Mysteriöse Schatten erscheinen während der Sonnenfinsternis

Seit 180 Jahren haben Experten die genaue Ursache der hellen und dunklen Wellen, die sich bewegen, wenn die Sonne verdeckt ist, nicht herausgefunden.

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

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

Schattenbänder sind wellenförmige Bänder aus Licht und Dunkelheit, die auf flachen Oberflächen auftreten können. „Es ist, als wäre man auf dem Boden eines Schwimmbeckens“, sagt der Astronom Nordgren. Schattenbänder bleiben ein wissenschaftliches Rätsel. Astronomen wissen nicht genau, was sie verursacht oder warum sie nur gelegentlich auftreten.

Von allen Phänomenen, die während einer Sonnenfinsternis auftreten, sind Schattenbänder vielleicht das ungewöhnlichste. Diese mysteriösen Wellen 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 mit Herannahen der Totalität werden sie geordneter, der Abstand zwischen ihnen verringert sich auf wenige Zentimeter, und sie werden deutlicher. Nach dem Ende der Totalität geschieht das Gegenteil: Die Schattenbänder erscheinen erneut, werden allmählich schwächer und unregelmäßiger und verschwinden schließlich ganz.

Innerhalb einer Finsternis können Beobachter an verschiedenen Orten jedoch unterschiedliche Schattenstreifeneffekte beobachten. Manche berichten, dass die Schattenstreifen kaum zu erkennen sind, während andere sie deutlich wahrnehmen. Bei manchen Finsternissen sind die Schattenstreifen deutlich sichtbar, bei anderen hingegen nur sehr schwach oder gar nicht sichtbar.

Wissenschaftler sind sich nicht sicher, wann Schattenbänder 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 aufgezeichnet. Bereits 1878 bereiteten sich Beobachter in Colorado, USA, auf das Auftreten von „Beugungsbändern“ vor. Dass vor Mitte des 19. Jahrhunderts keine Schattenbänder beobachtet wurden, könnte daran liegen, dass viele Menschen bei Sonnenfinsternissen ihren Blick nach oben statt nach unten richteten.

Schattenbänder sind außerdem sehr schwer zu fotografieren. Sie erscheinen meist, wenn nur etwa 1 % der Sonne nicht vom Mond verdeckt wird, also sehr wenig Licht und Kontrast vorhanden sind. Die durchschnittliche Geschwindigkeit von Schattenbändern, die sich über den Boden bewegen, beträgt etwa 3 Meter pro Sekunde. Schattenbänder sind zudem meist nur wenige Zentimeter breit, sodass sie auf Fotos oder Videos unscharf erscheinen. Dass Schattenbänder auf den meisten Fotos nicht erkennbar sind, hat auch einen physiologischen Grund. In Bewegung sind sie viel leichter zu erkennen als im Stillstand.

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

In den letzten rund 180 Jahren haben Experten verschiedene Theorien zur Erklärung der Schattenbänder vorgeschlagen. Eine der frühesten Erklärungen war, dass es sich um Beugungsbänder handelte. Diese entstehen, wenn Lichtwellen durch einen schmalen Spalt in einer festen Oberfläche fallen und in der Mitte einen dunklen Streifen sowie an den Seiten hellere Streifen erzeugen. 1924 schlug der italienische Astronom Guido Horn-D'Arturo dann vor, dass es sich bei den Bändern um übereinanderliegende Nadellöcher der Sonne handele, die durch Spriragli – Lücken in der oberen Erdatmosphäre – entstehen.

Die wahrscheinlichste Erklärung ist ein meteorologischer Effekt, der dadurch entsteht, dass die letzten Sonnenstrahlen durch die turbulente Erdatmosphäre verzerrt werden. Dieser Effekt verzerrt auch das Licht ferner Sterne, sodass diese zu funkeln scheinen. Die Verzerrung des Sternenlichts liegt darin begründet, dass ein Stern von der Erde aus betrachtet eine punktförmige Lichtquelle ist. Helle Planeten wie Venus und Jupiter, die mit bloßem Auge deutlich sichtbar sind, sind hingegen viel größer und daher selbst in unmittelbarer Nähe des Horizonts kaum zu funkeln.

Sonne und Mond funkeln normalerweise nicht. Doch während einer Sonnenfinsternis, wenn die Sonnenscheibe zu einem dünnen Lichtfaden verdunstet, scheint jeder Punkt entlang des Fadens wie ein Stern zu funkeln. Die Schattenbänder könnten daher das Ergebnis des von jedem Punkt ausgehenden Lichts sein. Einige Experten glauben, dass die Schattenbänder umso deutlicher erscheinen, je schlechter die Beobachtungsbedingungen (aufgrund atmosphärischer Turbulenzen) sind.

Thu Thao (Laut Weltraum )

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