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SAROS 133

Totale Sonnenfinsternisse 1958, 1976, 1994, 2012, 2030, 2048

Saros 133

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SAROS 133 IM ÜBERBLICK

Saros 133 besitzt mit 72 Finsternissen eine durchschnittliche Länge. Die Serie begann am 13.07.1219 mit einer bescheidenen partiel­len SoFi in der westlichen Arktis. Es folgten weitere 11 partielle Finsternisse mit allmählich zunehmender Größe. Am 20.11.1435 fand im nördlichen Sibirien die erste von lediglich 6 Ringförmige SoFis statt, welche 1m14s dauerte. Bei der SoFi am 13.01.1526 betrug die Länge der ringförmigen Phase nur noch 7s.
Abnehmende Länge bedeutet bei ringförmi­gen SoFis zunehmende Größe. Wenn die Finsternisse fast total sind, wird der Feuer­ring durch die Gebirge auf der Mondober­fläche unterbrochen; im Extremfall zerfällt er in eine rundum laufende Kette von Licht­punkten – dies ist der berühmte Perl­schnureffekt. Dementsprechend werden ringförmige SoFis mit hohem Bedeckungs­grad bisweilen auch als "Perlschnurfinsternisse" bezeichnet. Auch die nächste Finsternis im Saros 133, am 24.01.1544, bot eine intensive Perlschur, war aber nur noch am Anfang und am Ende der Zentralzone ringförmig. In der Mitte, wo die Erdoberfläche dem Mond ein paar tausend Kilometer näher war, konnte jener die Sonne bereits für wenige Sekun­den vollständig überdecken und eine Totale SoFi erzeugen, welche auch im deutschen Sprachraum sichtbar war. Diese Finsternis war also ringförmig-total.

Der 03.02.1562 brachte dann die erste von 46 Finsternissen des Saros 133, die in ihrem gesamten Verlauf total war. Die Dauer der Totalität betrug am o.g. Tag nur beschei­dene 41s, nahm aber in der Folge rasch zu, bis in der Mitte der Saros-Serie am 07.08.1850 im zentralen Pazifik eindrucksvolle 6m50s erreicht wurden. Zwischenzeitlich hatte Saros 133 Europa 4 weitere Totale SoFis gebracht, am 07.03.1598, am 08.04.1652, am 12.05.1706 und am 22.05.1724, wobei die beiden letztgenannten in Mitteleuropa beobachtet werden konnten.
Mit der Verlagerung der Zentralzonen auf die Südhalbkugel ging die Finsternislänge ganz allmählich zurück, am 13.11.2012 werden noch 4m02s erreicht, am 30.01.2139 lediglich 2m49s. Dann jedoch nimmt die Dauer wieder leicht zu, weil sich die Maximumspunkte der Finsternisse wieder Richtung Äquator verschieben (s.u.). Deshalb erreicht die SoFi am 28.04.2283 noch einmal 3m13s Totalitätsdauer. Doch bereits 5 Sarosperioden später, am 21.06.2373 trifft der Kernschatten des Mondes letztmals die Erdoberfläche. Es folgen noch 7 partielle SoFis, deren letzte am 05.09.2499 in der östlichen Antarktis zu sehen sein wird.

Ein interessantes Detail kann man auf vorstehender Animation von Fred Espenak erkennen:
Ab Beginn des 22. Jahrhunderts wandern die Maximumspunkte der Finsternisse nicht mehr mit jeder Sarosperiode weiter nach Süden, sondern verlagern sich nach Norden zurück. Erst am Ende des 23. Jh. kehrt sich die Bewegungsrichtung wieder um. Wenn eine Saros-Serie ein solches Verhalten zeigt, liegt dies vor allem an der Neigung der Erd­achse zur Sonne, die im Laufe der Jahres­zeiten wechselt und sich auf die Lage der Finsternispfade auswirkt. Da jede Finsternis einer Saros-Serie rund 11 Tage später im Kalenderjahr eintritt, wandert die Serie in rund 600 Jahren einmal durch das gesamte Sonnenjahr.

Da eine Saros-Periode 18 Jahre und 10 1/3, 11 1/3 oder 12 1/3 Tage lang ist, treten aufeinander folgende Finsternisse einer Saros-Serie jeweils um ein 1/3 des Erdumfangs nach Westen verschoben auf. Erst nach drei Saros-Perioden findet eine SoFi wieder (fast) auf dem gleichen Längengrad statt. Diesen Wieder­holungszeitraum von 54 Jahren und 31, 32 oder 33 Tagen bezeichnet man als Tripel-Saros oder Exeligmos-Periode. Letzere lässt sich in der oben gezeigten Animation gut erkennen.

