Astronomen sprechen von einem Drei-Körper-Problem, da Sonne-Erde-Mond in direkter Verbindung zueinander stehen. Die drei Himmelskörper beeinflussen sich gegenseitig in ihrer Bewegung. Das ist also ein klassisches Problem der Himmelsmechanik. Wenn wir Mond- oder Sonnenfinsternisse verstehen wollen, dann müssen wir uns mit der Himmelsmechanik beschäftigen.

Alle Planeten umkreisen die Sonne - selbstverständlich auch die Erde. Um die Erde kreist der Mond. Alle 27 Tage steht er zwischen Erde und Sonne. Würde unser Mond exakt auf der Äquatorebene die Erde umkreisen, könnte man jeden Monat irgendwo auf der Erde eine Sonnenfinsternis beobachten. Leider aber ist die Mondbahn aber um etwa 6° gekippt. Dadurch steht der Mond manchmal tiefer oder höher als die Sonne. Auch wenn man es nicht glauben will, es gibt mehr Sonnen- als Mondfinsternisse. In einem Jahrhundert finden etwa 150 Mond- und 240 Sonnenfinsternisse statt - irgendwo auf der Erde. Unsere Erde wirft auch einen Schatten in den Weltraum. Wenn die Mondbahn zufällig durch den Schattenkegel läuft, wird der Mond nicht mehr von der Sonne angeschienen und wird unsichtbar. Allerdings sind Sonnenfinsternisse sehr lokale Ereignisse, während Mondfinsternisse in größeren Regionen zu sehen sind und es uns wohl deshalb so erscheint, als wären sie häufiger.

Wenn eine Sonnenfinsternis stattfindet, versperrt der Mond quasi die freie Sicht zur Sonne. Sonnen- und MondfinsternisUnser Mond kreist in einer leicht elliptischen Bahn um die Erde. Dadurch steht der Mond manchmal näher bei der Erde, wodurch er die Sonnenscheibe vollständig bedeckt. Steht er aber in einer erdfernen Position, so scheint der Mond etwas kleiner als die Sonnenscheibe zu sein, weshalb die Sonne noch über den Rand des Mondes schaut. Astronomen sprechen dann von einer ringförmigen Sonnenfinsternis. So verblüffend es ist, Sonnenfinsternisse sind nicht schwer zu berechnen. Man muss nur den Saros-Zyklus kennen und der beträgt exakt 18 Jahre und 11 1/3 Tage.

Babylonische und chinesische Astronomen kannten ihn bereits. Sonnen- und Mondfinsternisse waren von höchster religiöser Bedeutung. Als die beiden chinesischen Hofastronomen Ho und Hi die Sonnenfinsternis am 22. Oktober 2137 v.Chr. verschwitzten, wurden ihre Stellen noch am selben Tag wieder frei, denn der Kaiser von China verstand bei solchen dramatischen Himmelsereignissen keinen Spaß. Wie man sieht, lohnt es sich den Saroszyklus zu kennen. Hier noch mal die Daten: 18 Jahre und 11/3 Tage.

Wissen kompakt

• Eklipsen (Finsternisse) sind Drei-Körper-Probleme. Sonne-Erde-Mond stehen in einer Gravitationsabhängigkeit zueinander.
• Das Drei-Körper-Problem ist ein klassisches Problem der Himmelsmechanik. Allerdings beeinflussen die Anziehungskräfte sich gegeneinander, weshalb sich Drei-Körper-Probleme mathematisch sich nicht exakt berechnen lassen.
• Planeten umkreisen ihr Zentralgestirn. Um die Planeten kreisen die Monde. In unserem Sonnensystem haben nur Merkur und Venus keinen Mond.
• Es ist purer Zufall, dass der Mond und die Sonne, von der Erde aus betrachtet, in der Regel die gleichen Durchmesser zu haben scheinen. Da der Mond in einer leichten Ellipse die Erde umkreist, ist er manchmal der Erde näher oder ferner (Perigäum - Apogäum). Dadurch scheint sich der Durchmesser der Mondkugel leicht zu ändern. Ist der scheinbare Monddurchmesser kleiner, kann er die Sonnenscheibe nicht gänzlich verdecken - am Mondrand steht die Sonnenscheibe etwas über. Solche unvollständigen Eklipsen nennt man ringförmige Sonnenfinsternisse.