So liest du Karten von Sonnenfinsternissen

In diesem Artikel erfährst du, wie du eine Karte einer Sonnenfinsternis liest und interpretierst. Wir verwenden die auf photoephemeris.com verfügbaren Karten, etwa diese Karte der totalen Sonnenfinsternis vom 2. August 2027. Du solltest über einige Grundkenntnisse zu Sonnenfinsternissen verfügen, da wir spezifische Fachbegriffe verwenden. Begriffe, die du nicht kennst, kannst du in unserem Glossar der Begriffe zu Sonnenfinsternissen nachschlagen.

Pfade und Linien auf Karten von Sonnenfinsternissen

Karten von Sonnenfinsternissen werden seit Hunderten von Jahren veröffentlicht. Auf der Website EclipseAtlas von Michael Zeiler kannst du viele Beispiele erkunden.

Die auf den meisten modernen, interaktiven digitalen Karten dargestellten Pfade und Linien sind nicht neu – sie sind seit Jahrhunderten auf gedruckten Finsterniskarten zu finden. Dennoch können sie manchmal schwierig zu interpretieren sein. Ausserdem haben diese Karten Einschränkungen und Feinheiten, die je nach deinen Zielen als Finsternisbeobachter wichtig sein können.

Hier sind die verschiedenen Pfade und Linien, die wir im Detail behandeln:

• Zentrallinie: die Linie, welche die Gesamtheit der Punkte darstellt, an denen die Finsternis am längsten dauert
• Zentraler Pfad: das Band von Orten, an denen die Totalität (oder bei einer ringförmigen Finsternis die Ringförmigkeit) beobachtet werden kann
• Nördliche und südliche Begrenzungslinien des zentralen Pfads: die Sichtbarkeitsgrenzen für Totalität oder Ringförmigkeit
• Nördliche und südliche partielle Begrenzungslinien: die nördlichen und südlichen Sichtbarkeitsgrenzen der partiellen Finsternis
• Maximale Finsternis bei Sonnenaufgang: die Linie der Punkte, an denen die maximale Finsternis bei Sonnenaufgang eintritt
• Maximale Finsternis bei Sonnenuntergang: die Linie der Punkte, an denen die maximale Finsternis bei Sonnenuntergang eintritt
• Beginn/Ende der partiellen Finsternis bei Sonnenaufgang: eine Schleife von Punkten, an denen die partielle Finsternis bei Sonnenaufgang entweder beginnt oder endet
• Beginn/Ende der partiellen Finsternis bei Sonnenuntergang: eine Schleife von Punkten, an denen die partielle Finsternis bei Sonnenuntergang entweder beginnt oder endet
• Linien gleicher Magnitude: Linien, an denen ein Beobachter eine Finsternis bestimmter Magnitude sehen würde, z. B. 0.8, 0.6, 0.4, 0.2

Wichtig ist, dass nicht alle Finsternisse alle Linien aufweisen. Gibt es keine Zentrallinie oder keinen zentralen Pfad, handelt es sich um eine partielle Finsternis. Gibt es keine nördliche partielle Begrenzungslinie, kann es sich um eine Finsternis in hohen Breiten handeln, die den Nordpol vollständig verfehlt. Einige Beispiele dafür sehen wir uns später an.

Der zentrale Pfad

Auf der Karte oben ist der zentrale Pfad rosa dargestellt. Die blaue Kartenmarkierung liegt direkt auf der Zentrallinie, die als dickere, durchgezogene rosa Linie angezeigt wird. Die nördlichen und südlichen Begrenzungslinien begrenzen den zentralen Pfad und sind als dünnere, durchgezogene rosa Linien dargestellt.

Warum Rosa? Die Farbe ähnelt der Chromosphäre der Sonne, wie sie vom menschlichen Auge wahrgenommen wird, und erinnert an die „Totalität“ . Ausserdem ist sie auf fast jeder Basiskarte sehr leicht zu erkennen!

