Zwei- bis fünfmal im Jahr schiebt sich der Mond auf seiner Umlaufbahn zwischen Sonne und Erde, und sein Schatten wandert über den Erdball hinweg. Am Boden wird dies als Sonnenfinsternis wahrgenommen. Durch seinen nicht ganz kreisförmigen Orbit ist der scheinbare Durchmesser des Mondes bisweilen exakt so groß wie jener der Sonne (das liegt daran, dass der Mond etwa 400-mal kleiner als die Sonne und der Erde rund 400-,al näher als die Sonne ist).

In diesem Fall spricht man in einem höchstens 273 Kilometer breiten Schattenstreifen von einer totalen Sonnenfinsternis – ein beeindruckendes Ereignis, bei der die Beleuchtungsstärke in der betroffenen Zone auf etwa 1/10.000 bis 1/100.000 der normalen Sonnenscheinhelligkeit abnimmt.

Eine totale Sonnenfinsternis auf der Erde, aufgenommen am 4. Dezember 2021 in der Antarktis.
Foto: AFP/Felipe TRUEBA

Sonne wird beim Nachbarn zum Auge

Auch auf unserem Nachbarplaneten Mars ereignen sich immer wieder Eklipsen, nur sehen sie dort gänzlich anders aus und kommen häufiger vor; sie wirken geradezu bizarr, und vor allem erscheinen sie weniger "finster". Das liegt daran, dass die beiden Marsmonde Phobos und Deimos deutlich kleiner und klumpiger sind als unser Erdenmond. Phobos ist dabei der größere und nähere der beiden und kann dadurch immerhin noch bis zu 40 Prozent der Sonnenscheibe verdecken.

Technisch betrachtet handelt es sich freilich weniger um Sonnenfinsternisse als vielmehr um Transite, die die Sonnenscheibe niemals vollständig bedecken: Für einen Betrachter auf der Marsoberfläche verwandeln sie die Sonne vorübergehend in eine Art Himmelsauge mit wandernder schwarzer Pupille, wie das folgende Video des Nasa-Rovers Curiosity zeigt:

Video: Curiosity beobachtet Phobos vor der Sonnenscheibe.
NASA Jet Propulsion Laboratory

Überraschende Effekte

Die Verdeckung der Sonne durch einen Marsmond sieht nicht nur fremdartig aus, sie hat auch einen seltsamen Effekt auf den Planeten, wie Forschende feststellen konnten: Als der Schatten von Phobos über den Marslander InSight der Nasa hinwegzog, neigte sich das Observatorium zur Messung von seismischen Aktivität ein winziges Stück zur Seite. Die Fachleute erklären sich dies mit einer leichten Verformung der Marsoberfläche, die einem Kühleffekt durch die reduzierte Sonneneinstrahlung zu verdanken ist.

Die Transite von Phobos und Deimos verraten den Wissenschaftern nicht nur etwas über den Mars und sein Innenleben, sondern auch etwas über die Monde selbst: Aus der exakten Vermessung der Bewegung von Phobos lässt sich auf sein weiteres Schicksal schließen. Der kartoffelförmige Mond umkreist den Roten Planeten nämlich auf einer sehr niedrigen Umlaufbahn, wodurch ständig Gezeitenkräfte an ihm zerren.

Video: Marsrover Perseverance fängt eine Phobos-Sonnenfinsternis in bisher unerreichter Detailtreue ein.
NASA Jet Propulsion Laboratory

Eines Tages wird Phobos diesen nicht mehr standhalten können und auseinanderbrechen. Nicht zuletzt die detailreichen Beobachtung der marsianischen Sonnenfinsternisse durch Curiosity, Perseverace und Co haben gezeigt, dass dieser Moment nicht mehr allzu weit entfernt liegen dürfte: Vermutlich wird er schon in einigen zehn Millionen Jahren zerbersten. Jüngste Untersuchungen konnten bereits Risse und tiefe Gräben identifizieren. (tberg, 30.8.2022)