HISTORISCHE SOFIS DES SAROS 133

Wenn man die "Big Five" der Saros-Serien zusammenstellen würde, wäre Saros 133 sicherlich dabei. Die Serie hat sowohl mehrere historisch interessante als auch für die Forschung bedeutsame Finsternisse hervorgebracht (s. auch Boss 1940 und Strickling). In jüngster Zeit und auch in der näheren Zukunft glänzt sie mit Finsternissen von recht passabler Länge an touristisch hoch interessanten Orten. Wie keine andere Serie bietet Saros 133 einen Überblick der Finsternis-Beobachtungen und Finsternis-Expeditionen von der frühen Neuzeit bis heute. Gegleiten Sie uns nun durch fast 500 Jahre Astronomie-Geschichte:

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24.01.1544

Die Zentralzone dieser Finsternis zog sich über den Alpenraum. In Stuttgart - dort war eine tiefe partielle SoFi zu sehen - notierte ein Chronist eine "erschreckliche Sonnenfinsternis, ob der sich Mensch und Vieh entsetzt" (zitiert nach Wolter 1996). Nach Chambers (1902, S. 130) berichtete Johannes Kepler, dass die Singvögel während der Finsternis schwiegen. Die Finsternis wird auch in einer russischen Chronik genannt (Vyssotsky 1949, S. 22). Im Jahr 1544 war die Camera Obscura als Beobachtungsinstrument für Sonnenfinsternisse durchaus bereits etabliert. Doch die erste (bekannte) bildliche Darstellung eines solchen Gerätes - durch Reiner Gemma Frisius - ist uns von dieser SoFi überliefert.

Verlauf der Zentralzone der Totalen Sonnenfinsternis am 24.01.1544 Camera Obscura von 1544
Links: Verlauf der Zentralzone der Totalen Sonnenfinsternis am 24.01.1544.
Rechts: Zeichnung der SoFi-Beobachtung mit einer Camera Obscura von Reiner Gemma Frisius

07.03.1598

Diesmal lagen der Westen Englands, Wales und Schottland im Bereich des Kernschattens. Der Tag der Finsternis wurde noch lange Zeit danach als "Black Saturday" bezeichnet. In Wandsbeck (heute Hamburg) beobachtete Tycho Brahe die hier partielle SoFi mit einer Camera Obscura. Dabei fiel ihm auf, dass der Mond in der Projektion kleiner als erwartet erschien. Dieses "Sonnentalerproblem" konnte Johannes Kepler später lösen. Es handelt sich um einen methodischen Fehler - der Projektionsschirm ist zu dicht hinter dem Loch angebracht.

Verlauf der Zentralzone der Totalen Sonnenfinsternis am 07.03.1598
Verlauf der Zentralzone der Totalen Sonnenfinsternis am 07.03.1598.

08.04.1652

Eine Exeligmos-Periode später kehrte Saros 133 nach Schottland zurück, diesmal an einem Montag, der als "Mirk Monday" in die Geschichte einging. Dass diese Finsternis einen tiefen Eindruck hinterließ, zeigt sich auch an einer Taschen-Sonnenuhr aus jenem Jahr: auf ihr ist die SoFi abgebildet. In Irland beschrieb ein Dr. Wyberd recht genau die Korona, ohne jedoch eine Erklärung für deren Ursprung geben zu können.

Verlauf der Zentralzone der Totalen Sonnenfinsternis am 08.04.1652
Verlauf der Zentralzone der Totalen Sonnenfinsternis am 08.04.1652.

12.05.1706

In der Kirche des Benediktinerklosters Weltenburg findet sich ein Altarbild, welches unzweifelhaft eine Totale Sonnenfinsternis darstellt. Die Gemälde in der 1716 - 1739 errichteten Kirche stammen von dem bekannten Barockmaler und -architekten Cosmas Damian Asam. Es ist gut vorstellbar, dass er Augenzeuge der Totalen SoFi vom 12.05.1706 geworden war und seine Eindrücke in dem Altarbild verarbeitet hat.
Die über 300 km breite Zentralzone zog sich an jenem Maitag von Südwest nach Nordost über die Schweiz und Deutschland hinweg. Bei fast überall hervorragendem Wetter wurden zahllose Menschen Zeugen des Spektakels, welches in mehreren Chroniken dokumentiert ist (Wolter 1999a). Es war die wohl bis dahin am besten vorbereitete Sonnenfinsternis, denn nach ersten Versuchen im 17. Jh. erschienen jetzt gleich mehrere Karten, die den Verlauf der Zentralzone darstellten. Allerdings war jener nicht so exakt vorherbestimmbar, wie wir das heute gewohnt sind. So wurde ein Chronist in Zittau, welcher eine tiefe partielle SoFi erwartete, völlig überrascht, als die Sonne gänzlich hinter dem Mond verschwand.
In einer Schweizer Chronik (Quelle: ETH Bibliothek) lesen wir:
"An. 1706, den 12 Mey, ware die noch in frischem Angedenken erschrockliche Sonnen-Finsternuss, welche um 8 Uhr 45 Min. ihren Anfang genommen, das Mittel, oder da sie am grössten ware, um 10 Uhr, das Ende um 11 Uhr, in welcher Zeit die Sonn von dem Mond, gleich als mit einem Vorhang völlig bedeckt worden, und also ihren Schein gänzlich verlohren, so gar, dass auch die Sternen zum Vorschein kommen. Man sahe um 10 Uhren keine Arbeit mehr zu verrichten. Das Geflügel begab sich in die Ruhe und Nester, und sahe man auf dem Weinplatz die Fledermäusse herum fliegen. Auf diese Finsternuss ist ein sehr heisser Sommer gefolget, und ist alles an Wein, Früchten und Obs wohl gerathen."
Hier wird offenbar ein Zusammenhang zwischen der Sonnenfinsternis und dem nachfolgenden Witterungsverlauf hergestellt. Solcher Aberglaube war im frühen 18. Jh. noch weit verbreitet. Ungewöhnlich ist in unserem Beispiel aber, dass die SoFi nicht mit irgendwelchen Katastrophen, sondern mit einer guten Ernte in Zusammenhang gebracht wird.