Ein Beobachter auf der Zentrallinie erlebt die längste Dauer der Totalität oder, im Fall einer ringförmigen Finsternis, der Ringförmigkeit. Dieses Bild von TSE2024 wurde während der Totalität an einem Ort auf der Zentrallinie nördlich von Torreón, Mexiko, aufgenommen:

Die Dauer der Totalität variiert von Finsternis zu Finsternis und von Ort zu Ort auf dem zentralen Pfad. Wenn du dich von der Zentrallinie in Richtung der Begrenzungen des zentralen Pfads bewegst, nimmt die Dauer ab – allerdings nicht linear mit der Entfernung. Warum das so ist, wird viel intuitiver, wenn du dir die Form des Mondschattens auf der Erde ansiehst. Hier ist ein Screenshot aus TPE Web, der den Umriss des Schattens beim zweiten Kontakt auf der Zentrallinie nahe Luxor für TSE2027 zeigt:

Der Schatten bewegt sich entlang des zentralen Pfads rasch von Nordwesten nach Südosten: Der zentrale Pfad ist genau das – die Bahn der Mondumbra über die Erdoberfläche. Wenn du an der roten Markierung stehst, bleibst du länger im Schatten als ein Beobachter nahe der nördlichen oder südlichen Begrenzung. Aber es ist auch klar, dass selbst ein Drittel Abstand von der Zentrallinie deine Zeit in der Totalität nicht drastisch verkürzt. Erst wenn du dich den Begrenzungen des Pfads näherst, verkürzt sich die Dauer schnell.

Partielle Grenzen und Linien gleicher Magnitude

Wenn du dich nördlich (oder südlich) aus dem zentralen Pfad herausbewegst, ist keine Totalität mehr zu beobachten. Du befindest dich in der Zone des „Nö“ .

Die oberste, durchgezogene graue Linie oben ist die Grenze der partiellen Finsternis. Wenn du dich nördlich davon befindest, gibt es überhaupt keine Finsternis zu sehen. Die gestrichelten Linien – Linien gleicher Magnitude – zeigen, wie die maximale Magnitude abnimmt, je weiter du dich vom zentralen Pfad entfernst. Hier zeigt die Karte Linien mit 0.8 (am nächsten zum zentralen Pfad), 0.6, 0.4 und 0.2 (am nächsten zur nördlichen partiellen Begrenzungslinie).

Ein wichtiger Vorbehalt: Auch wenn du dich im zentralen Pfad befindest, siehst du eine partielle Finsternis! Die Totalität dauert nur wenige Minuten. Während des restlichen Verlaufs wird die Finsternis als partielle Finsternis beobachtet.

Du kannst dir die partiellen Begrenzungslinien als Markierung der Bahn der Mondpenumbra vorstellen, während sie sich über die Erdoberfläche bewegt.

Linien der maximalen Finsternis bei Sonnenauf- und -untergang

Hier werden die Finsterniskarten möglicherweise weniger intuitiv lesbar. Finsternisse beginnen und enden bei Sonnenauf- und -untergang (einige ungewöhnliche Fälle in Polarregionen beginnen auch bei Sonnenuntergang, nur um die Sache noch komplizierter zu machen). Diese Linien zeigen, wo die lokale maximale Finsternis mit Sonnenauf- oder -untergang zusammenfällt – mit einigen Feinheiten, die du beachten solltest.

Im Screenshot unten befindet sich die blaue Kartenmarkierung am Ende des zentralen Pfads, knapp hinter der Linie der maximalen Finsternis bei Sonnenuntergang:

Sieh dir das Bedienfeld Lokale Umstände unten links an. Es zeigt die genauen Zeiten der Finsternis für einen Beobachter am Standort der blauen Markierung – die „lokalen Umstände“ .

