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Eine Karte der Vereinigten Staaten, die den Totalitätspfad und die Grade der Partialität während der Sonnenfinsternis am 8. April 2024 zeigt.(Bildnachweis: Larry Koehn/ShadowAndSubstance.com)

Markieren Sie Montag, den 8. April 2024, in Ihrem Kalender als „Tag der Sonnenfinsternis“, denn wenn das Wetter gut ist, sollten Sie keine Schwierigkeiten haben, eine partielle Sonnenfinsternis in weiten Teilen Nordamerikas zu beobachten. Dieses Himmelsereignis wird mit einer spektakulären totalen Sonnenfinsternis in einer engen Zone im Süden und Osten der Vereinigten Staaten verbunden sein, bei der der Mond die Sonnenscheibe vollständig verdeckt. Ein wahrhaftiges „Bucket List“-Erlebnis! In der Zwischenzeit werden die Betrachter in einem Umkreis von etwa 4.200 km (2.600 Meilen) auf beiden Seiten des Totalitätspfads eine partielle Finsternis erleben, bei der der Mond zunächst eine leichte Delle in den Rand der Sonne drückt. Die Delle ist die Silhouette des Mondrandes, und in einem gut gefilterten Teleskop kann man die Mondberge sehen, die seine Kurve aufrauen. Im Laufe der Minuten wird die Delle langsam größer und tiefer, so dass sich die Sonne in eine Sichel verwandelt. Bei einer partiellen Sonnenfinsternis scheint die Delle um den Sonnenrand zu schwingen und sich etwa von Westen nach Osten zu bewegen.

Im Gegensatz zu einer totalen Sonnenfinsternis, die sich auf wenige Minuten konzentriert, kann man eine partielle Sonnenfinsternis in aller Ruhe beobachten, egal wo man sich gerade befindet.

Während der Finsternis können Zeichnungen und Fotos angefertigt werden, um den Weg des Mondes über die Sonnenscheibe zu zeigen. Der Mond kann vorübergehend Sonnenflecken verdecken. Beobachter mit kleinen Teleskopen können versuchen, den ersten und den letzten Moment, in dem die Mondscheibe sichtbar ist, mit der Sonnenscheibe zu vergleichen.

Die genaue Bestimmung des Zeitpunkts, an dem der Rand des Mondes die Sonnenscheibe zum ersten Mal berührt oder zum letzten Mal verlässt, ist weniger genau definiert als der Beginn und das Ende einer totalen Sonnenfinsternis, ist aber dennoch nützlich. Ein Arktisforscher vor 150 Jahren hat diese Ereignisse vielleicht sorgfältig getimt, um nach monatelangen, harten Hundeschlittenfahrten, bei denen man sich nicht mehr auf die Greenwich-Zeit verlassen konnte, eine einigermaßen gute Bestimmung des geografischen Längengrads zu erhalten. Durch die Beobachtung der ringförmigen Sonnenfinsternis vom 5. August 1766 ermittelte der berühmte Seefahrer Kapitän James Cook den Längengrad einer Insel vor der Küste Neufundlands; ein Wert, der nur um 22 Bogensekunden vom heutigen Wert abweicht.

Tabelle der Ereignisse

Die nachstehende Tabelle enthält die örtlichen Gegebenheiten für 20 Städte und gibt die Zeiten für den Beginn und das Ende der Finsternis sowie den Zeitpunkt der maximalen Phase der Finsternis an. Die Magnitude ist definiert als der Anteil des Sonnendurchmessers, der vom Mond verdeckt wird. So werden in Chicago, Illinois, am frühen Nachmittag bis zu 94,2 % des Sonnendurchmessers vom Mond verdeckt. In Honolulu beträgt die größte Verfinsterung 28,6 % weniger als eine Stunde nach Sonnenaufgang.

Wenn Sie für einen Standort zwischen zwei Städten interpolieren, konvertieren Sie die Zeiten in dieselbe Zeitzone, wenn sie es nicht bereits sind.

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Je näher ein Beobachter am Pfad der Totalität ist, desto größer ist der Prozentsatz des Sonnendurchmessers, der bei der größten Verfinsterung vom Mond bedeckt wird. Wie die Tabelle zeigt, ist die Finsternis in Cincinnati praktisch total (Helligkeit 0,993), aber in Juneau wird der Mond nur etwa ein Sechzehntel des Weges über die Sonnenscheibe (Helligkeit 0,064) erreichen. In diesen beiden Städten wird die maximale Verfinsterung um 15:09 Uhr (Eastern Daylight Time) bzw. um 10:33 Uhr (Alaska Daylight Time) erreicht.

