Sonnenfinsternis vom 21. August 2017

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Sonnenfinsternis vom 21. August 2017
Solar eclipse animate (2017-Aug-21).gif
Klassifikation
Typ Total
Gebiet Nordamerika, nördliches Südamerika
Total: Nordpazifik, USA, Atlantik
Saros-Zyklus 145 (22 von 77)
Gamma-Wert 0,4369
Größte Verfinsterung
Dauer 2 Minuten 40 Sekunden
Ort Nordwestlich von Nashville
Lage 36° 59′ N, 87° 39′ W36.975-87.655Koordinaten: 36° 58′ 30″ N, 87° 39′ 18″ W
Zeitpunkt 21. August 2017 18:25:28  UT
JD: 2457987.2676852
Größe 1,0306

Bei der totalen Sonnenfinsternis vom 21. August 2017 wird der Kernschatten den nordamerikanischen Kontinent von der West- zur Ostküste der Vereinigten Staaten überstreichen. Die letzte auf dem US-amerikanischen Festland zu sehende totale Sonnenfinsternis liegt dann 38 Jahre zurück. Die Finsternis beginnt im Pazifik und endet im Atlantik, außerhalb des amerikanischen Kontinents trifft der Kernschatten nicht auf Land. Bei seinem Weg vom Nordwesten zur Südostküste der Vereinigten Staaten überstreicht der Kernschatten insgesamt 14 US-amerikanische Bundesstaaten: Oregon, Idaho, Wyoming, Nebraska, Kansas, Missouri, Illinois, Kentucky, Tennessee, Georgia, North und South Carolina sowie Montana und Iowa, letztere zwei werden aber nur unbedeutend vom Kernschatten gestreift.

Die partielle Phase der Finsternis ist von ganz Nordamerika sowie Grönland zu beobachten, zudem von Mittelamerika und dem Norden Südamerikas. Ganz im Westen Afrikas und Europas kann bei idealen Bedingungen am Ende der Finsternis eine geringfügige Bedeckung durch den Mond während des Sonnenuntergangs gesehen werden.

Die Sonnenfinsternis vom 21. August 2017 ist im Saros-Zyklus 145 die Nachfolgerin der letzten Finsternis des 20. Jahrhunderts vom 11. August 1999, deren Totalitätszone Mitteleuropa überquerte. Die maximale Dauer der Totalität ist mit 2 Minuten und 40 Sekunden etwas länger als bei der Finsternis von 1999.

Verlauf[Bearbeiten]

Ungefähr 1500 Kilometer südlich der Aleuten trifft der Kernschatten des Mondes mitten im Pazifik um 16:50 UT (Universal Time) erstmals die Erdoberfläche. Während der Kernschatten in etwa 27 Minuten die knapp 3900 Kilometer bis zur Westküsten der Vereinigten Staaten über den Pazifik streicht, wächst die Breite des Schattenkorridors, in dem die Finsternis total zu sehen ist, von anfangs 62 auf 100 Kilometer an. Die erste US-amerikanische Stadt, die vom Kernschatten getroffen wird, ist Newport im Bundesstaat Oregon. Dort beträgt die Dauer der Totalität bereits 1 Minute und 44 Sekunden. Wenig später erreicht der Kernschatten Salem, die Hauptstadt des Bundesstaates. Ab 10:17 Ortszeit wird dort die knapp 40° über dem Horizont stehende Morgensonne für knapp zwei Minuten vom Mond bedeckt. Anschließend durchquert der Kernschatten Idaho, wobei die Städte Stanley und Rexburg nahe der Zentrallinie liegen. Als Nächstes erreicht die Finsternis den Bundesstaat Wyoming und die Totalitätszone erstreckt sich dort mitten durch den Grand-Teton-Nationalpark, der Yellowstone-Nationalpark liegt etwas zu weit nördlich. Wenig später überquert der Kernschatten die Wind River Range und dessen höchsten Gipfel, den Gannett Peak, welcher mit 4209 Metern der höchste Punkt bei dieser Finsternis ist, der vom Kernschatten getroffen wird. Ab Casper folgt der Kernschatten dem Lauf des North Platte River und erreicht den Bundesstaat Nebraska. In der Totalitätszone liegt dort auch der Chimney Rock, ein markanter Orientierungspunkt für Siedler, die auf dem Oregon Trail nach Westen zogen.[1]