Ich habe die maximale Finsternis MAX ausgewählt; sie tritt um 17:48:19 Uhr in der Zeitzone GMT+6 ein. Der Mini-Finsternissimulator zeigt die verfinsterte Sonne, die gerade beginnt, unter dem Horizont unterzugehen, bei einer Höhe von +0.3°. Der dritte Kontakt (C3) wird als nicht sichtbar angezeigt. Sonnenuntergang ist um 17:51 Uhr.

So weit, so gut: Die Idee ist, dass du östlich der Sonnenuntergangslinie die maximale Finsternis nicht sehen wirst, weil die Sonne bereits untergegangen ist. Aber vielleicht fragst du dich: „Liegt die blaue Markierung nicht bereits knapp hinter der Sonnenuntergangslinie?“  Und du hättest recht. Das tut sie.

Der Grund für diese Diskrepanz ist wichtig. Praktisch alle Finsterniskarten werden anhand der unrefraktierten Position der Sonne berechnet. Atmosphärische Refraktion lässt Sonne und Mond am Himmel höher erscheinen: Die scheinbare Höhe nimmt leicht zu. Die Karte berücksichtigt das jedoch nicht: Die Sonnenuntergangslinie wird für den „geometrischen“  Sonnenuntergang berechnet, wenn sich das Zentrum der unrefraktierten Sonne am idealen Horizont bei 0° befindet.

Da der tatsächliche Sonnenuntergang definiert ist als der Zeitpunkt, an dem der obere Rand (12-Uhr-Position) der Sonne unter dem Horizont verschwindet, tritt er später ein als der „geometrische“  Sonnenuntergang. Daher kannst du dich ein kleines Stück über die Sonnenuntergangsgrenze hinausbewegen und die maximale Finsternis noch sehen, während die Sonne untergeht. Entsprechend kannst du dich bei der Sonnenaufgangsbegrenzungslinie etwas über die Linie hinausbewegen, da der Sonnenaufgang aufgrund der Refraktion früher erfolgt.

Maximale partielle Finsternis bei Sonnenauf- und -untergang

Oft befinden sich die interessantesten Orte zur Beobachtung einer partiellen Finsternis an den Begrenzungslinien für Sonnenauf- und -untergang. Dort kann das Phänomen der „Teufelshörner“  beobachtet werden, wenn eine teilweise verfinsterte Sonne den Horizont überquert. Ein Beobachter an der italienischen Küste nördlich von Ravenna am 12. August 2026 sollte die untergehende, verfinsterte Sonne etwa so sehen können:

Um attraktive Beobachtungsmöglichkeiten für partielle Finsternisse zu finden, suchst du am besten entlang und rund um die Linien der maximalen Finsternis bei Sonnenauf- und -untergang.

Beginn/Ende der partiellen Finsternis bei Sonnenauf-/Sonnenuntergang

Diese Linien sind auf einer Finsterniskarte vielleicht die verwirrendsten überhaupt; sie entstehen als Schleifen aus der zugrunde liegenden Mathematik.

Daher musst du den Kontext der Linie betrachten, um zu verstehen, ob sie sich an einem bestimmten Punkt auf der Karte auf den Beginn oder das Ende der Finsternis bezieht. Ein Beispiel:

Hier würde ein Beobachter bei (1) den vierten Kontakt, C4 (Ende der partiellen Finsternis), bei Sonnenuntergang sehen. Ein Beobachter bei (2) sieht dagegen den ersten Kontakt, C1 (Beginn der partiellen Finsternis), bei Sonnenuntergang. Das ist etwas verwirrend, aber so ergibt es sich aus der Geometrie der Finsternis.

Der Hinweis darauf, ob sich die gestrichelte Linie auf den Beginn oder das Ende der Finsternis bezieht, liegt in der Topologie: Bei Position (1) befinden wir uns „innerhalb“  der geschlossenen Form des Pfads, die durch die maximale Finsternis bei Sonnenauf-/Sonnenuntergang und die partiellen Begrenzungslinien begrenzt wird. Das bedeutet, dass die Finsternis für diese Beobachter bei Sonnenuntergang endet.

