Finsternisse

Mond- und Sonnenfinsternisse werden von den meisten Menschen als spektakulärere Himmelsereignisse wahrgenommen. Da sie gut von der Erde aus beobachtbar sind, werden sie oft weit im Vorfeld angekündigt. Manche Ereignisse erreichen daher fast Volksfestcharakter, wie zum Beispiel bei der totalen Sonnenfinsternis am 11.08.1999. Manchmal lösen diese Himmelsereignisse verbreitet Unsicherheit aus, wie bei der partiellen Sonnenfinsternis am 20.03.2015, bei der viele Schulen und Kitas ihre Kinder und SchülerInnen im betreffenden Zeitraum nicht nach Draußen ließen vor lauter Furcht, sie könnten Augenschäden erleiden. In beiden Fällen erfahren Kinder diese Phänomene auf unterschiedliche Weisen.

• In der Grundschule ist die Astronomie ein beliebtes Thema im Sachunterricht. Dort werden in den meisten Fällen Mond- und Sonnenfinsternisse aufgegriffen. Weniger bekannt ist die Tatsache, dass Finsternisse auch auf anderen Himmelskörpern stattfinden, wie zum Beispiel anderen Planeten oder Monden.
• Auch Astronomiebücher für Kinder thematisieren in den meisten Fällen das Phänomen Finsternisse.
• Manche Kinder haben bereits eine Mond- oder Sonnenfinsternis mit eigenen Augen gesehen.
• Darüber hinaus haben einige Kinder bereits einmal einen rot eingefärbten Mond gesehen und Grundschulkinder kennen oft den Begriff „Blutmond“ aus ihrem privaten Umfeld.
• Über den astronomischen Kontext hinaus kennen Kinder zwar das Konzept der Beschattung aus anderen Alltagssituationen heraus (Sonnenschirm, Sonnenbrille, Sonnenhut, Schattentheater, usw.), aber unter dem Begriff „Finsternis“ verstehen sie – gefragt ohne astronomischen Bezug – eher eine „undurchdringliche Dunkelheit“ oder Lichtlosigkeit.

Grundschulkinder sind sich bewusst, dass sich bei einer Mond- oder Sonnenfinsternis ein Himmelskörper verfinstert. Wer verfinstert wird, ist ihnen durch den Namen oft intuitiv klar, wie die Verfinsterung zustande kommt oft jedoch nicht:

•  Mondfinsternis: Der Mond verfinstert sich, da er sich in den Schatten der Erde hinein bewegt.
• Sonnenfinsternis: Die Sonne verfinstert sich, da sich der Mond zwischen Erde und Sonne schiebt und so die Sonnenscheibe verdeckt.

Einig sind sich die Kinder, dass das Licht bei beiden Finsternistypen von der Sonne kommt. Ist die Finsternis total, so wird der ganze Himmelskörper verfinstert, ist sie partiell, dann nur ein Teil von ihm. Viele Kinder und Erwachsene sind der Meinung, dass auch die Mondphasen durch eine Beschattung der Mondoberfläche durch die Erde zustande kommen. Dem ist jedoch nicht so: Die Mondphasen entstehen dadurch, dass wir im Laufe eines Monats aus verschiedenen Perspektiven auf den Mond und seine von der Sonne beschienene Seite blicken.

Licht und Schatten sind ein spannendes Themenfeld, zu dem Kinder in der Regel viele Erfahrungen aus dem Alltag mitbringen. Diese bieten wichtige Anknüpfungspunkte zu dem Thema Finsternisse. Als Einstieg bietet es sich deshalb an diese Erfahrungen zunächst mit den Kindern zu sammeln. Dazu kann eine ganz einfache Lernumgebung genutzt werden, zum Beispiel bestehend aus einer Lichtquelle und ein paar wenigen aber unterschiedlich geformten Objekten, die als Hindernisse genutzt werden können.

Die Kinder erfahren:

•  Licht stammt von einer Lichtquelle.
• Trifft es auf ein Hindernis, so entsteht dahinter ein lichtfreier Bereich: der Schatten.
• Der Schatten zeigt immer von der Lichtquelle weg.
• Ohne Licht gibt es keinen Schatten.
• Ein Schatten ist nur sichtbar, wenn er auf einen weiteren Gegenstand trifft, zum Beispiel eine Wand. Dort zeichnet sich der Umriss des angestrahlten Hindernisses ab.
• Je nach Abstand und Orientierung von Lichtquelle, Hindernis und Wand ändert sich das Bild des Hindernisses auf der Wand. Beispiel: je näher sich das Hindernis an der Lichtquelle befindet, desto größer ist sein Schattenumriss auf der Wand.