In Nebraska verlässt die Schattenzone die Gebirgsregionen der Rocky Mountains und überquert die Great Plains. Zunächst, ab North Platte, folgt der Schattenpfad für 400 Kilometer der Interstate 80 bis Lincoln, der Hauptstadt des Bundesstaates, die am Nordrand der Totalitätszone liegt. Wenig flussaufwärts von St. Joseph erreicht der Kernschatten den Missouri und folgt ihm fast bis zu seiner Mündung in den Mississippi bei St. Louis. Die Metropolregion Kansas City liegt am südlichen, St. Louis am nördlichen Rand der Totalitätszone, der die beiden Städte verbindende, von West nach Ost verlaufende Abschnitt des Interstate 40 führt folglich quer durch die Schattenzone. Bei seinem Weg von Nebraska nach Missouri streift der Schattenkorridor noch den Nordosten des Bundesstaates Kansas sowie einen winzigen Zipfel des Südwestens von Iowa. Der Kernschatten überquert anschließend den Mississippi und erreicht Illinois. Nahe der Zentrallinie liegt Carbondale, wo der Mond die Sonne für 2 Minuten und 38 Sekunden verfinstert. Weniger als sieben Jahre später, am 8. April 2024, wird diese Stadt eine noch längere Totalität von über vier Minuten erleben, denn der von Südwest nach Nordost verlaufende Schattenpfad der Finsternis von 2024 kreuzt hier den Schattenpfad der 2017er-Finsternis und Carbondale wird 2024 sogar noch näher an der Zentrallinie liegen.[2]

Pfad des Kernschattens durch die Bundesstaaten der Vereinigten Staaten

Nach dem Süden von Illinois erreicht der Kernschatten den Westen Kentuckys, wo die Finsternis ihr Maximum erreicht. Wenig nordwestlich von Hopkinsville hält auf der Zentrallinie die totale Verfinsterung der Sonne ab 13:24 Ortszeit für 2 Minuten und 40 Sekunden an. Die Breite der Kernschattenzone beträgt hier 115 Kilometer, die Sonne steht 64° über dem Horizont. Weiter südöstlich erreicht der Kernschatten in Tennessee die Südstaaten, Nashville liegt in der Kernschattenzone und erlebt eine Totalität von 1 Minute und 55 Sekunden. Anschließend überquert der Kernschatten den südlichen Teil der Appalachen, der Great-Smoky-Mountains-Nationalpark liegt in der Totalitätszone. Der Punkt, an dem Georgia, North und South Carolina aneinander stoßen, befindet sich nahe der Zentrallinie, so dass in allen drei Bundesstaaten die totale Sonnenfinsternis beobachtet werden kann, allerdings beschränkt sich die Sichtbarkeit mit Ausnahme von South Carolina auf ein kleines Gebiet. Columbia in South Carolina ist nach Salem, Lincoln, Jefferson City und Nashville die fünfte Hauptstadt in der Totalitätszone und erreicht mit 2 Minuten und 30 Sekunden deren längste Totalitätsdauer.[3]

Um 14:49 Ortszeit verlässt der Kernschatten im Cape Romain National Wildlife Refuge an der Südostküste South Carolinas den amerikanischen Kontinent. Auf seinem weiteren Weg über den Atlantik trifft der Kernschatten nicht mehr auf Land, die Bermuda-Inseln liegen 800 Kilometer zu weit nördlich, die Bahamas etwa die gleich Distanz zu weit im Süden. In der Nähe des Äquators, etwa 300 Kilometer südwestlich der afrikanischen Küste, löst sich der Kernschatten während des Sonnenuntergangs von der Erde.[4]