Für diejenigen ausserhalb beginnt die Finsternis bei Sonnenuntergang.

Wie bestimmst du, welche Linie den Sonnenuntergang markiert und welche sich auf den Beginn/das Ende bei Sonnenaufgang bezieht? In den meisten Fällen steht die westliche Schleife für Sonnenaufgang und die östliche für Sonnenuntergang. Es gibt jedoch Ausnahmen: TSE2026 (12. August 2026) ist ein bemerkenswertes Beispiel, das wir unten betrachten werden.

Darüber hinaus verwenden die Karten auf photoephemeris.com dieselben Farben für Sonnenauf- und -untergang wie TPE – helleres Orange für Sonnenaufgang, dunkleres Orange für Sonnenuntergang. Dadurch lassen sich die Linien leicht unterscheiden. Andere Karten verwenden mit ziemlicher Sicherheit andere Konventionen.

Finsternisse in hohen Breiten

Einige Finsternisse verlaufen durch hohe Breiten. Daher können Karten dieser Ereignisse auf den ersten Blick ziemlich seltsam aussehen. TSE2026 ist ein gutes Beispiel. Die Finsternis beginnt über Nordsibirien, verläuft fast direkt nach Norden zum Nordpol, schwenkt dann wieder nach Süden und zieht über das Mittelmeer. Es sieht so aus, als beginne sie im Osten, verlaufe westwärts und drehe dann wieder um. Der Pfad hat eine seltsame, übertriebene Schleifenform. Beachte, dass die Sonnenaufgangslinien (helleres Orange) im Osten und die Sonnenuntergangslinien im Westen liegen – das Gegenteil von TSE2027, das oben gezeigt wurde:

Mit einer orthografischen Projektion ergibt alles viel mehr Sinn:

Beachte, wie sie nun viel stärker der typischen Form ähnelt. Du siehst, dass die Sonnenaufgangslinien links vom Globus liegen und die Sonnenuntergangslinien im Westen. Der zentrale Pfad verläuft um den Globus, überquert den Nordpol (wo digitale Kartenbibliotheken, wie du sehen kannst, Schwierigkeiten haben, eine saubere Geometrie darzustellen), und endet dann nahe Spanien.

Wenn du das nächste Mal auf eine Finsterniskarte schaust und dich fragst, was um alles in der Welt dort vor sich geht, versuche zur „Globus“ -Ansicht zu wechseln. Finsterniskartografen wissen seit Jahrhunderten, dass diese Projektion gut funktioniert – siehe zum Beispiel die Karte von Joseph Jerome le Francai , die die Finsternis vom April 1764 zeigt.

Hybride Finsternisse

Der Begriff „hybride Finsternis“  bezeichnet eine Finsternis, die auf Teilen ihres Pfads total und auf anderen ringförmig ist. Es gibt drei Varianten:

• ATA: ringförmig-total-ringförmig
• TTA: total-ringförmig (total bei der grössten Finsternis)
• ATT: ringförmig-total (total bei der grössten Finsternis)

Je nachdem, wo du auf dem zentralen Pfad beobachtest, siehst du entweder eine ringförmige oder eine totale Finsternis. Die meisten Finsterniskarten unterscheiden die zwei oder drei Bereiche jedoch nicht visuell. Wenn die Karte ein integriertes Bedienfeld für lokale Umstände besitzt, kannst du aber einzelne Punkte prüfen und klar erkennen, welcher Finsternistyp an verschiedenen Orten vorliegt.

Zum Beispiel sehen wir bei HSE2031 (der nächsten hybriden Sonnenfinsternis) am Punkt der grössten Finsternis eine totale Finsternis:

In Panama, am östlichen Ende des Pfads, wird eine ringförmige Finsternis beobachtet (siehe das Bedienfeld für lokale Umstände):

Zentrale Pfade hybrider Finsternisse sind naturgemäss schmal: Die Karten oben zeigen zwar den zentralen Pfad und die Begrenzungslinien, doch bei der dargestellten Zoomstufe beginnen sie ineinander überzugehen.