Ablauf der Totalen Sonnenfinsternis am 12.05.1706.

Nicht nur im Hinblick auf die kartografische Darstellung stellte die SoFi vom 12.05.1706 einen Meilenstein dar. Zwei Schweizer (Stannyan in Bern und Duillier in Genf) schilderten als erste überhaupt die Chromosphäre der Sonne (Lynn 1909, S. 23-24). Diese wurde von John Flamsteed, dem damaligen Astronomer Royal, allerdings als Mondatmosphäre interpretiert. Erstmals wurde auch die Annäherung des Mondschattens bewusst beobachtet; zudem gab es weitere Beschreibungen der Korona (Todd 1894, S. 109-110).
Daneben wurden insbesondere in der Schweiz Phänomene registriert, welche bereits seit langem gut bekannt waren, namentlich deutliche Reaktionen der Tierwelt sowie das Sichtbarwerden von Planeten (Merkur, Venus und Saturn) und hellen Sternen wie Aldebaran und Kapella (Proctor 1886, S. 9-10).

Verlauf der Zentralzone der Totalen Sonnenfinsternis am 12.05.1706 SoFi 1706
Links: Verlauf der Zentralzone der Totalen Sonnenfinsternis am 12.05.1706.
Rechts: Karte des Finsternisverlaufs von Johann Gabriel Doppelmayr.

22.05.1724

Edmond Halley, damals der vielleicht bedeutendste und bekannteste Astronom weltweit, hatte anlässlich der in England (aber nicht in Mitteleuropa) sichtbaren Totalen SoFi am 03.05.1715 eine Karte des Finsternisverlaufs erstellt, welche sich als wegweisend herausstellte. Von nun gehörten Landkarten, welche zumindest die Zentralzone, meist aber auch die Halbschattenzone darstellten, zum Rüstzeug für jede in Europa sichtbare SoFi.
Halley verschickte seine Karte samt einem Beobachtungsaufruf an diverse Leute im Süden Englands. Aus dem Datenrücklauf ergab sich, dass die tatsächliche Lage der Zentralzone von der vorherberechneten um 30 km abwich. Daraufhin publizierte der britische Astronom eine neue, korrigierte Karte, in der zusätzlich der Verlauf der Totalen Sonnenfinsternis am 22.05.1724 eingetragen war. Die gute Vorbereitung nützte diesmal allerdings nichts, denn am Finsternistag war es in England fast durchweg bewölkt. Die einzige erfolgreiche Beobachtung innerhalb der Zentralzone gelang William Stukeley auf einem Hügel bei Salisbury (Chambers 1902, 134). Aus Mitteleuropa, wo die Totalität wenige Minuten vor Sonnenuntergang eintrat, gibt es offenbar überhaupt keine Berichte.
Besser waren die Wetterbedingungen in Frankreich, dessen Hauptstadt Paris vom Kernschatten getroffen wurde. Dort wurde unter Anleitung von M. Cassini der junge König Ludwig XV. Zeuge des Naturschauspiels (Xavier Jubier). Erneut wurde die Korona beschrieben, und Giacomo Filippo Maraldi stellte daraufhin die Theorie auf, dass es sich um ein Phänomen der Sonne und nicht des Monds handele (Fred Espenak).

Ablauf der Totalen Sonnenfinsternis am 22.05.1724.

Die oben geschilderten Arbeiten Halleys zeigen auf, worauf damals und bis zur Mitte des 19. Jahrhunderts bei Sonnenfinsternis-Beobachtungen der Schwerpunkt gelegt wurde. Es ging darum, die Kenntnis der Mondbahn und ihrer zahlreichen Störungen zu verfeinern. Dazu konnten auch Partielle Sonnenfinsternisse sowie Stern- und Planetenbedeckungen des Mondes verwendet werden. Aus diesem Grund gab es keinen Anlass, Expeditionen in die Zentralzonen von Sonnenfinsternissen vorzunehmen.

Verlauf der Zentralzone der Totalen Sonnenfinsternis am 22.05.1724 SoFi 1724
Links: Verlauf der Zentralzone der Totalen Sonnenfinsternis am 22.05.1724.
Rechts: Karte der Finsternisverläufe am 03.05.1715 und am 22.95.1724 von Edmond Halley.

