NASA-Projektion der Sonnenfinsternis vom 21. August.NASA Anmerkung der Redaktion: Am Montag, den 21. August, wird in den USA eine totale Sonnenfinsternis zu sehen sein. Shannon Schmoll, Direktor des Abrams Planetariums an der Michigan State University, erklärt, warum und wie es dazu kommt und was wir aus einer Sonnenfinsternis lernen können.
Woher wissen wir, wann eine Sonnenfinsternis eintreten wird? Woher wissen wir im Voraus, wo es sichtbar sein wird?
Sonnenfinsternisse treten auf, wenn unser Blick auf die Sonne durch den Mond blockiert wird. Wenn sich der Mond zwischen Sonne und Erde aufreiht, wirft der Mond einen Schatten auf die Erde. Das beobachten wir am Boden als Sonnenfinsternis.
Wir wissen wann sie passieren werden denn über Jahrhunderte Astronomen haben sehr genau gemessen die Bewegungen von Erde, Mond und Sonne, einschließlich ihrer Umlaufformen, wie die Umlaufbahnen the präzess und andere Parameter. Mit diesen Daten über den Mond – und ähnlichen Informationen über den Umlaufbahn der Erde um die Sonne – Wir können mathematische Modelle ihrer Bewegungen in Bezug aufeinander erstellen. Mit diesen Gleichungen können wir Datentabellen berechnen das kann vorhersagen, was wir auf der Erde sehen werden , je nach Standort, während einer Sonnenfinsternis sowie wann sie eintreten und wie lange sie andauern. (Der nächste große Sonnenfinsternisse über den USA wird im Jahr 2023 und 2024 .) 
Der Weg der Sonnenfinsternis am 21. August.NASA
Wie oft treten Finsternisse auf?
Eine Sonnenfinsternis ereignet sich im Durchschnitt ein paar Mal im Jahr. Das Mond geht zwischen Erde und Sonne alle 29 Tage, eine Zeit, die wir die nennen Neumond – wenn der Mond am Nachthimmel der Erde nicht sichtbar ist. Die Umlaufbahn des Mondes und die Bahn der Sonne an unserem Himmel stimmen jedoch nicht genau überein, sodass der Mond bei den meisten dieser Neumondereignisse über oder unter der Sonne erscheint. 
Die blaue Linie zeigt die Ekliptik, den Weg, den die Sonne von der Erde aus gesehen an unserem Himmel zu nehmen scheint. Die weiße Linie zeigt die Umlaufbahn des Mondes. Damit Sonnenfinsternisse auftreten, müssen sich sowohl die Sonne als auch der Mond in dem mit gelben Klammern markierten Bereich befinden.John French, Abrams Planetarium
Zweimal im Jahr gibt es jedoch eine Zeit, in der Mond und Sonne auf der Erde stehen – Astronomen nennen dies eine Sonnenfinsternis-Saison. Es dauert ungefähr 34 Tage, lang genug, damit der Mond eine volle Umlaufbahn (und dann einige) der Erde absolviert. Während jeder Finsternissaison sind von einigen Teilen der Erde aus mindestens zwei Finsternisse sichtbar. Bei Vollmond kommt es zu einer Mondfinsternis, wenn der Mond direkt hinter der Erde vorbeigeht, was zu einem dunkleren, rötlichen Mond führt. Und bei Neumond kommt es zu einer Sonnenfinsternis, wenn die Sonne vom Mond verdeckt wird.
Können wir etwas aus Sonnenfinsternis-Ereignissen lernen oder sind es wirklich nur Kuriositäten, die in der Natur vorkommen?
Wir können definitiv Dinge von Finsternisse lernen. Die äußerste Schicht der Sonne, die als Korona bekannt ist, ist schwer zu untersuchen, da sie weniger hell ist als der Rest der Sonne – daher haben wir Schwierigkeiten, sie inmitten der restlichen Sonnenhelligkeit zu sehen. 