Karten partieller Finsternisse

Wenn eine Finsternis nur partiell ist, liegt das daran, dass die Mondumbra die Erde verfehlt, die Penumbra jedoch nicht. Aufgrund der Orbitalgeometrie liegen diese Verfehlungen entweder „zu hoch“  oder „zu tief“  relativ zu den Polen der Erde. Daher sind partielle Finsternisse tendenziell zu den Polen hin verschoben: Dort findet sich die grösste Magnitude der Finsternis.

Wie alle polaren Finsternisse erzeugen sie seltsam aussehende Karten in Mercator-Projektion. Hier ist PSE2029Dec vom 6. Dezember 2029:

Hier sehen wir nur eine nördliche partielle Begrenzungslinie, die den Südlichen Ozean überquert, aber keine südliche partielle Begrenzungslinie: Das liegt daran, dass die südliche partielle Begrenzungslinie für diese Finsternis nicht existiert. Aber ist das wirklich, was hier geschieht? Wieder hilft eine orthografische Projektion bei der Klärung:

Die blaue Markierung befindet sich am Punkt der grössten Finsternis (Magnitude = 0.8910). An den Polen wird es kompliziert – wenn du ganz im Süden bist, führt der einzige Weg zurück nach Norden. In dieser Ansicht fragst du dich vielleicht, ob das, was wir in der Mercator-Ansicht für die sogenannte „nördliche“  partielle Begrenzungslinie hielten, in Wirklichkeit die südliche partielle Grenze ist und die nördliche partielle Grenze nicht existiert, weil die Sonne bereits untergegangen ist, wenn du dich von den Begrenzungslinien für Sonnenauf-/Sonnenuntergang in Richtung Australien nach Norden bewegst.

Finsternisse sind seltsam!

Karten nicht-zentraler Sonnenfinsternisse

Es gibt noch mehr. Irgendwann wirst du als engagierter Finsternisjäger wahrscheinlich auf eine „nicht-zentrale“  Finsternis stossen. Tatsächlich könntest du im Jahr 2043 zwei davon erleben, eine totale und eine ringförmige.

Wie partielle Finsternisse weisen nicht-zentrale Finsternisse naturgemäss Pfade in hohen Breiten auf. Der „nicht-zentrale“  Teil bedeutet, dass die Zentrallinie der Finsternis die Erde verfehlt. Wie du hier bei TSE2043 sehen kannst, ist die „südliche“  zentrale Begrenzungslinie definiert, aber es gibt keine Zentrallinie, keine nördliche zentrale Begrenzung und damit auch keinen zentralen Pfad im üblichen Sinn:

Die blaue Markierung zeigt den Punkt der grössten Finsternis, und sie liegt direkt auf der Linie der maximalen Finsternis bei Sonnenaufgang. Du kannst dir die Linien der maximalen Finsternis bei Sonnenauf-/Sonnenuntergang als Markierung dafür vorstellen, wo die Umbra beginnt, die Erde vollständig zu verfehlen. Wenn du den Globus drehen würdest, würdest du sehen, dass die Sonnenauf-/Sonnenuntergangslinien am Rand mit der Form der Erde selbst zusammenfallen.

Vertraue lokalen Umständen mehr als Finsterniskarten

Finsterniskarten sind eine zeitliche Verdichtung der Geometrie einer Finsternis. Lokale Umstände sind die präzise vorhergesagten Bedingungen für eine bestimmte Zeit und einen bestimmten Ort.