24.06.1778

Der spanische Admiral Don Antonio Ulloa wurde im Atlantik Zeuge dieser Finsternis. Auch er schildert die Korona und erwähnt, dass die Tiere an Bord ihre Schlafhaltung einnahmen (Chambers 1902, S. 137). Aufgrund der sehr genauen Angaben des Admirals und seiner Zeichnung der Korona (die erste überhaupt) konnte Vaquero (2003) schließen, dass es sich um eine Maximumskorona gehandelt hat, was in Übereinstimmung mit den Sonnenfleckenzahlen aus jenem Jahr steht. Dies war übrigens die erste Totale Sonnenfinsternis, welche - wenn auch unter schlechten Wetterbedingungen - in den USA beobachtet wurde (Todd 1894, S. 112).

Verlauf der Zentralzone der Totalen Sonnenfinsternis am 24.06.1778 Korona 1778
Verlauf der Zentralzone der Totalen Sonnenfinsternis am 24.06.1778.
Rechts: Ulloas Zeichnung der Sonnenkorona (Quelle: Todd 1894, S. 112).

27.07.1832

Während der Blütezeit der wissenschaftlichen Sonnenfinsternis-Reisen gegen Ende des 19. Jahrhunderts wuchs das Interesse an historischen SoFi-Berichten. Johnson (1896) stieß auf den Bericht einer alten Dame, welche die Totale Sonnenfinsternis vom 27.07.1832 als 12jährige auf Great Cayman (Karibik) beobachtet hatte. Sie konnte sich noch sehr genau an die Begleitumstände und den Anblick der Korona erinnern. Lynn (1901) wies auf weitere Berichte dieser Finsternis hin, die mit einer Ausnahme alle aus dem Bereich des Halbschattens stammen.

Verlauf der Zentralzone der Totalen Sonnenfinsternis am 27.07.1832
Verlauf der Zentralzone der Totalen Sonnenfinsternis am 27.07.1832.

18.08.1868

Lange Zeit hatten sich wissenschaftliche Sonnen­finsternis-Beobachtungen auf die sorgfältige Bestimmung der Kontaktzeiten beschränkt. Dadurch erhielt man immer genauere Werte für die Parameter von Erd- und Mondbahn, was u.a. eine bessere Vorhersage zukünf­tiger Finsternisse ermöglichte.
Im Jahr 1836 beschrieb Francis Baily nach einer Ringförmigen Sonnenfinsternis, die er in Edinburgh beobachtet hatte, das Perlschnur-Phänomen. Bei der Totale Sonnenfinsternis 1842, deren Zentralzone sich über Mitteleuropa zog, erwachte dann das Interesse an bisher eher beiläufig registrierten Erscheinungen wie der Korona und der Chromosphäre. Daraufhin reisten Wissenschaftler nach Skandinavien und Russland in die Zentralzone der Totalen SoFi vom 28.07.1851. Dort gelangen erstmals Fo­tografien der Sonnenkorona. Von nun an waren Finsternis-Expeditionen nicht mehr wegzudenken. Die SoFi am 18.07.1860 in Spanien brachte den endgültigen Beweis, dass die Protuberanzen und die Korona zur Sonne gehören (Lynn 1909, S. 135).
Den nächsten Meilenstein nicht nur der Sonnenforschung, sondern auch der sich gerade entwickelnden Astrophysik brachte die zum Saros 133 zählende Sonnenfinsternis vom 18.08.1968, welche sorgfältig vorbereitet worden war (Tennant 1867, Weiss 1867). Neben 2 Britischen und 2 Französischen Gruppen, welche alle nach Indien reisten, gab es auch 2 Deutsch-Österreichische Expeditionen nach Aden (Jemen) sowie preussische Unternehmungen nach Aden und Indien (Weiss 1868, Anonymus 1869).

Ablauf der Totalen Sonnenfinsternis am 18.08.1868.

Mehrere Beobachter entdeckten mit Hilfe eines Prismen-Spektrometers, dass die Protuberanzen hauptsächlich aus heißem Wasserstoffgas bestehen und nicht aus festen Partikeln. Jules Janssen (1869b) konnte die Spektrallinien der Protuberanzen in den Tagen nach der SoFi auch an der unverfinsterten Sonne beobachten. Dabei gelang ihm auch der Nachweis, dass es sich bei den Protuberanzen um dynamische Erscheinungen handelt. Diese bahnbrechenden Erkenntnisse bezahlte Janssen nach eigener Aussage (1869b, S. 133) mit einem Augenschaden. Neben den Spektrallinien des Wasserstoffs fand der französische Forscher auch eine bis dahin unbekannte gelbe Linie. Diese wies Norman Lockyer wenig später - ohne von Janssens Entdeckung zu wissen - in London an der unverfinsterten Sonne nach. Beide Forscher kamen zu dem Schluss, dass es sich um ein neues chemisches Element handeln musste, das nur auf der Sonne, nicht aber auf der Erde vorkam. Daher gab Lockyer ihm die Bezeichung Helium. Der Brite entdeckte außerden eine kontinuierliche Schicht von Wasserstoffgas rund um die sichtbare Sonne, für welche er die Bezeichnung Chromosphäre (Anonymus 1869) einführte.

