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2.18 Sonnenfinsternis

 

Frank L. Preuss

 

MySolarEclipse

Diese schematische Darstellung zeigt eine Sonnenfinsternis.

Wir wollen ein Beispiel benutzen, um Einzelheiten einer Finsternis zu diskutieren. Weiter unten sind Daten dieses Beispiels einer Sonnenfinsternis zur Demonstration. Sie können sie sich ansehen, aber eigentlich wollen wir interessante Einzelheiten dieser Finsternis diskutieren.

Diese Sonnenfinsternis wurde in den USA gesehen. Sie began im Westen und bewegte sich direct quer über dies Land. Die folgenden Bilder zeigen dies:

Eclipse20170821

EclipseCourse20170621USA2

EclipseCourse20170621USA2

Diese Bilder zeigen nun, daß die Finsternis nicht an der Ostküste aufhörte, sondern weiter ging und sich über den Atlantik bewegte.

Da gibt es also einen Anfang, und dann einen Höhepunkt, und dann ein Ende.

Der Höhepunkt ist direkt in der Mitte des Verlaufs der Finsternis. Es ist die Zeit, wenn astronomische Tafeln die Zeit des Neumonds angeben.

Das dritte Bild zeigt, daß die Mitte des Pfades der Finsternis irgendwo westlich von der Ostlüste ist und die untere Tafel bestätigt es.

Sonnenfinsternisse geschehen bei Neumond. Dann ist der Mond direkt zwischen der Sonne und der Erde und der Mond hindert das Licht auf ganz gewisse Teile der Erdoberfläche zu fallen und verursacht einen Schatten auf der Erde und dieser Schatten bewegt sich auf der Erde und der Schatten, der Kernschatten, ist recht klein, wie auf den obigen Bildern gezeigt.

Wir müssen zwischen zwei theoretischen Linien unterscheiden. Eine ist die Linie vom Zentrum der Sonne, die zum Zentrum des Mondes geht, und dann zum Zentrum des Schattens. Die zweite Linie geht nicht zum Zentrum des Schattens, sondern zur Erdachse. Wenn nun die erste Linie durch die Erdachse geht, dann ist die genaue Zeit des Neumonds. Wenn die erste Linie durch den Erdmittelpunkt geht, dann würde der Schatten auf dem Äquator sein.

In unserem Beispiel können wir dies sehen:

 

Sonnenfinsternis am 21. August 2017
12345678910 11121314151617181920 21222324252627282930 31
No. Geographie Astronomie Sonnenfinsternsis Berechnung
Ort Koordinaten Distanzen Sonne Mond Neumond Beginn der Totalität Geschwin- digkeit des Schattens in km/Minute
Ort Staat, in USA Zeit- zone Breite Länge Dis- tanz in km Auf- ad- dierte Dis- tanz in km Sonnen- aufgang Sonnen- untergang Tageslänge Sonnenmittag Mond- aufgang Mond- untergang Meridiandurchgang Zeit Green- wicher Zeit Zeit Green- wicher Zeit Unter- schied
Zeit Win- kel in o Zeit Win- kel in o Zeit Unter- schied Zeit Win- kel in o Mill. km Zeit Win- kel in o Zeit Win- kel in o Zeit Win- kel in o Distanz in km Be- leuch- tung in %
1 Madras Oregon -8 44o 36' N 121o 07' W 0 0 06:14 72 19:59 287 13:45:09 -2:50 13:07 57.2 151 322 06:04 72 20:09 285 13:11 56.8 372 377 0.0 11:30 19:30 10:19 18:19
2 Grand Teton National Park Wyoming -7 43o 36' N 110o 50' W 835 835 06:34 73 20:16 287 13:42:05 -2:45 13:26 58.1 151 232 06:21 72 20:25 285 13:28 57.8 372 265 0.0 12:30 19:30 10:35 18:35 00:16 52
3 Orin Wyoming -7 835 11:44 18:44 00:09
4 Glendo Wyoming -7 42o 29' N 105o 01' W 483 1 318 06:13 73 19:51 287 13:37:56 -2:38 13:03 59.4 151 323 06:00 72 20:00 285 13:04 59.2 372 204 0.0 12:30 19:30 11:45 18:45 00:01 48
5 South of Crawford Nebraska -7 1 318 11:46 18:46 00:01
6 Homestead National Monument of America, west of Beatrice Nebraska -6 40o 15' N 96o 45' W 751 2 069 06:44 74 20:15 266 13:30:55 -2:25 13:30 61.6 151 324 06:30 73 20:23 285 13:30 61.5 372 117 0.0 13:30 19:30 13:02 19:02 00:16 44
7 Parkville Missouri -6 2 069 13:08 19:08 00:06
8 Weldon Spring Missouri -6 2 069 13:16 19:16 00:08
9 Paducah Kentucky -6 37o 04' N 88o 37' W 791 2 860 06:16 74 19:37 285 13:21:35 -2:09 12:57 64.8 151 325 06:01 73 19:45 284 12:56 64.9 372 030 0.0 13:30 19:30 13:22 19:22 00:06 40
10 Nashville Tennes- see -6 36o 09' N 86o 46' W 194 3 054 06:10 74 19:29 285 13:19:02 -2:05 12:50 65.7 151 325 05:54 73 19:36 284 12:49 65.8 372 010 0.0 13:30 19:30 13:27 19:27 00:05 39
11 40,000 feet above the Tennes- see/Geor- gia border -5 3 054 14:37 19:37 00:10
12 Nottely Lake Georgia -5 3 054 14:35 19:35 00:02
13 Greenville South Carolina -5 34o 50' N 82o 24' W 423 3 477 06:33 75 19:51 285 13:17:36 -2:02 13:12 66.3 151 326 06:16 73 19:57 284 13:10 66.5 371 912 0.0 14:30 19:30 14:38 19:38 00:03 28
14 Charleston South Carolina -5 32o 47' N 75o 56' W 324 3 801 06:47 75 19:57 285 13:10:16 -1:49 13:22 69.1 151 325 06:31 74 20:04 283 13:20 69.3 371 939 0.0 14:30 19:30 14:46 19:46 00:08 41
15 Total 3 801 01:31 42 km/minute = 2 520 km/h = 1 570 miles/h