Im Allgemeinen solltest du lokalen Umständen mehr vertrauen als Karten. Karten eignen sich hervorragend für Übersichten und eine ziemlich genaue Beobachtungsplanung. Doch es gibt einige Dinge, die sie in der Regel nicht berücksichtigen:

• Höhe: Die überwiegende Mehrheit der Karten wird für einen Beobachter auf Meereshöhe berechnet. Wenn du auf einem Berggipfel auf der Zentrallinie der Karte stehst, sieht die Sache anders aus – typischerweise verschiebt sich die tatsächliche Zentrallinie aufgrund deiner Höhe über dem Meeresspiegel nach Süden oder Norden, abhängig von deinem Standort. Die Berechnung der lokalen Umstände berücksichtigt dies jedoch und liefert dir die tatsächlichen Werte.
• Refraktion: Wie wir oben gesehen haben, berücksichtigen Karten die atmosphärische Refraktion nicht. Das bedeutet, dass Umstände nahe Sonnenauf- oder -untergang leicht von den dargestellten Begrenzungslinien der Karte abweichen können.
• Effekte des Mondrands: Die meisten Finsterniskarten werden unter der Annahme eines glatten, kugelförmigen Mondes berechnet. Die Realität ist anders. Berge und Täler auf der Mondoberfläche können die Dauer der Totalität an einem bestimmten Ort verlängern oder verkürzen. Unser Rechner für lokale Umstände bewertet die Topografie des Mondrands an der Position der Kartenmarkierung, berechnet die Änderungen gegenüber den „klassischen“  Kontaktzeiten für einen glatten Mondrand und zeigt dir die Differenz:

• Aufgrund der Effekte des Mondrands ist die Totalität in Orange, NSW, bei TSE2028 11.3 s kürzer, als das Modell mit glattem Mondrand vorhersagt.
• Die lokalen Umstände erkennen auch Situationen, in denen du obwohl du laut Karte im zentralen Pfad bist aufgrund eines tiefen Mondtals tatsächlich keine Totalität erlebst. Sie erkennen auch den umgekehrten Fall, bei dem du ausserhalb des zentralen Pfads bist, aber aufgrund eines zufällig genau passend ausgerichteten Mondrückens oder Mondbergs dennoch Totalität siehst – hier haben wir 6.1 s Totalität durch Mondrandeffekt, obwohl sich die Markierung ausserhalb des zentralen Pfads befindet:

Finsterniskarten für Fotografen

Wie solltest du Finsterniskarten als Fotograf nutzen? Im Allgemeinen könnte der Ablauf etwa so aussehen:

1. Verschaffe dir einen Überblick über bevorstehende Finsternisse: Konsultiere unseren Finsterniskatalog, um Möglichkeiten zu finden.
2. Mach dich mit den allgemeinen Umständen einer Finsternis vertraut: Sieh dir die Finsterniskarte an, etwa TSE2028, um zu sehen, wo der zentrale Pfad verläuft.
3. Erkunde bei partiellen Finsternissen Orte mit der höchsten Magnitude sowie Orte nahe der Begrenzungslinien für Sonnenauf- oder -untergang.
4. Prüfe die lokalen Umstände, um einen Überblick über Dauer und Zeitablauf der Finsternis zu erhalten.
5. Wechsle zu TPE, um Aufnahmemöglichkeiten zu erkunden: Azimut und Höhe der Sonne während der Finsternis bestimmen, welche Aufnahmen möglich sind. Eine grosse Höhe während einer Finsternis spricht für Teleaufnahmen; mittlere oder geringe Höhen eröffnen die Möglichkeit einzigartiger Landschaftsansichten mit der verfinsterten Sonne.
6. Prüfe die Effekte des Mondrands sorgfältig mit dem Sonnenfinsternissimulator von TPE. Er zeigt dir das Profil des Mondrands und die daraus resultierenden Baily-Perlen.

---

Herzlichen Glückwunsch! Du hast jetzt ein fundiertes Verständnis dafür, wie du Karten von Sonnenfinsternissen liest. Der nächste Schritt besteht darin, eine Sonnenfinsternis zu planen – sie zu erleben, verändert dein Leben!