Verlauf der Zentralzone der Totalen Sonnenfinsternis am 18.08.1868 Zeichnung der Korona der SoFi vom 18.08.1868
Links: Verlauf der Zentralzone der Totalen Sonnenfinsternis am 18.08.1868.
Rechts: Zeichnung der Korona der SoFi vom 18.08.1868

29.08.1886

In den Jahren nach 1868 hatte die Erforschung unseres Zentralgestirns rasche Fortschritte gemacht. So wurde bei der SoFi vom 07.08.1869 in den USA in der Korona eine bis dahin unbekannte grüne Spektrallinie gefunden, welche man einem neuen chemischen Element, dem Coronium, zuordnete. Die im Mittelmeergebiet sichtbare Sonnenfinsternis vom 22.12.1870 erbrachte die Entdeckung der spektralen Eigenschaften der Chromosphäre. Ein Jahr später, am 12.12.1871, fand man heraus, dass es sich bei einem großen Teil der Korona um reflektiertes Licht der Photosphäre handelt. Die rasanten Fortschritte in der Entwicklung fotografischer Techniken führten dazu, dass in den 1880er-Jahren immer detailreichere Bilder der Korona und der Protuberanzen angefertigt werden konnten. Daher wurde die Fotografie zur wichtigsten Beobachtungsmethode.

Die Zentralzone der mehr als 6minütigen Totalen Sonnenfinsternis vom 29.08.1886 verlief fast ausschließlich über dem Atlantik. Englische, Italienische und Amerikanische Expeditionen wurden auf die Insel Grenada entsandt. Um die Chance auf brauchbare Ergebnisse im Fall ungünstiger Wetterverhältnisse zu erhöhen, verteilten sich die Briten auf 4 verschiedenen Beobachtungsstationen (Anonymus 1887). Hinzu kamen die Beobachtungsorte der Italiener und Amerikaner (Pickering & Pickering 1890). An einer der britischen Stationen war der Himmel bedeckt, aber an den anderen 5 Beobachtungsorten gelangen trotz durchziehender Wolken und leichtem Dunst brauchbare Fotografien (Chambers 1902, S. 148). Über die britische Expedition gibt es einen ausführlichen Bericht (Darwin et al. 1889), welcher detailliert die Vorbereitungen, die eingesetzten Geräte und den Verlauf der Beobachtungen darstellt. Dadurch erhält man einen hervorragenden Einblick in eine typische Finsternisexpedition des späten 19. Jahrhunderts.
An der angolanischen Küste in Benguela beobachtete ein Pfarrer die Korona unter besten Bedingungen und bedauerte anschließend, dass keine Wissenschaftler anwesend waren, um das Schauspiel zu dokumentieren (Todd 1894, S. 150).

Verlauf der Zentralzone der Totalen Sonnenfinsternis am 29.08.1886 Zeichnung der Korona nach einem Foto der SoFi vom  29.08.1886
Links: Verlauf der Zentralzone der Totalen Sonnenfinsternis am 29.08.1886.
Rechts: Zeichnung der Korona nach einem Foto der SoFi vom 29.08.1886

09.09.1904

Die Totalitätszone der SoFi vom 09.09.1904 verlief zur Gänze über dem Pazifischen Ozean. Lynn (1904) wies darauf hin, dass Christmas Island (heute Kiritimati), wo bereits James Cook 1778 eine Partielle SoFi beobachtet hatte, in der Zentralzone läge. Doch es wurde keine Expedition dorthin unternommen; in einem im Folgejahr erschienen Artikel stellte Anonymus (1905, S. 390) lapidar fest: "No observation of it was made".

Verlauf der Zentralzone der Totalen Sonnenfinsternis am 09.09.1904
Verlauf der Zentralzone der Totalen Sonnenfinsternis am 09.09.1904.

21.09.1922

In der 2. Dekade des 20. Jh. eröffnete sich ein ganz neues Betätigungsfeld für Sonnenfinsternis-Expeditionen. Nachdem Albert Einstein seine Relativitätstheorie veröffentlicht hatte, galt es diese zu beweisen. Eine zentrale Aussage der Relativitätstheorie ist, dass große Massen den Raum krümmen. Die größte Masse in unserer kosmischen Umgebung ist die Sonne. Zieht diese dicht an weit entfernten Sternen vorbei, so sollte sie deren Lichtstrahlen krümmen, woraus für Beobachter auf der Erde eine - allerdings sehr geringe - scheinbare Verschiebung der Sternpositionen resultiert (Einstein 1911). Sterne sind in unmittelbarer Sonnennähe allerdings nur bei einer Totalen Sonnenfinsternis sichtbar. Die Idee war nun, die Sternpositionen einmal während einer SoFi und einige Monate vorher am Nachthimmel zu bestimmen. Sollten sich Verschiebungen in der erwarteten Größenordnung (1.75 Bogensekunden) ergeben, so wäre dies als Beweis für die Richtigkeit der Relativitätstheorie zu werten.
Nach Fehlversuchen in den Jahren 1912, 1914 und 1918 wurde bei der SoFi am 29.05.1919 die erwartete Verschiebung der Sternörter beobachtet. Da jedoch nur wenige Sterne vermessen wurden und z.T. keine optimalen Beobachtungsbedingungen herrschten, wurden die Ergebnisse vielfach angezweifelt. Nun stand aber bereits am 21.09.1922 eine weitere sehr lange und somit für die Vermessung lichtschwacher Sterne günstige Totale Sonnenfinsternis an. Deren Zentralzone begann am Horn von Afrika, kreuzte dann den Indischen Ozean, wobei die Malediven und die Weihnachtsinsel im Bereich des Kernschattens lagen, und überquerte schließlich den australischen Kontinent.

