mini|Sonnenkorona bei der Finsternis am 11. August 1999 Eine irdische Sonnenfinsternis oder Eklipse ( ‚Verdeckung‘, ‚Auslöschung‘) ist ein astronomisches Ereignis, bei dem die Sonne von bestimmten Gebieten auf der Erde aus gesehen durch den Mond teilweise oder ganz verdeckt wird. Der Schatten des Mondes streicht dabei über die Erde, was nur bei Neumond möglich ist.

Sonne und Mond erscheinen einem Beobachter auf der Erde mit ungefähr dem gleichen scheinbaren Durchmesser von etwa 0,5°. Bei bestimmten Konstellationen kreuzt der Mond den Weg der Sonnenstrahlen und kann die Sonnenscheibe vorübergehend vollständig abdecken. Die bei solch einer totalen Sonnenfinsternis auf die Erde fallende Spur des Kernschattens des Mondes ist höchstens einige hundert Kilometer breit. Hingegen misst der Halbschatten des Mondes – wegen der flächigen Lichtquelle Sonne ein Übergangsschatten mit fließendem Helligkeitsübergang – mehrere tausend Kilometer, so dass daneben von mehr als einem Viertel der Erdoberfläche aus eine partielle Verfinsterung der Sonne zu beobachten ist.

mini|Totale Sonnenfinsternis (Abstands- und Größenverhältnisse nicht maßstabstreu) mini|hochkant=1.1|Animation der totalen Sonnenfinsternis von 2006; der kleine schwarze Punkt ist der Kernschatten, der Bereich des Halbschattens ist hellgrau markiert. Dort hängt die Helligkeit vom Verfinsterungsgrad und damit vom Abstand zum Kernschatten ab.

Die nächste totale Sonnenfinsternis findet am 2. August 2027 statt. Der Kernschatten überstreicht den äußersten Süden Spaniens und Nordafrika, im deutschsprachigen Raum ist die Finsternis partiell sichtbar.

Geschichte mini|hochkant=1.1|Erhard Weigel, vorausberechnete Kartendarstellung des Mondschatten­verlaufs am mini|hochkant=1.1|Totale Sonnenfinsternis vom 29. Juli 1878 (Zeichnung von Trouvelot, 1881)

Der hethitische Großkönig Muršili II. nahm in seinem zehnten Regierungsjahr ein Omen wahr, das unter anderem in seinen Annalen beschrieben wird. Es wird zumeist als Sonnenfinsternis interpretiert und gilt bei vielen Altorientalisten als wichtiger Fixpunkt für die Chronologie des hethitischen Großreichs. Die derzeit vorherrschende Meinung identifiziert die Sonnenfinsternis des Muršilis mit einer totalen Sonnenfinsternis am 24. Juni 1312 v. Chr., die über dem nördlichen Anatolien gut zu beobachten war.Siehe dazu unter anderem Gernot Wilhelm: Muršilis Konflikt mit Ägypten und Haremhabs Thronbesteigung. In: Die Welt des Orients. Band 39, 2009, S. 108–116, besonders S. 114 ff. (mit weiteren Belegen) online bei Academia.edu

Aus Keilschriften geht hervor, dass den Babyloniern ab etwa 800 v. Chr. schon Finsterniszyklen mit der Sarosperiode (rund 18 Jahre) bekannt waren. Motiviert waren diese erstaunlichen Forschungen unter anderem dadurch, dass Sonnenfinsternisse in der Antike und bis in die frühe Neuzeit als Unheil bringende Zeichen göttlicher Mächte galten.Dors Unbehaun: Sonnenfinsternisse in der Geschichte bei astronomie.de, abgerufen am 3. Mai 2015.

Bekannt ist etwa die von Herodot überlieferte Anekdote, wonach Thales für die Zeit eines Krieges zwischen den Medern und den Lydern eine Sonnenfinsternis vorausgesagt habe. Als diese tatsächlich eintrat, hätten die Gegner den Kampf erschreckt beendet und Frieden geschlossen. Dabei könnte es sich um die Sonnenfinsternis vom 28. Mai 585 v. Chr. handeln,F. R. Stephenson, L. J. Fatoohi: Thale’s Prediction of a Solar Eclipse. In: Journal for the History of Astronomy. Nr. 11, 1997, S. 279. einige Argumente sprechen jedoch auch für die Sonnenfinsternis vom 16. März 581 v. Chr.D. Panchenko: Thales’s Prediction of a Solar Eclipse. In: Journal for the History of Astronomy. Nr. 11, 1994, S. 275. Weitere Berichte über Sonnenfinsternisse der Antike liegen insbesondere für eine Sonnenfinsternis im August 310 v. Chr. vor, die von der Flotte des Agathokles von Syrakus auf ihrem Feldzug gegen Karthago beobachtet wurde, sowie für eine Finsternis im April 136 v. Chr., die in Mesopotamien beobachtet wurde. Auch aus China sind entsprechende Finsternisbeobachtungen überliefert. Inwieweit antike Astronomen Sonnenfinsternisse tatsächlich vorhersagen konnten, ist in der Forschung umstritten. Der antike Mechanismus von Antikythera, ein Gebilde von Zahnrädern wahrscheinlich aus dem 2. oder 1. Jahrhundert v. Chr., kann als Kalendarium angesehen werden, das analogrechnend unter anderem auch die Vorhersage von Sonnen- und Mondfinsternissen erlaubte.Gernot Meiser: bei astronomie.de, abgerufen am 3. Mai 2015.

