Mysteriöse Schatten erscheinen während der Sonnenfinsternis

Seit 180 Jahren ist es den Experten nicht gelungen, die genaue Ursache der hellen und dunklen Wellen herauszufinden, die entstehen, wenn die Sonne verdeckt wird.

Simuliert die Schattenbänder, die erscheinen, wenn sich die Sonne während einer totalen Sonnenfinsternis zu einem dünnen Lichtband verengt. Foto: Sky and Telescope Magazine

Am 8. April findet die erste totale Sonnenfinsternis des Jahres 2024 statt. Für viele ist dies eine großartige Gelegenheit, die Korona – die äußere Atmosphäre der Sonne – sowie die Sterne und Planeten zu beobachten, die im Laufe des Tages erscheinen. Doch es gibt noch ein weiteres ungewöhnliches Phänomen, das nur dann sichtbar wird, wenn sich die Sonne zu einem Lichtfaden verengt hat: Schattenbänder.

Schattenstreifen sind wellenförmige helle und dunkle Bänder, die auf einfarbigen Oberflächen auftreten können. „Es war, als wäre man auf dem Boden eines Schwimmbeckens“, beschrieb der Astronom Nordgren. Diese Schattenbänder bleiben ein wissenschaftliches Rätsel. Die Astronomen wissen nicht genau, was sie verursacht oder warum sie nur gelegentlich auftreten.

Von den Phänomenen, die während einer Sonnenfinsternis auftreten, ist das Schattenband vielleicht das ungewöhnlichste. Diese mysteriösen Wellen kann man manchmal in den Minuten vor einer totalen Sonnenfinsternis (wenn die Sonnenscheibe vollständig vom Mond bedeckt ist) über den Boden gleiten sehen. Anfangs erscheinen die Bänder schwach und unordentlich, doch mit Annäherung an die Totalität werden sie geordneter, der Abstand zwischen ihnen verringert sich auf wenige Zentimeter und sie werden auch deutlicher. Nach dem Ende der Totalphase geschieht das Gegenteil: Die Schattenbänder erscheinen erneut, werden allmählich schwächer und ungeordneter und verschwinden schließlich vollständig.

Während der gleichen Sonnenfinsternis können Beobachter an unterschiedlichen Standorten jedoch unterschiedliche Schattenbandeffekte beobachten. Einige berichten, dass die Schattenbänder fast unmöglich zu erkennen seien, während andere sie ganz deutlich sehen. Bei manchen Finsternissen sind die Schattenbänder recht deutlich zu erkennen, zu anderen Zeiten sind sie jedoch sehr schwach oder völlig unsichtbar.

Wissenschaftler können nicht mit Sicherheit sagen, wann die Schattenbänder erstmals beobachtet wurden. Laut dem Buch „The Story of Eclipses“ des Amateurastronomen George F. Chambers wurde das Schattenbandphänomen während der Sonnenfinsternis vom 8. Juli 1842 aufgezeichnet. Bereits 1878 bereiteten sich Beobachter in Colorado (USA) auf das Auftreten von „Beugungsbändern“ vor. Dass das Schattenband vor Mitte des 19. Jahrhunderts nicht beobachtet wurde, könnte daran liegen, dass viele Menschen während der Sonnenfinsternis ihren Blick nach oben und nicht nach unten richteten.

Schattenbänder sind außerdem sehr schwer zu fotografieren. Sie treten normalerweise auf, wenn nur etwa 1 % der Sonne noch nicht vom Mond verdeckt ist, also nur noch sehr wenig Licht und ein sehr geringer Kontrast vorhanden ist. Die Durchschnittsgeschwindigkeit der sich auf dem Boden bewegenden Ballbänder beträgt etwa 3 m pro Sekunde. Schattenbänder sind meist nur wenige Zentimeter breit, sodass sie bei Foto- oder Videoaufnahmen unscharf erscheinen. Dass auf den meisten Bildern keine Schattenbänder erkennbar sind, hat auch einen physiologischen Grund. Das heißt, dass sie in Bewegung viel leichter zu beobachten sind als im Stillstand.

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

In den letzten etwa 180 Jahren haben Experten viele Ideen zur Erklärung von Schattenbändern vorgeschlagen. Einer der ersten Erklärungen zufolge handelt es sich um Beugungsbänder. Dieses Phänomen tritt auf, wenn Lichtwellen durch einen schmalen Schlitz in einer festen Oberfläche dringen und in der Mitte einen dunklen Streifen und auf beiden Seiten hellere Streifen erzeugen. Dann, im Jahr 1924, vermutete der italienische Astronom Guido Horn-D'Arturo, dass es sich bei den Bändern um übereinandergelegte Lochkamerabilder der Sonne handele, die aus Spriragli – Lücken in der oberen Erdatmosphäre – entstanden seien.

Die wahrscheinlichste Erklärung ist vermutlich ein meteorologischer Effekt, der dadurch entsteht, dass die letzten Sonnenstrahlen durch die turbulente Atmosphäre der Erde verzerrt werden. Dieser Effekt stört auch das Licht entfernter Sterne und lässt sie funkeln. Das Sternenlicht wird verzerrt, da der Stern von der Erde aus als punktförmige Lichtquelle erscheint. Planeten, die hell genug sind, um mit bloßem Auge gesehen zu werden, wie etwa Venus oder Jupiter, sind keine punktförmigen Lichtquellen, sondern viel größer. Daher sehen Beobachter sie selbst in unmittelbarer Nähe des Horizonts nur selten flackern.

Normalerweise funkeln Sonne und Mond nicht. Doch während einer Sonnenfinsternis, wenn die Sonnenscheibe auf einen dünnen Lichtfaden reduziert wird, scheint jeder Punkt entlang dieses Fadens wie ein Stern zu funkeln. Daher können die Schattenbänder das Ergebnis des von jedem Punkt ausgestrahlten Lichts sein. Einige Experten sind der Ansicht, dass die Schattenbänder umso deutlicher erscheinen, je schlechter die Beobachtungsbedingungen des Teleskops (aufgrund atmosphärischer Turbulenzen) sind.

Thu Thao (Laut Weltraum )

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