Die Expeditionen, durch die die Relativitätstheorie endgültig bewiesen - oder widerlegt - werden sollte, wurden mit großer Sorgfalt vorbereitet (Übersicht der Planungen bei Campbell 1922). Sowohl die Malediven als auch die Weihnachtsinsel erschienen auf Grund der vorliegenden klimatischen Daten einigermaßen aussichtsreich (Campbell 1921). Dorthin wurden indische (Malediven) und britische (Weihnachtsinsel) Gruppen entsandt, die am entscheidenden Tag unter Wolken standen. Klaren Himmel vermeldete hingegen eine australische Expedition nach Goondiwindi in Queensland. Doch unscharfe Fotografien ließen auch dieses Vorhaben scheitern (Cooke 1923). Aus klimatischer Sicht die besten Chancen bot die abgelegene und deshalb für eine Expedition mit umfangreicher und schwerer Ausrüstung nur mühevoll erreichbare Poststation Wallal im Nordwesten Australiens (Ross & Thomson 1921). Dort betrug die Totalitätslänge immerhin 5m18s bei einer Sonnenhöhe von 58°. Gruppen des amerikanischen Lick-Observatoriums und der University of Toronto reisten nach Wallal (Bericht von Campbell 1923) und brachten die entscheidenden Fotoplatten mit, welche endgültig die Richtigkeit von Einsteins Theorie bestätigten (Spencer Jones 1923, Campbell & Trumpler 1928, Trumpler 1928). Zudem war eine australische Gruppe in den Cordillo Downs (South Australia) erfolgreich (Dodwell & Davidson 1924). Wesentlich besseres Foto-Equipment und günstigere meteorologische Bedingungen als bei den 1919er-Expeditionen bildeten die Grundlage für diese Erfolge (Burman & Jeffery 1919).

Obwohl letztlich die Sonnenfinsternis von 1922 den entscheidenden Beweis für die wohl bedeutendste physikalische Theorie des 20. Jh. lieferte, ist heute fast ausschließlich die SoFi von 1919 in diesem Zusammenhang in Erinnerung geblieben. Im Australien des Jahres 1922 war man sich allerdings der Bedeutung der Forschungsvorhaben im eigenen Land sehr bewusst. Die internationalen Mitglieder der Expeditionsgruppen wurden von Vortrag zu Vortrag gereicht, die Zeitungen berichteten intensiv. Es ist daher vielleicht kein Zufall, dass damals erstmals ein Film von einer SoFi-Expedition gedreht wurde, der neben dem Aufbau der Geräte im Outback auch die partiellen Phasen der Finsternis zeigt. Dieses historische Dokument kann man sich online anschauen und auch in hoher Auflösung downloaden.
Abschließend sei erwähnt, dass neben den Sternfeld-Fotografien durchaus die üblichen Messungen und Analysen der Korona und der Chromosphäre durchgeführt wurden (Ross 1923).

Verlauf der Zentralzone der Totalen Sonnenfinsternis am 21.09.1922
Verlauf der Zentralzone der Totalen Sonnenfinsternis am 21.09.1922.

01.10.1940

Nachdem das "Relativitätsproblem" geklärt war, stand in den 20er und 30er-Jahren des 20. Jh. wieder die Korona im Mittelpunkt des Interesses der Sonnenfinsternis-Expeditionen. Indem man die verfinsterte Sonne von mehreren Orten entlang der Zentralzone fotografierte (z.B. am 19.06.1936 in der Sowjetunion), gelang der Nachweis, dass die Korona nicht statisch, sondern höchst dynamisch ist, mit Bewegungsgeschwindigkeiten bis zu 150 Kilometern pro Sekunde (Guillermier & Koutchmy 1999, S. 105-106). Im Jahr 1939 war durch theoretische Überlegungen das Problem der geheimnisvollen grünen Spektrallinie des Eisens gelöst worden. Sie stammt von 13fach ionisierten Eisenatomen. Letztere können aber nur in einem extrem dünnen und unvorstellbar heißen Gas exis­tieren. Folglich müssen in der Korona Tem­peraturen von einigen Millionen Grad Kelvin herrschen – gegenüber nur 6000 Grad an der Sonnenoberfläche. Herauszufinden, wie diese enormen Temperaturen entstehen, sollte in den kommenden Jahrzehnten die wesentliche Aufgabenstellung für Sonnenexpeditionen werden.
Seit Mitte der 1920er-Jahren wurden Sonnenfinsternisse - auch Partielle und Ringförmige - genutzt, um mit Radarempfängern den Einfluss des Mondschattens auf die Ionosphäre zu untersuchen (Allen 1942). Dabei ist zu beachten, dass der Mondschatten in einer Höhe von 100 und mehr Kilometern einen anderen Verlauf als am Erdboden nimmt. Je niedriger die Sonne steht desto größer ist die Abweichung. Deshalb wurden geraume Zeit vor der jeweiligen SoFi zur Expeditionsplanung Berechnungen des Schattenverlaufs in der Ionosphäre veröffentlicht (z.B. Anonymus 1938).
Der 1939 begonnene Krieg führte zur Absage aller europäischen Expeditionen zur Totalen Sonnenfinsternis vom 01.10.1940 (Stratton 1940). Max Waldmeier (1941) machte aus dieser Situation das Beste und beobachtete die Sonne in den Tagen um die Finsternis von der Schweiz aus mit einem Koronographen, um Vergleichsdaten für die Expeditionen zu erhalten. Denn einige Gruppen aus den vom Krieg noch nicht betroffenen Ländern Australien und USA reisten nach Südafrika und Brasilien (Jackson 1940). Obwohl die Wetterverhältnisse vor allem in Brasilien ungünstig waren (Chant 1940), gelangen einige Aufnahmen der Korona (Allen 1941). Die Untersuchungen der Ionosphäre erfolgten im Radiowellen-Bereich und konnten daher auch bei bewölktem Himmel erfolgreich durchgeführt werden (Higgs 1942, Gilliland 1946).