Die rund dreistündige Finsternis bei der Kreuzigung Jesu, von der in der Bibel im Neuen Testament berichtet wird,Lukas 23,44-45, Matthäus 27,45 und Markus 15,33. Das Johannesevangelium erwähnt ein solches Ereignis nicht. kann keine Sonnenfinsternis im hier behandelten Sinne gewesen sein. Denn alle vier Evangelien stimmen darin überein, dass Jesus am 14. oder 15. des jüdischen Monats Nisan gekreuzigt wurde; zu diesem Termin aber ist eine Sonnenfinsternis unmöglich, da im jüdischen Kalender um die Monatsmitte Vollmond war, nicht der für eine Sonnenfinsternis erforderliche Neumond. Dagegen beschreibt das Alte Testament beim Auszug der Juden aus Ägypten, dass eine Sonnenfinsternis eine wichtige Rolle gespielt haben muss.Berthold Seewald: Recke deine Hand gen Himmel, dass eine solche Finsternis werde in Ägypten, dass man sie greifen kann. Und Mose reckte seine Hand gen Himmel bei welt.de, abgerufen am 3. Mai 2015.

Manche Kulturen schrieben Sonnenfinsternissen eine religiöse Bedeutung zu, etwa im alten China oder in der Chimú-Kultur (Peru, 1250–1475). Für die Chimús war die wichtigste Gottheit der Mond, weil er die Sonne verdecken konnte, was stets Anlass für große Feste war.

Die in der Antike begonnene wissenschaftliche Behandlung von Sonnenfinsternissen rückte erst mit der Etablierung des heliozentrischen Weltbildes durch Kopernikus und Kepler wieder in das Blickfeld der Forscher. Erhard Weigel legte 1654 eine detaillierte Vorausberechnung der Sonnenfinsternis am vor.De Eclipsibus, tum in genere, tum in specie De Magna Solis Eclipsi, d 2. Aug. proxime futura. Jena 1654 (Digitalisat) Edmond Halley sagte die totale Sonnenfinsternis vom 3. Mai 1715 vorher und gab auch den Verlauf der Totalitätszone in Großbritannien an. Er versuchte mit seinen Kenntnissen der Bahnbewegung von Sonne und Mond auch, Finsternisse in der Vergangenheit zu erforschen. Dabei stieß er auf unerwartete Widersprüche – totale Sonnenfinsternisse, die tatsächlich im östlichen Mittelmeer beobachtet worden waren, hätten Halleys Berechnungen zufolge in Spanien stattfinden müssen. Dieser Widerspruch ließ sich schließlich durch eine zunehmende Verlangsamung der Erdumdrehungen erklären: Die Tageslänge nimmt pro Jahr durchschnittlich um rund 17 Mikrosekunden zu. Über die Jahrhunderte summiert sich dieser Effekt, sodass er für die Berechnung historischer Finsternisse berücksichtigt werden muss.Hans-Ulrich Keller: Kompendium der Astronomie. Kosmos, Stuttgart 2008, ISBN 978-3-440-11289-2, S. 98–101, siehe Literatur.

Seit Mitte des 19. Jahrhunderts begannen die astronomischen Gesellschaften einiger industrialisierter Nationen, Expeditionen in entferntere Erdteile zur Beobachtung von Sonnenfinsternissen zu organisieren. Dabei stand vor allem die Beobachtung der Korona im Zentrum des Interesses. Die totale Sonnenfinsternis vom 29. Mai 1919, wie sie auf der afrikanischen Insel Príncipe von einer Expedition unter der Leitung von Arthur Stanley Eddington beobachtet werden konnte, gewann besondere Aufmerksamkeit im Zusammenhang mit der wenige Jahre zuvor von Albert Einstein entwickelten Relativitätstheorie, die unter anderem die Ablenkung des Lichts ferner Sterne durch das Gravitationsfeld der Sonne vorhersagte – was durch die Beobachtungen bestätigt wurde.

Die Erwähnung einer Sonnenfinsternis in antiken Texten kann wichtige chronologische Fixpunkte liefern. So ist die Sonnenfinsternis vom 15. Juni 763 v. Chr. in der assyrischen Eponymenliste des Bur-Saggile (Statthalter von Guzana) verzeichnet, was ermöglicht, diese Liste in unserem Kalender zu verankern.Datum im proleptisch-julianischen Kalender.