Wetteraussichten[Bearbeiten]

Insgesamt sind die Wetteraussichten in der Totalitätszone des nordamerikanischen Kontinents Ende August recht günstig: Die sommerliche Gewittersaison klingt ab und der häufig schlechtes Wetter bringende polare Jetstream hat sich noch nicht von Kanada nach Süden verlagert. Direkt an der Westküste Oregons sind die Bedingungen eher ungünstig, da sich dort häufig die Feuchtigkeit der westlichen Winde an der Kaskadenkette abregnet. Doch bereits im Willamette Valley östlich dieses Gebirges herrschen mit einer Bewölkungswahrscheinlichkeit von weniger als 35 % ausgesprochen gute Bedingungen. Weiter östlich in den Rocky Mountains werden die Aussichten mit Bewölkungswahrscheinlichkeiten teils über 50 % wieder deutlich ungünstiger, wobei die Täler, beispielsweise das des Snake River, begünstigt bleiben. Die günstigste Bewölkungswahrscheinlichkeit der gesamten Totalitätszone gibt es westlich von North Platte in Nebraska, sie beträgt dort wenig mehr als 30 %. Kaum ungünstiger sind die Bedingungen im Grenzgebiet zwischen Kentucky und Tennessee, wo die Finsternis ihr Maximum erreicht. Im Osten von Tennessee wird die Landschaft rauer und die Bewölkungswahrscheinlichkeit im weiteren Schattenkorridor größer, in den Appalachen liegt sie bei 50 %. In den tieferen Lagen an der Südostküste in South Carolina schließlich sind die Bedingungen wieder um 7–8 % günstiger.[5]

Geplante Forschungsprojekte[Bearbeiten]

Ein Projekt wurde initiiert, um durch Beobachtung der Sonnenfinsternisse der 2020er-Jahre die Erforschung der physikalischen Eigenschaften der Sonnenkorona zu intensivieren, wobei der Finsternis im August 2017 eine Schlüsselrolle zukommen soll. Die Fortschritte in der Bildverarbeitung und die technischen Verbesserungen der Detektoren der letzten Jahre ermöglichen, die verfügbaren Diagnosewerkzeuge im nahen infraroten und im sichtbaren Bereich des Lichts einzusetzen. Die Untersuchung der Emissionslinien dieser Wellenlängenbereiche hat gegenüber dem ultravioletten Bereich verschiedene Vorteile, unter anderem, dass beim Anregungsprozess der Anteil der Strahlungsanregung gegenüber dem der Stoßanregung vergleichsweise hoch ist. [6]

Eine Forschergruppe um Hugh S. Hudson bittet bei ihrem „Megamovie“-Projekt um die Mithilfe der Amateurfotografen, um einen Film zusammenstellen zu können, der die verfinsterte Sonne während der eineinhalb Stunden zeigt, die der Kernschatten zur Durchquerung des amerikanischen Kontinents benötigen wird. Man verspricht sich davon neue Erkenntnisse über die Sonnenkorona, die sich durch die von einem Standort aus gemachten Finsternisaufnahmen nicht gewinnen lassen – diese zwar qualitativ hochwertigen Aufnahmen sind auf die Dauer der Totalität an einem Ort beschränkt. Gegenüber den Aufnahmen der derzeitigen im All befindlichen Koronografen versprechen sich die Forscher schnellere Bildfolgen und Aufnahmen mit höherer Auflösung sowie auch Informationen über Bereiche der Korona, die diese Koronografen nicht abdecken können.[7]