Verlauf der Zentralzone der Totalen Sonnenfinsternis am 01.10.1940
Verlauf der Zentralzone der Totalen Sonnenfinsternis am 01.10.1940.

12.10.1958

Der Kanadier Arthur Covington kam 1946 auf die Idee, Sonnenfinsternisse zu nutzen, um den Ursprung der im 2. Weltkrieg von Militärs entdeckten solaren Radioemissionen auf der Sonnenoberfläche zu orten. Die Idee dabei war, dass Radiostrahlung unterbrochen wird, sobald der Mond deren Quelle bedeckt. Bei der Partiellen SoFi vom 23.11.1946 konnte Covington beweisen, dass die Sonnenflecken einen wesentlichen Teil der solaren Radiostrahlung emittieren. Von nun an gehörten radioastronomische Untersuchungen der Sonne für viele Jahre zum Standardprogramm bei Sonnenfinsternissen - sofern es logistisch möglich war, die großen Radarempfänger bei Expeditionen mitzunehmen. Bei "abgelegenen" Finsternissen beschränkte man sich weitgehend auf die klassischen visuellen, fotografischen und spektroskopischen Beobachtungen. Dies galt auch für die Totale SoFi vom 12.10.1958, deren Zentralzone sich fast ausschließlich über den Pazifik zog und nur von wenigen Expeditionen aufgesucht wurde. Lesen Sie mehr dazu in unserem ausführlichen Rückblick auf die SoFi am 12.10.1958.

Verlauf der Zentralzone der Totalen Sonnenfinsternis am 12.10.1958
Verlauf der Zentralzone der Totalen Sonnenfinsternis am 12.10.1958.

23.10.1976

Eine Sarosperiode nach der SoFi vom 12.10.1958 stand immer noch die Korona im Fokus des wissenschaftlichen Interesses. Mit immer ausgefeilteren Methoden versuchte man das Rätsel ihrer enormen Temperatur zu ergründen. Seit der SoFi vom 10.07.1972 standen die Forscher nicht mehr alleine unter der Schwarzen Sonne, denn nun reisten auch Touristen in die Zentralzone, um eines der faszinierendsten Naturschauspiele live zu erleben. Allerdings war Australien, wo die Totale Sonnenfinsternis vom 23.10.1976 stattfand, in den 1970er-Jahren für Europäer und Amerikaner ein sehr fernes und teures Reiseziel. An Zuschauer musste es dieser Finsternis trotzdem nicht mangeln, denn die Zentralzone zog sich über die Millionenstadt Melbourne. Doch daraus resultierte nicht etwa ein großes Event, sondern dank der örtliche Behörden ein Tiefpunkt in der langen Geschichte der Sonnenfinsternis-Beobachtungen. Lesen Sie mehr dazu in unserem ausführlichen Rückblick auf die SoFi am 23.10.1976.

Verlauf der Zentralzone der Totalen Sonnenfinsternis am 23.10.1976
Verlauf der Zentralzone der Totalen Sonnenfinsternis am 23.10.1976.

03.11.1994

Auch im Jahr 1994 war das große Rätsel der extrem heißen Sonnenkorona nicht gelöst, trotz immer neuer Untersuchungsmethoden. So war bei der SoFi vom 11.07.1991 erstmals eine CCD-Kamera zum Einsatz gekommen. Genau diese Finsternis, welche von den USA aus bequem erreichbar war, hatte dem SoFi-Tourismus eine nie dagewesene Popularität verschafft. Reisen zur Schwarzen Sonne wurden vom touristischen Nischen-Produkt zum Massenevent. Das galt auch für die Totale Sonnenfinsternis vom 03.11.1994. Alleine im Camp der International Astronomical Union (IAU) im chilenischen Putre versammelten sich 15000 (!) Menschen, und die wenigsten davon waren Wissenschaftler. Lesen Sie mehr dazu in unserem ausführlichen Rückblick auf die SoFi am 03.11.1994.