Grundlagen einer Sonnenfinsternis mini|hochkant=1.2|Sonnenfinsternis bei Neumond in den Positionen 0., 6., …

Damit es zu einer Sonnenfinsternis kommt, müssen Sonne, Mond und Erde auf einer Linie stehen. Da die Mondbahn gegen die Ekliptikebene geneigt ist (um etwa 5°), tritt dies nicht jedes Mal zu Neumond ein, sondern nur, wenn der Mond sich dann auch nahe einem der zwei Schnittpunkte von Mondbahn und Ekliptikebene befindet. Bis wieder einer dieser beiden Mondknoten die Sonne passiert, braucht es ein halbes Finsternisjahr (173,31 Tage).

Der scheinbare Durchmesser des Mondes kann bei vielen zentralen Finsternissen – wenn also die Mitte der Mondscheibe über den Sonnenmittelpunkt zieht – hinreichen, die Sonne vollständig zu bedecken, sodass eine totale Sonnenfinsternis zu beobachten ist. Da die Umlaufbahn der Erde um die Sonne, wie auch die des Mondes um die Erde, leicht elliptisch ist, sind die Entfernungen von Sonne und Mond zu Erde veränderlich. Es kommt so auch vor, dass die Mondscheibe relativ zur Sonnenscheibe zu klein ist, um sie ganz zu bedecken. Dann kann ein dünner Ring der Sonnenscheibe um den Mond herum sichtbar bleiben, bei einer ringförmigen Sonnenfinsternis.

Geht über einen Beobachter beziehungsweise einen Ort auf der Erde nicht der Kernschatten des Mondes hinweg, aber sein Halbschatten, so wird von einer partiellen Sonnenfinsternis gesprochen. Diese ist regional bezogen häufiger zu beobachten als eine totale Sonnenfinsternis, weil die Spur des Kernschattens auf der Erdoberfläche nicht breit ist, äquatornah maximal weniger als 300 km.

Da Sonne, Mond und Erde keine punktförmigen Gebilde sind, können Sonnenfinsternisse auch noch in einem gewissen Abstand zum Mondknoten stattfinden, dem sogenannten Finsternis-Limit; beidseits knapp 17° gemessen als ekliptikaler Winkel beträgt dieser Bereich für Finsternisse, die durch den auf die Erde – bezogen als ganze – geworfenen Halbschatten des Mondes entstehen können. So kann gelegentlich – im Wechsel einer Reihe des Semesterzyklus von acht bis zehn halben Jahren zur folgenden – nach einer partiellen Sonnenfinsternis schon etwa einen Monat später die nächste Sonnenfinsternis eintreten. Der Finsternisbereich für totale Sonnenfinsternisse jedoch hat nur eine Knotendistanz von rund ± 10,6° beziehungsweise beträgt etwa 22 Tage; so kann denn einer totalen nicht schon eine Lunation (durchschnittlich 29,53 Tage) später wieder eine Finsternis der Sonne folgen, wohl aber nach etwa einer halben Lunation eine Mondfinsternis. In jedem Kalenderjahr gibt es mindestens zwei, maximal aber fünf Sonnenfinsternisse.Der NASA Five Millennium Catalog of Solar Eclipses −1999 to +3000 (2000 BCE to 3000 CE) gibt folgende Verteilung an: zwei Finsternisse in 72,5 %, drei Finsternisse in 17,5 %, vier Finsternisse in 9,5 % und fünf Finsternisse in 0,5 % der Jahre.

Arten von Sonnenfinsternissen Bezogen auf die Erde als ganze und ihre Stellung im Raum werden Sonnenfinsternisse unterschieden nach Lage der Achse des Mondschattens in zentrale, bei denen diese durch die Erde geht, und in partielle, bei denen die Schattenachse an der Erde vorbeistreicht.

Eine Finsternis, bei der die Erde ausschließlich vom Halbschatten des Mondes erreicht wird, heißt in diesem Sinn eine partielle Sonnenfinsternis.H. Mucke, J. Meeus: Canon der Sonnenfinsternisse −2003 bis +2526. 2. Auflage. Astronomisches Büro, Wien 1999 Astronomisches Büro, Wien: Veröffentlichungen oder Canon der Finsternisse von Theodor Oppolzer, 1887. Solche Finsternisse treten in Gebieten in Nähe der beiden Erdpole auf.

Finsternisse, bei denen die Achse des Mondschattens die Erde kreuzt, bezeichnet man als zentrale Finsternisse. Bei diesen werden totale, ringförmige und hybride als drei Formen unterschieden danach, ob und wie der kegelförmige Kernschatten die Erdoberfläche erreicht.