung war nötig, um dieses Bild der Sonnenfinsternis am 3. November zu fotografieren. Bei einem Flug in 13.000 Metern Höhe jagten mutige Finsternisjäger den Mondschatten in einem Privatjet, der mit 800 Kilometern pro Stunde dahinflog. Der ungewöhnliche Flug kreuzte die Zentrallinie des Schattenpfades im rechten Winkel.

Der Mondschatten verfinsterte in diesem Augenblick den Himmel hinter der Flügelspitze. Er wanderte mit etwa 12.900 km/h über den Atlantik, knapp 1000 Kilometer südöstlich der Bermudas. Der Schnappschuss zeigt die Mondscheibe im Augenblick der Finsternis als Silhouette. Sonnenstrahlen leuchten durch die Gipfel und Täler am Mondrand. Sie bilden die vergängliche Erscheinung eines funkelnden Diamantringes.

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