 

Bei der Geschwindigkeit des Schattens ist die Geschwindigkeit des Mondes auf seiner Bahn um die Erde die maßgebende Geschwindigkeit. Diese Geschwindigkeit, errechnet mit den Werten aus der obigen Tafel für die Entfernung des Mondes von der Erde, ist 3299 km/h. Siehe Spalte 11 und Zeile 3 in der folgenden Tafel.

Die zweite Geschwindigkeit, die berücksichtigt werden muß, ist die Geschwindigkeit der Erdoberfläche um die Achse der Erde. Die ist 1670 km/h - am Äquator.

Für die Geschwindigkeit des Schattens muß nun von der Geschwindigkeit des Mondes die Geschwindigkeit der Erdoberfläche abgezogen werden, also 3299 - 1670 = 1629 km/h.

Die Geschwindigkeit der Erdoberfläche in Madras ist 1189 km/h. Die Geschwindigkeit des Schattens dort ist dann 3301 - 1189 = 2112 km/h. Das ist einmal der eigentliche Wert der Mondgeschwindigkeit dort und zum zweiten, wenn der Schatten parallel zum Breitengrad verlaufen würde.

Die Geschwindigkeit der Erdoberfläche in Greenville ist 1371 km/h. Die Geschwindigkeit des Schattens dort ist dann 3297 - 1371 = 1926 km/h. Das ist einmal der eigentliche Wert der Mondgeschwindigkeit dort und zum zweiten, wenn der Schatten parallel zum Breitengrad verlaufen würde.

Ein Vergleich dieser Geschwindigkeiten sieht dann so aus:

Vergleich der Geschwindigkeiten
1234567891011121314
1 Ge- schwin- dig- keit von Madras, Oregon, USA Greenville, South Carolina, USA Äquator
2 km/ h Meilen/ h km/ Minute Meilen/ Minute km/ h Meilen/ h km/ Minute Meilen/ Minute km/ h Meilen/ h km/ Minute Meilen/ Minute
3 Mond 3301 2051 55 34 3297 2049 55 34 3299 2050 55 34
4 Erde 1189 739 20 12 1371 852 23 14 1670 1038 28 17
5 Schatten 2112 1312 35 22 1926 1197 32 20 1629 1012 27 17
6 Schatten von voriger Tafel 52 28
7 Unter- schied -17 +4

In dieser Tafel werden also Geschwindigkeiten des Schattens verglichen. Die Geschwindigkeiten in den farbigen Feldern sind Geschwindigkeiten, wenn der Verlauf des Schattens parallel zu einer Breitenlinie verläuft, eines Breitengrades. Und die Geschwindigkeiten darunter sind dann die eigentlichen Geschwindigkeiten, wo der Verlauf des Schattens geneigt ist.

Der Wert 27 km/Minute, in Spalte 13 und Zeile 5, für die Geschwindigkeit des Schattens am Äquator, kann als die grundsätzliche Geschwindigkeit des Schattens genommen werden. Je mehr der Schatten weiter nördlich wandert, je mehr wächst dieser Wert.

Die Geschwindigkeit des Mondes is immer die gleiche, etwa 55 km/Minute. Das kann in Spalten 5 und 9 und 13 der Zeile 3 gesehen werden.

Und am Äquator ist die Geschwindigkeit der Oberfläche der Erde etwa der halbe Wert, 28 km/Minute, siehe Spalte 13 der Zeile 4. Und wenn dieser halbe Wert abgezogen wird, verbleibt auch die Hälfte des Wertes, 27 km/Minute.

Die Geschwindigkeit des Schattens ändert sich nun gemäß der Distanz vom Äquator, doch ändert sie sich auch je mehr sie abweicht, der Breitenlinie zu folgen. Und das macht sich bemerkbar im östlichen Teil der USA, wo der Verlauf des Schattens mehr geneigt ist, als im westlichen Teil. Doch dann dicht zu der östlichen Küste wird er wieder weniger geneigt, und folglich steigt die Geschwindigkeit an.

 

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Dieses ist das Ende von "2.18 Sonnenfinsternis"
Zur englischen Version dieses Kapitels: 2.18 Solar eclipse

 

 

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