Von den in der Tabelle aufgeführten Städten wird Juneau die kürzeste Finsternisdauer haben, nämlich nur 46 Minuten. Die längste Finsternis wird in Monterrey und Houston stattfinden, zwei Stunden und 42 Minuten.

In der westlichen Hälfte des Kontinents wird die mittlere Finsternis am späten Vormittag oder am Mittag stattfinden, während weiter östlich das Phänomen am frühen bis mittleren Nachmittag hoch am süd-südwestlichen Himmel zu sehen sein wird.

Sehen Sie sich diese faszinierende Animation an, die zeigt, wie der Mond die Sonne über Nordamerika verfinstert, mit freundlicher Genehmigung von Larry Koehn von https://www.shadowandsubstance.com/

Eclipse-Effekte

Viele antike Völker waren durch die unförmige Erscheinung der Sonne bei einer partiellen Sonnenfinsternis verängstigt und glaubten, dass die Sonne krank sei, angegriffen werde oder ihren Beobachtern Unheil voraussage.

Wenn die Sonne in Ihrem Gebiet zu mindestens 80 Prozent verfinstert ist, wird sie die Form einer langgestreckten Sichel haben. Das Sonnenlicht kommt dann nur aus den rötlicheren Randbereichen der Sonne; die Gesamtbeleuchtung am Boden wird eher düster sein. Wenn Sie sich in einem Umkreis von 175 km (110 Meilen) um den Totalitätspfad befinden, verdeckt der Mond 95 Prozent oder mehr der Sonnenscheibe. Die Sonnensichel wird dann nur noch mit einem Zehntel des normalen Gesamtlichts der Sonne leuchten, aber das ist weniger schlimm, als es klingt, denn unsere Augen passen sich leicht an wechselnde Lichtverhältnisse an.

Die Beleuchtung ist nicht dunkler als an einem hellen, bewölkten Tag. Die Qualität des Lichts kann jedoch unheimlich werden. Ein klarer Himmel sollte ungewöhnlich tiefblau und reiner werden; die Landschaft nimmt ein leicht fremdartiges, silbriges oder metallisches Aussehen an, etwa wie an einem klaren Tag auf dem Planeten Mars. Die Temperatur kann merklich sinken, und es kann auch eine kühle Brise wehen.

Venus, der mit einer Helligkeit von -3,9 leuchtet, sollte 15 Grad rechts unten von der Sonne leicht sichtbar werden. Verdecken Sie die Sonne mit Ihrer Hand, um sie zu suchen. Selbst Jupiter, der mit einer Helligkeit von -2,0 schwächer ist, kann bei sehr klarer Luft 30 Grad links oben in der Sonne zu sehen sein.

Schatten sehen auch etwas seltsam aus – der verbleibende Sonnenfleck erzeugt tendenziell schärfere/schärfere Schatten.

Eine partielle Sonnenfinsternis vor dem Hintergrund des Hooghly-Flusses und der Skyline von Kolkata bei Sonnenuntergang am 25. Oktober 2022 in Kolkata, Indien. (Bildnachweis: Biswarup Ganguly/Eyepix Group/Future Publishing via Getty Images)

CAUTION: Jeder, der eine partielle Sonnenfinsternis beobachtet, sollte äußerst vorsichtig sein, um seine Augen nicht zu verletzen.

Das Schauen in die Sonne ist jederzeit schädlich für die Augen, und die meisten Menschen tun es nie. Die Gefahr, die von einer Sonnenfinsternis ausgeht, besteht lediglich darin, dass sie Menschen dazu verleitet, direkt in die Sonne zu blicken oder zu starren. Eine große partielle Sonnenfinsternis kann besonders heimtückisch sein, nicht nur, weil sie so attraktiv ist, sondern auch, weil die allgemeine Verdunkelung der Sonne ihren Anblick weniger schmerzhaft macht.

Obwohl der Mond einen Teil der Sonnenscheibe verdeckt, ist die Oberflächenhelligkeit der restlichen Scheibe die gleiche wie bei einer nicht verfinsterten Sonne. Das Ergebnis kann „Finsternisblindheit“ sein, eine tragische Verletzung, die mindestens seit Anfang des 20. Jahrhunderts bekannt ist. Jahrhunderts bekannt ist. Es ist ein Fall bekannt, bei dem ein Mann nach nur 30 Sekunden Beobachtung der Sonne mit bloßem Auge eine Augenverletzung erlitt, und selbst ein kurzer Blick ist unerwünscht. Einige Opfer von Sonnenfinsternisblindheit haben ihre frühere Sehkraft nach einigen Tagen oder Wochen wiedererlangt, aber andere haben für den Rest ihres Lebens einen verschwommenen oder blinden Fleck in der Mitte ihres Sehvermögens.