Während einer Sonnenfinsternis wird die Korona der Sonne für Beobachter auf der Erde sichtbar.NASA
Wenn der Mond die Sonne blockiert, können wir die Korona sehen, das berühmte Bild des Lichthofs um die dunkle Mondscheibe. Derzeit untersuchen Astronomen dies, indem sie eine künstliche Sonnenfinsternis mit einer Maske erzeugen, die in spezielle Instrumente an Teleskopen eingebaut ist, die Koronagraphen genannt werden. Das ist großartig, erlaubt aber nicht die besten Bilder. Finsternisse bieten Wissenschaftlern die Möglichkeit, mehr Daten zu erhalten studiere die Korona in der Tiefe .
Wir können auch etwas über die Erde selbst lernen. In einem von einer Sonnenfinsternis betroffenen Gebiet führt die Verdunkelung der Sonne zu einem plötzlicher Temperaturabfall . Von der NASA finanzierte Studien während dieser Sonnenfinsternis werden die Auswirkungen der Sonnenfinsternis auf unsere Atmosphäre sowie das, was an Land passiert, untersuchen. Frühere Studien beobachteten das Verhalten von Tieren während einer Sonnenfinsternis im Jahr 2001 und stellten fest einige Tiere haben ihre Nachtroutinen durchgemacht als die Sonne verschwand, während andere nervös wurden.
Und wir können über das ganze Universum lernen. Vor weniger als 100 Jahren bewies eine Sonnenfinsternis eine Vorhersage, die Albert Einstein über die Schwerkraft gemacht hatte. Dieser Erfolg trug dazu bei, dass er sich einen Namen machte. In seinem Allgemeine Relativitätstheorie , das hatte Einstein vorhergesagt die Schwerkraft könnte den Weg des Lichts verbiegen . Der von ihm vorhergesagte Effekt war sehr gering, so dass er am besten betrachtet werden würde, wenn das Licht einen sehr großen Himmelskörper passierte, als Teil seiner Reise über eine sehr lange Raumstrecke.
Sir Arthur Eddington , ein Astronom, der das Studium der allgemeinen Relativitätstheorie vorangetrieben hat und dessen Arbeit ein wichtiger Teil unseres modernen Verständnisses von Sternen und Schwarzen Löchern ist, verwendet die Dunkelheit durch eine Sonnenfinsternis um die Position des Lichts der Sterne während des Tages zu betrachten, wenn es die Sonne passiert. Er dann verglichen diese Positionen mit ihren bekannten Positionen in der Nacht . Das hat er gesehen die Schwerkraft der Sonne hatte den Weg verbogen – genau so und in genau der Höhe, die Einstein vorhergesagt hatte.
Wie seltsam ist es, dass der Mond die Sonne im Grunde genau ausblenden kann?
Es ist sehr ungewöhnlich, dass der Mond und die Sonne zufällig auf der Höhe stehen die richtigen Abstände und Größen zu scheinen die gleiche größe zu haben in unserem Himmel. Dadurch kann der Mond die Sonnenscheibe perfekt blockieren und uns gleichzeitig die Korona zeigen. Venus und Merkur zum Beispiel können aus unserer Perspektive auch vor der Sonne vorbeiziehen. Sie erscheinen jedoch als kleine Flecken, die sich über die Sonne bewegen. 
Die Venus erscheint als kleiner Punkt oben links, als sie sich 2012 zwischen Sonne und Erde bewegt.NASA
Was würde jemand, der auf dem Mond steht, auf der Erde passieren sehen? Würde die Erde dunkel werden?
Wenn Sie auf dem Mond wären, könnten Sie die Auswirkungen der Sonnenfinsternis auf die Erde nur sehen, wenn Sie auf der Nachtseite des Mondes stehen, die der Erde zugewandt ist. Sie würden einen runden Schatten auf die Erde werfen sehen. Diese besondere Sonnenfinsternis wird zuerst den Pazifischen Ozean treffen, dann nach Oregon ziehen, die USA nach South Carolina überqueren und im Atlantischen Ozean enden. Dieser Weg, den der Schatten nimmt, wird der Weg der Totalität genannt.
Shannon Schmoll ist Direktor des Abrams Planetariums im Fachbereich Physik und Astronomie atAstronom Michigan State University . Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht auf Die Unterhaltung . Lies das originaler Artikel .