Verlauf der Zentralzone der Totalen Sonnenfinsternis am 03.11.1994
Verlauf der Zentralzone der Totalen Sonnenfinsternis am 03.11.1994.

ZUKÜNFTIGE SOFIS DES SAROS 133

Saros 133 wird in den nächsten 300 Jahren zahlreiche Totale Sonnenfinsternisse hervorbringen, deren Zentralzonen über - aus heutiger Sicht - interessante Reiseziele auf der Südhalbkugel ziehen. So wird alleine Australien 7mal getroffen (13.11.2012, 25.11.2030, 17.12.2066, 19.01.2121, 21.02.2175, 28.04.2283 und 31.05.2337), aber auch über dem südlichen Afrika und über Patagonien lässt sich die Schwarze Sonne mehrfach sehen. Die kommenden 3 SoFis der Jahre 2012, 2030 und 2048 sind repräsentative Beispiele für den gesamten oben genannten Zeitabschnitt.

13.11.2012

Die 18 Jahre zwischen 1994 und 2012 haben im Bereich der Sonnenforschung größere Umwälzungen gebracht als die 100 Jahre davor. Dank zahlreicher Raumsonden und Satelliten steht das Rätsel der heißen Sonnenkorona kurz vor der Aufklärung. Mit den in den 1990er-Jahren begonnenen intensiven weltraumgestützten Beobachtungen sank die Bedeutung der erdgebundenen Sonnenfinsternis-Expeditionen rapide. Lediglich für die Erforschung der innersten Korona spielen sie heute noch eine gewisse Rolle. Ganz anders sieht es im Bereich des Sonnenfinsternis-Tourismus aus, welcher durch die SoFi vom 11.08.1999 in Europa und insbesondere im deutschsprachigen Raum einen gewaltigen Popularitätsschub erhielt. Entsprechend spezialisierte Reiseagenturen bereiten ihre Touren mit der gleichen Akribie vor, welche die Wissenschaftler bereits vor 150 Jahren an den Tag gelegt hatten. Das gilt natürlich auch für die Totale Sonnenfinsternis am 13./14.11.2012, welche im tropischen Norden Australiens zu sehen sein wird. Lesen Sie mehr zu diesem Ereignis in unserer ausführlichen Infoseite zur SoFi am 13.11.2012.

Verlauf der Zentralzone der Totalen Sonnenfinsternis am 13.11.2012
Verlauf der Zentralzone der Totalen Sonnenfinsternis am 13.11.2012.

25.11.2030

Die SoFi am 25.11.2030 beginnt über dem Atlantik rund 1000 km westlich der angolanischen Küste. Etwas nördlich von Swakopmund (Namibia) erreicht der Kernschatten den afrikanischen Kontinent. Augenblicke später verdunkelt er die namibische Hauptstadt Windhoek für 1m42s. Südostwärts wandernd benötigt die Schwarze Sonne eine gute Viertelstunde, um die Kalahari, den Südwesten von Botswana und Südafrika zu überqueren. Lesen Sie mehr dazu in unserer Infoseite zur SoFi am 25.11.2030.

Verlauf der Zentralzone der Totalen Sonnenfinsternis am 25.11.2030
Verlauf der Zentralzone der Totalen Sonnenfinsternis am 25.11.2030.

05.12.2048

Die Zentralzone der totalen Sonnenfinsternis am 05.12.2048 beginnt über dem Pazifik nördlich von Pitcairn. Da sie südlich an der Osterinsel vorbeizieht, kommt es erst an der chilenischen Küste rund 300 km südlich von Puerto Montt zu einer Landberührung. Lesen Sie mehr dazu in unserer Infoseite zur SoFi am 05.12.2048.

Verlauf der Zentralzone der Totalen Sonnenfinsternis am 05.12.2048
Verlauf der Zentralzone der Totalen Sonnenfinsternis am 05.12.2048.

Fred Espenak: Saros Series 133

Wolfgang Strickling: Der Saroszyklus 133

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Carolin Liefke: Expedition Sonnenfinsternis

Sonnenfinsternis.org: Auf den Spuren von Thor Heyerdahl - Totale Sonnenfinsternis am 12.10.1958

Sonnenfinsternis.org: Auf den Spuren der Entdecker - Totale Sonnenfinsternis am 23.10.1976

Sonnenfinsternis.org: Auf den Spuren der Inka - Totale Sonnenfinsternis am 03.11.1994

Sonnenfinsternis.org: Auf den Spuren von James Cook - Totale Sonnenfinsternis am 13.11.2012

Sonnenfinsternis.org: Auf den Spuren von David Livingstone - Totale Sonnenfinsternis am 25.11.2030

Sonnenfinsternis.org: Auf den Spuren von Fernando Magellan - Totale Sonnenfinsternis am 05.12.2048

LITERATUR ZU SAROS 133 UND SEINEN FINSTERNISSEN

Literaturangaben zu den SoFis des Saros 133 ab dem Jahr 1958 finden sich auf unseren Info-Seiten zu den jeweiligen Finsternissen.

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