Die Sonnenfinsternis am kommenden Mittwoch ist nicht nur ein Himmelsspektakel, sie bietet Forschenden auch einen seltenen Blick auf den Stern und dessen Korona. Messungen während der Zeit sollen helfen, unter anderem ungelöste Rätsel in der Sonnenphysik aufzuklären. Unter anderem steigen in der Zone der totalen Finsternis ein Forschungsflugzeug mit speziellen Instrumenten sowie Ballone auf.
Bei einer Sonnenfinsternis schiebt sich der Mond vor die Sonne und verdeckt sie für wenige Minuten. Das schmale Band der totalen Finsternis erstreckt sich am Mittwoch von Grönland über Island bis nach Spanien. In Deutschland ist am Abend eine partielle Sonnenfinsternis zu sehen. Mit etwa 90 Prozent am stärksten bedeckt ist die Sonne hierzulande im äußersten Südwesten.
Dem Mondschatten hinterher
Die US-Weltraumbehörde Nasa plant, mit einem Spezialflugzeug von Island aus dem Schatten des Mondes zu folgen. Dieser bewegt sich mit 2500 Kilometern pro Stunde über die Erdoberfläche und wird das Flugzeug daher rasch einholen. Statt wie auf der Erde gut zwei Minuten dürften die Piloten knapp drei Minuten totale Finsternis erleben, schreibt der »Guardian« . An Bord: eine Kamera, die pro Sekunde 20 hochaufgelöste Bilder der Korona liefert.
Die Korona, die äußere Atmosphäre der Sonne, besteht aus dünn verteilten Gasen, die mehrere Millionen Grad heiß sind. Und das, obwohl die Temperatur auf der Oberfläche der Sonne gerade einmal 6000 Grad beträgt. Wie sich das Gas in der Korona derart aufheizt, ist nicht restlos aufgeklärt. Die Daten könnten dazu beitragen, diese Frage zu beantworten.
Ungetrübter Blick auf die Korona
In Island wollen zwei Forschungsteams in einem Zeitraum von 18 Stunden vor der Sonnenfinsternis bis 8 Stunden danach rund 80 Ballone starten. Damit möchten sie untersuchen, wie die Sonnenfinsternis sich auf die Grenzschicht der Erde auswirkt, wo die Atmosphäre den Boden berührt. Die Dicke dieser Schicht hänge etwa von der Temperatur und der Luftfeuchtigkeit ab, schreibt die Nasa in einer Mitteilung .
Auch Sonnenobservatorien im Weltraum wie der »Solar Orbiter« und »Soho« nehmen die Sonne während der Finsternis in den Blick. Normalerweise decken diese Instrumente die helle Sonnenscheibe mit einer künstlichen Blende ab. Sie erzeugen so eine Art künstlicher Sonnenfinsternis, um die Korona sichtbar zu machen.
Dreidimensionale Bilder
Aus Sicherheitsgründen muss die Blende jedoch größer sein als die Sonnenscheibe, da sonst ein Teil des hellen Sonnenlichts durch Beugungseffekte und Streuung auf die empfindlichen Sensoren fallen und diese zerstören würde. »Soho« beispielsweise sieht die Korona erst ab etwa einem halben Sonnenradius Abstand von der Sonnenoberfläche. Bei einer totalen Sonnenfinsternis tritt dieses Problem nicht auf und die Forscher können die Korona bis hinab zur Oberfläche der Sonne in Augenschein nehmen.
Der »Solar Orbiter« dürfte ebenfalls besondere Aufnahmen liefern. »Die Sonde ist an diesem Tag ungefähr 90 Grad von der Richtung her entfernt von der Erde«, sagt der Sonnenexperte Daniel Müller von der europäischen Weltraumbehörde Esa. »Sie sieht die Sonne also aus einem anderen Winkel.« Dieser zusätzliche Blickwinkel ermögliche es, stereoskopische, dreidimensionale Bilder von Strukturen in der Sonnenkorona zu erzeugen.
Vor Beginn des Weltraumzeitalters waren totale Sonnenfinsternisse die einzige Möglichkeit für Wissenschaftler, die Korona zu beobachten. Ernsthaft begann diese Forschung zur Finsternis am 8. Juli 1842, die von Südfrankreich, Norditalien und Österreich zu beobachten war. Zum ersten Mal pilgerten in jenem Jahr Astronomen aus allen Teilen Europas mit Fernrohren und Messapparaturen in die Finsterniszone.
Von besonderer Bedeutung für die Forschung war die Sonnenfinsternis am 29. Mai 1919. Die Dunkelheit am Tage erlaubt es, nahe bei der Sonne stehende Sterne zu beobachten und damit die Relativitätstheorie Albert Einsteins zu überprüfen. Diese Theorie sagt voraus, wie stark die Schwerkraft der Sonne Lichtstrahlen ferner Sterne verbiegt. Dadurch verschiebt sich ihre Position am Himmel. Die Messungen bei der Finsternis bestätigten den von Einstein vorhergesagten Wert.
Hier verrät die Astrophysikerin Carolin Liefke die beste Beobachtungsposition und erklärt, warum es irgendwann keine totale Sonnenfinsternis mehr geben wird.
