Mysteriöse Schatten erscheinen während der Sonnenfinsternis

Seit 180 Jahren haben Experten die genaue Ursache der hellen und dunklen Wellenbewegungen, die bei Verdunkelung der Sonne auftreten, noch nicht herausgefunden.

Simulation der Schattenbänder, die entstehen, wenn sich die Sonne während einer totalen Sonnenfinsternis zu einem schmalen Lichtstreifen verengt. Foto: Sky and Telescope Magazine

Die erste totale Sonnenfinsternis des Jahres 2024 findet am 8. April statt. Für viele bietet sich dann die großartige Gelegenheit, die Korona – die äußere Atmosphäre der Sonne – sowie die tagsüber sichtbaren Sterne und Planeten zu beobachten. Doch es gibt noch ein weiteres ungewöhnliches Phänomen, das nur dann zu sehen ist, wenn die Sonne zu einem einzigen Lichtfaden geschrumpft ist: Schattenbänder.

Schattenbänder sind wellenförmige helle und dunkle Streifen, die auf flachen Oberflächen auftreten können. „Es ist, als befände man sich auf dem Grund eines Schwimmbeckens“, erklärt der Astronom Nordgren. Schattenbänder geben der Wissenschaft weiterhin Rätsel auf. Astronomen wissen weder genau, wodurch sie verursacht werden, noch warum sie nur gelegentlich auftreten.

Von allen Phänomenen, die während einer Sonnenfinsternis auftreten, sind Schattenbänder wohl die ungewöhnlichsten. Diese geheimnisvollen Wellenmuster gleiten manchmal in den Minuten vor der Totalität (wenn die Sonnenscheibe vollständig vom Mond verdeckt wird) über den Boden. Anfangs erscheinen die Bänder schwach und unregelmäßig, doch je näher die Totalität rückt, desto geordneter werden sie, der Abstand zwischen ihnen verringert sich auf wenige Zentimeter und sie werden deutlicher sichtbar. Nach dem Ende der Totalität geschieht das Gegenteil: Die Schattenbänder erscheinen wieder, werden allmählich schwächer und unregelmäßiger und verschwinden schließlich ganz.

Innerhalb derselben Sonnenfinsternis werden Beobachter an verschiedenen Orten jedoch unterschiedliche Schattenstreifeneffekte wahrnehmen. Manche berichten, dass die Schattenstreifen kaum sichtbar sind, während andere sie deutlich erkennen können. Bei manchen Sonnenfinsternissen sind die Schattenstreifen sehr deutlich und gut erkennbar, bei anderen hingegen sehr schwach oder gar nicht sichtbar.

Wissenschaftler sind sich nicht sicher, wann Schattenstreifen erstmals beobachtet wurden. Laut dem Buch „ The Story of Eclipses“ des Amateurastronomen George F. Chambers wurde das Phänomen erstmals während der Sonnenfinsternis vom 8. Juli 1842 dokumentiert. Bereits 1878 bereiteten sich Beobachter in Colorado, USA, auf das Auftreten von „Beugungsstreifen“ vor. Das Fehlen von Beobachtungen von Schattenstreifen vor Mitte des 19. Jahrhunderts könnte darauf zurückzuführen sein, dass viele Menschen während Finsternissen ihren Blick nach oben statt nach unten richteten.

Schattenstreifen sind zudem sehr schwer zu fotografieren. Sie entstehen meist, wenn nur etwa 1 % der Sonne nicht vom Mond verdeckt wird, wodurch sehr wenig Licht und geringer Kontrast herrschen. Die durchschnittliche Geschwindigkeit von Schattenstreifen, die sich über den Boden bewegen, beträgt etwa 3 Meter pro Sekunde. Da Schattenstreifen in der Regel nur wenige Zentimeter breit sind, wirken sie auf Fotos und Videos unscharf. Es gibt auch einen physiologischen Grund, warum Schattenstreifen auf den meisten Fotos nicht erkennbar sind: Sie sind in Bewegung viel besser zu sehen als im Stillstand.

Schattenbänder während der totalen Sonnenfinsternis vom 21. Juni 2001. Foto: Wolfgang Strickling/Wikimedia Commons

In den vergangenen rund 180 Jahren haben Experten verschiedene Theorien zur Erklärung der Schattenstreifen aufgestellt. Eine der frühesten Erklärungen besagte, dass es sich um Beugungsstreifen handele. Diese entstehen, wenn Lichtwellen durch einen schmalen Spalt in einer festen Oberfläche hindurchtreten und dabei einen dunklen Streifen in der Mitte und hellere Streifen an den Rändern erzeugen. 1924 schlug der italienische Astronom Guido Horn-D'Arturo dann vor, dass die Streifen überlagerte Löcher der Sonne seien, die durch Spiragli – Lücken in der oberen Erdatmosphäre – entstehen.

Die wahrscheinlichste Erklärung ist ein meteorologischer Effekt, der durch die turbulente Erdatmosphäre und die dadurch entstehende Verzerrung der letzten Sonnenstrahlen verursacht wird. Dieser Effekt verzerrt auch das Licht ferner Sterne und lässt sie funkeln. Sternenlicht erscheint verzerrt, weil ein Stern von der Erde aus als Punktlichtquelle wahrgenommen wird. Helle Planeten wie Venus und Jupiter, die mit bloßem Auge deutlich sichtbar sind, sind keine Punktlichtquellen, sondern viel größer. Daher funkeln sie selbst in Horizontnähe nur selten.

Sonne und Mond funkeln normalerweise nicht. Doch während einer Sonnenfinsternis, wenn die Sonnenscheibe zu einem dünnen Lichtfaden schrumpft, scheint jeder Punkt entlang dieses Fadens wie ein Stern zu funkeln. Die Schattenbänder könnten daher durch das von jedem dieser Punkte emittierte Licht entstehen. Manche Experten vermuten, dass die Schattenbänder umso deutlicher sichtbar sind, je schlechter die Beobachtungsbedingungen (beispielsweise durch atmosphärische Turbulenzen) sind.

Thu Thao (laut Space )

Quellenlink: https://vnexpress.net/nhung-dai-bong-bi-an-xuat-hien-trong-nhat-thuc-4702094.html