• In Wirklichkeit sind Erde, Mond und Sonne viel weiter voneinander entfernt, als es in unserem Modell der Fall ist: der Mond ist zum Beispiel 30 Erddurchmesser von der Erde entfernt und gerade einmal so groß wie der Kontinent Australien. Wie klein mag da bei einer echten Sonnenfinsternis der Schatten des Mondes auf Erde sein? Probiere es mit den Materialien der Lernumgebung einmal aus. Ein echtes Bild dieses Schattens findest Du hier: https://apod.nasa.gov/apod/ap0...
• Damit bei einer Sonnenfinsternis der kleine Mond die riesige 400 Mal größere Sonne vollständig beschatten kann, muss die Sonne sehr weit entfernt sein. Und das ist sie auch: die Sonne ist 400 Mal weiter von der Erde entfernt als der Mond. Dass diese beiden Zahlen gleich groß sind, ist reiner Zufall. Probiere es einmal aus: Von zwei unterschiedlich großen Bällen (der größere soll etwa doppelt/dreifach/... so groß sein wie der kleinere) wird der kleinere ein paar Schritte von dir entfernt auf den Boden gelegt. Nun wird der große Ball dahinter platziert und so weit nach hinten geschoben, dass beide Bälle gleich groß erscheinen. Am besten hältst du dafür ein Auge zu. du wirst feststellen, dass dazu der doppelt so große Ball auch doppelt so weit von dir entfernt liegen muss wie der kleine Ball, der dreimal so große Ball dreimal so weit, usw.

• Planeten kreisen um ihre und Monde um ihre Planeten. Da kommt es immer wieder mal vor, dass ein Himmelskörper den anderen bedeckt. Je nachdem, ob der bedeckende Himmelskörper scheinbar größer oder kleiner als der bedeckte Himmelskörper ist, nennt man diese Ereignisse eine Bedeckung/Verfinsterung oder im zweiten Fall einen Durchgang/Transit.
• Die bekanntesten Verfinsterungen sind die Mond- und die Sonnenfinsternis, da wir diese von der Erde aus mit eigenen Augen beobachten können.
• Bei einer Sonnenfinsternis schiebt sich der Mond zwischen Erde und Sonne. Ein Beobachter auf der Erde sieht, wie sich die Sonne dabei verfinstert. Ist die Sonnenscheibe vollständig abgedeckt, nennen wir das eine totale Sonnenfinsternis, ist sie nur teilweise bedeckt eine partielle Sonnenfinsternis. Aber nicht alle Erdbewohner können gleichzeitig eine Sonnenfinsternis beobachten, sondern nur diejenigen, die sich im Schatten aufhalten, die der Mond bei diesem Ereignis auf die Erdoberfläche wirft. Da die Mondbahn gegenüber der Erdbahn ein wenig geneigt ist und der Mondschatten sehr klein ist, ist eine Sonnenfinsternis (total oder partiell) an einem bestimmten Ort auf der Erde sehr selten (ca. alle 140 Jahre). Die nächste totale Sonnenfinsternis in Deutschland wird am 3.9.2081 sein, die nächste partielle Sonnenfinsternis schon am 25. Oktober 2022.
• Bei einer Mondfinsternis schiebt sich der Mond in den Schatten der Erde. Auch hier sprechen wir von einer totalen oder partiellen Mondfinsternis, je nachdem wieviel von der Mondscheibe verfinstert wird und somit im Schatten der Erde liegt. Im Fall einer totalen Mondfinsternis ist der Mond jedoch nicht völlig dunkel, sondern leuchtet in einem tiefen Rotton, daher die Bezeichnung Blutmond. Dieses Phänomen kommt daher, dass einige der Sonnenstrahlen, die durch die Erdatmosphäre treten, von dieser teilweise hinter die Erde in den Erdschatten hineingestreut werden. Da die Erdatmosphäre dabei die blauen Anteile des Sonnenlichts in alle möglichen Richtungen wegstreut, sieht der verbleibende Lichtstrahl beim Austritt aus der Erdatmosphäre rötlich aus. Dieser trifft auf den Mond und lässt ihn rot erscheinen. Da der Erdschatten viel größer als der Mondurchmesser ist, kann eine Mondfinsternis je nach Verlauf mehrere Stunden dauern. Mondfinsternisse sind häufiger beobachtbar als Sonnenfinsternisse, in diesem Jahrhundert werden es über 200 sein. Die nächste totale Mondfinsternis wird am 07. September 2025 in Deutschland sichtbar sein.
• Natürlich können auch auf anderen Planeten und Monden Finsternisse auftreten. Da wir mit unseren Teleskopen aber nicht hinter die Planeten sehen können, bleiben diese Mondfinsternisse für uns unsichtbar. Sehen können wir in dem Zusammenhang nur die Schatten auf den Planeten, die dort von ihreneigenen Monden hervorgerufen werden. Sie erzeugen dort Sonnenfinsternisse. Da die Monde aus Sicht der Erde aber kleiner sind als der Planet, sprechen wir – wie oben bereits beschrieben – hier nicht von einer Finsternis, sondern von einem Durchgang/Transit.