Das Zusammenfügen der Aufnahmen unterschiedlichster Herkunft und Qualität erfordert besondere Verfahren bei der Kalibrierung, dabei ist auch mit unvollständigen oder fehlerhaften Positionsangaben und Bildinformationen zu rechnen. Die zur Kalibrierung verwendete Software ermöglicht nebenbei auch, Eddingtons bei der Sonnenfinsternis 1919 durchgeführtes Experiment zur Prüfung der allgemeinen Relativitätstheorie unter Verwendung heutiger Digitalkameras zu wiederholen. Zwar sind derzeitige radioastronomische Verfahren weit genauer und ein solches Experiment hat demnach wenig wissenschaftlichen Wert, dennoch hofft man, mit der eigenhändigen Prüfung von Einsteins Theorie viele Amateurfotografen motivieren zu können, sich am Megamovie-Projekt zu beteiligen. Die Konstellation zur Prüfung der Lichtablenkung von Sternenlicht durch die Gravitationskraft der Sonne sind bei der 2017er-Finsternis günstig, denn Regulus, der Hauptstern des Löwen und ein Stern erster Größenklasse, steht nur etwa ein Grad östlich der verfinsterten Sonne. Seine scheinbare Position müsste sich während des Maximus der Finsternis um 0,74 Bogensekunden gegenüber seiner tatsächlichen Position verschieben.[7]

Folgende Sonnenfinsternisse[Bearbeiten]

Die nächsten vier auf diese Finsternis folgenden Finsternisse sind alle rein partiell. Im Jahr 2018, in dem es gar keine zentrale Finsternis gibt, ereignen sich partielle Sonnenfinsternisse am 15. Februar, am 13. Juli und am 11. August. Letztere Finsternis ist von Nordeuropa zu sehen. Im Jahr 2019 kommt es am 6. Januar erneut zu einer partiellen Finsternis, bevor am 2. Juli 2019, über 22 Monate nach der Finsternis vom August 2017, erst wieder eine totale Sonnenfinsternis folgt.

Die Schattenachse des Mondschattens wird in den nächsten zehn Jahren gleich zwei weitere Male die Vereinigten Staaten treffen: Zunächst bei der ringförmigen Finsternis vom 14. Oktober 2023 wird der Mondschatten an ganz ähnlicher Stelle wie 2017 in Oregon von Westen auf den nordamerikanischen Kontinent treffen, der Schattenpfad verläuft anschließend gegenüber 2017 mehr in südlicher Richtung nach Texas. Weniger als sechs Monate nach dieser Finsternis überstreicht der Kernschatten des Mondes am 8. April 2024 von Texas bis Maine erneut die Vereinigten Staaten.

Literatur[Bearbeiten]

  • Mark Littmann, Fred Espenak, Ken Willcox: Totality: Eclipses of the Sun. Third edition, Oxford University Press, New York 2008, ISBN 978-0-19-953209-4
  • Wolfgang Held: Sonnen- und Mondfinsternisse und die wichtigsten astronomischen Konstellationen bis 2017. Verlag Freies Geistesleben, Stuttgart 2005, ISBN 3-7725-2231-9

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Littmann, Espenak, Willcox: Totality: Eclipses of the Sun. Seite 253–258, siehe Literatur
  2. Littmann, Espenak, Willcox: Totality: Eclipses of the Sun. Seite 262ff, siehe Literatur
  3. Littmann, Espenak, Willcox: Totality: Eclipses of the Sun. Seite 264f, siehe Literatur
  4. Littmann, Espenak, Willcox: Totality: Eclipses of the Sun. Seite 265f, siehe Literatur
  5. Jay Anderson: Weather Prospects for the 2017 Eclipse. In: Littmann, Espenak, Willcox: Totality: Eclipses of the Sun. Seite 260f, siehe Literatur
  6. Shadia R. Habbal, John Cooper, Adrian Daw, Adalbert Ding, Miloslav Druckmuller, Ruth Esser, Judd Johnson, Huw Morgan: Exploring the Physics of the Corona with Total Solar Eclipse Observations. 2011 (arXiv:1108.2323v1)
  7. a b Hugh S. Hudson, Scott W. McIntosh, Shadia R. Habbal, Jay M. Pasachoff, Laura Peticolas: The U.S. Eclipse Megamovie in 2017: a white paper on a unique outreach event. 2011 (arXiv:1108.3486v3)

Weblinks[Bearbeiten]