Ferngläser oder Teleskope verstärken natürlich die Kraft der Sonne, zu blenden, erheblich. In den vergangenen Jahrzehnten erlitten Hunderte von unvorsichtigen Menschen dauerhafte Sehstörungen, nachdem sie Sonnenfinsternisse mit unzureichendem Schutz beobachtet hatten.

Für die direkte Beobachtung mit dem Teleskop oder mit bloßem Auge muss ein Filtersystem verwendet werden, das die Lichtintensität um mindestens das 100 000-fache reduziert. Außerdem muss der Filter die Infrarot- und Ultraviolettstrahlung, die der Beobachter nicht sehen kann, wirksam abhalten.

Weiter lesen: Wie man die Sonne sicher beobachten kann (und worauf man achten muss)

Betrachten Sie die Sonne nicht durch dünne Wolken oder Dunst, denn eine plötzliche Aufhellung kann zu Netzhautschäden führen. (Selbst im letzten Moment vor der Totalität sollte die Sonne nicht direkt betrachtet werden). Es ist ratsam, Filter und Beobachtungstechniken vor dem Tag der Sonnenfinsternis zu testen.

Es gibt mehrere sichere Möglichkeiten der Beobachtung. Eine davon ist die direkte Betrachtung durch einen zugelassenen Sonnenfilter, z. B. ein rechteckiges Schweißerglas mit der Nummer 13 (für fünf oder sechs Dollar in Schweißerläden erhältlich). Die Sonne erscheint grün, wenn sie durch einen solchen Filter betrachtet wird. Sie können die Sonnenfinsternis für kurze Zeit durch diesen Filter beobachten.

Am wenigsten können Sie eine preiswerte „Sonnenfinsternisbrille“ kaufen, die in einem Papprahmen montiert ist; sie kostet nur ein paar Dollar. Der üblicherweise verwendete Filter besteht aus einem kratzfesten Material namens „schwarzes Polymer“, das ein orangefarbenes Bild der Sonne erzeugt. Ein anderes Material, das manchmal verwendet wird, ist ein aluminisierter Polyesterfilm, der als Mylar bekannt ist und der Zinnfolie ähnelt, allerdings viel dünner ist. Mit diesem Filter sieht die Sonne blassblau aus. Vergewissern Sie sich, dass Ihre Brille zertifiziert ist. Achten Sie auf den Aufdruck „ISO 12312-2“.

Wenn Sie ein Teleskop verwenden, befestigen Sie den Filter fest vor dem Objektiv (nicht vor dem Okular), damit er nicht abgeschlagen, weggeblasen oder mit dem Finger zerbrochen werden kann. Schauen Sie nicht durch andere Materialien wie Sonnenbrillen, Rauchglas oder fotografische Filter in die Sonne. Diese können gefährliche Mengen unsichtbarer infraroter oder ultravioletter Strahlen durchlassen.

Weiter lesen: Brillen für die Sonnenfinsternis: Wo Sie die besten und hochwertigsten Brillen kaufen können

Ein Kind beobachtet eine ringförmige Sonnenfinsternis am 14. Oktober 2023 mit einer Sonnenfinsternisbrille. (Bildnachweis: Leonardo Alvarez Hernandez/Getty Images)

Projektion ist die sicherste Methode

Eine andere Methode besteht darin, das Bild der Sonne mit einem ungefilterten Teleskop auf eine weiße Leinwand oder ein Stück Pappe oder Papier zu projizieren. Diese Methode eignet sich gut für Gruppenbetrachtungen. Ein Teleskop kann ein großes, scharfes und helles Bild der Sonne auf eine Leinwand projizieren, die etwa einen Fuß hinter dem Okular angebracht ist. Schauen Sie nicht durch oder am Teleskop entlang, während Sie es ausrichten, und verwenden Sie nicht mehr als ein paar Zentimeter Öffnung. Andernfalls könnte die starke Hitze die inneren Teile des Instruments beschädigen. Decken Sie den Sucher ab und halten Sie neugierige Zuschauer vom Okular fern.

Einige sehen vielleicht eine Fülle von „Lochblenden“-Bildern der verfinsterten Sonne, die im Schatten von Bäumen und Sträuchern auf den Boden fallen, oder sie entstehen, wenn man die Finger einer Hand mit der anderen kreuzt, um kleine Öffnungen zwischen den Fingern zu erzeugen, unter denen die Bilder der Finsternis auf dem Boden zu sehen sind. Auch die Löcher in einem Strohhut können genutzt werden, um zahlreiche kleine Bilder der verfinsterten Sonne zu projizieren.

Eine partielle Sonnenfinsternis wird am 14. Oktober 2023 durch die Finger von Brett Tingley von kosmischeweiten.de projiziert. (Bildnachweis: Future/Brett Tingley)

Ein 1-Millimeter-Loch in einem Stück Pappe oder Alufolie wirft ein ziemlich klares Sonnenbild auf eine weiße Fläche, die einen Meter entfernt ist.

In Innenräumen können geschlossene Jalousien an einem nach Süden ausgerichteten Fenster Reihen von Sonnenfinsternisbildern erzeugen, wenn das Sonnenlicht durch kleine Öffnungen fällt. Auch ein kleines Loch in einer dunklen Jalousie kann ein großes Bild auf eine Wand, einen Boden oder einen Bildschirm werfen. So kann auch eine Person, die sich in einem Raum aufhält, diese Himmelserscheinung beobachten.

Noch effektiver ist es, einen „Lochreflektor“ aufzustellen, der aus einem ebenen Spiegel und einem Stück Papier (vorzugsweise in einer dunklen Farbe) besteht, das alles bis auf eine Stelle abdeckt, die etwa so groß ist wie ein Zehncentstück. Der Spiegel wird dann so angebracht, dass er das Sonnenlicht auf eine nahe gelegene Wand reflektiert. Das Bild hat einen Durchmesser von einem Zoll pro 9 Fuß Abstand vom Spiegel. Bei einer Entfernung von beispielsweise 54 Fuß hat das Sonnenbild also einen Durchmesser von sechs Zoll. Das so entstandene reflektierte Sonnenbild kann von einem großen Publikum aus der Nähe betrachtet werden. Wenn man das Loch vergrößert, wird das Bild heller, aber unschärfer; wenn man es verkleinert, wird das Bild schärfer, aber schwächer. Ein großer Klumpen Knetmasse hält den Spiegel in jedem beliebigen Winkel und ermöglicht eine leichte Nachjustierung, wenn sich die Sonne bewegt.

Eine Frau blickt durch einen Pinhole-Eclipse-Viewer, nachdem sie ihn im Smithsonian’s Air and Space Museum auf der National Mall vor einer Sonnenfinsternis am 21. August 2017 in Washington, DC gebastelt hat. (Bildnachweis: BRENDAN SMIALOWSKI/AFP via Getty Images)

Fernsehen

Wenn Sie sich nicht im Freien aufhalten können, um die Sonnenfinsternis zu sehen, oder wenn der Tag bewölkt ist und Sie die Sonne nicht sehen können, dann bleibt Ihnen nur die Möglichkeit, die Sonnenfinsternis live im Fernsehen zu verfolgen.

Die Sonnenfinsternis am 8. April wird wahrscheinlich von den TV-Nachrichtenmedien ausführlich behandelt werden, vor allem an Orten innerhalb des Totalitätspfads. Ob Sie es glauben oder nicht, aber bei vergangenen Sonnenfinsternissen gab es Geschichten von Eltern, die ihren Kindern aus „Sicherheitsgründen“ nicht einmal erlaubten, die Fernsehbilder einer Sonnenfinsternis zu sehen, weil sie durch die schrecklichen Warnungen vor dem Ereignis so verwirrt waren!

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Wenn Sie sich entscheiden, die totale Sonnenfinsternis zu erleben …

Was die totale Finsternis selbst betrifft, so können Beobachter, die sie zu sehen erwarten, die Sicht verbessern, indem sie ihre Augen während der vorangehenden partiellen Phasen an die Dunkelheit anpassen. Eine dunkle Brille ist hilfreich, aber eine bessere Anpassung kann durch das Tragen einer Augenklappe erreicht werden, die erst entfernt wird, wenn die Sonnenscheibe vollständig vom Mond verdeckt ist. Sehr wirkungsvoll sind auch überschüssige rote Anpassungsbrillen, die während des Zweiten Weltkriegs für militärische Zwecke verwendet wurden.

Da die Oberflächenhelligkeit der Sonnenkorona ungefähr der des Vollmonds entspricht, sind während der Totalität weder für die Betrachtung mit bloßem Auge noch mit dem Teleskop Filter erforderlich. Es sollte jedoch darauf geachtet werden, dass man sich nicht dem direkten Sonnenlicht aussetzt, wenn es am Ende der Totalität zurückkehrt (oft als Diamantringeffekt).

Joe Rao ist Dozent und Gastdozent am Hayden Planetarium in New York. Er schreibt über Astronomie für die Zeitschrift Natural History, den Farmers‘ Almanac und andere Publikationen.