Erfahrungsbericht zur Sonnenfinsternis vom 3. Oktober 2005

1 Erfahrungsbericht zur Sonnenfinsternis vom 3. Oktober 2005 2 Vorbereitende Aktivitäten für die/den Lehrenden und die Schüler/innen 3 Aktivitäten für die Klasse 4 Unterlagen und Erfahrungsberichte für den/die Lehrer/in und die Klasse 5 Mögliche Erweiterungen in gestaltender Kunst, Theater...

Autor/inn/en:
Publikation:	22.9.2005
Lernstufe:	3
Übersicht:	Einige wissenschaftliche Aspekte, praktische Ratschläge, pädagogische Anleitungen und Links zu anderen Unterlagen: Die sichelförmige Sonne Die ringförmige Sonnenfinsternis in Madrid "Simulationsspiel" für die Klasse Beobachtung der Finsternis Sichelförmige Sonnen unter den Bäumen Sichelförmige Sonnen zwischen den Fingern
Herkunft:	La main à la pâte, Paris

3. Oktober 2005, die Sonne verfinstert sich!

Am Montag, dem 3. Oktober 2005, konnten Schüler/innen (in Spanien, Algerien, Libyen, Äthiopien) im Verlauf des Vormittags, bei wolkenlosem Himmel, ein spektakuläres astronomisches Ereignis erleben: eine partielle Sonnenfinsternis. Zu diesem Thema geben wir im Folgenden einige Informationen, darunter auch Hinweise für sehr einfache Aktivitäten, die vor und während eines solchen Ereignisses mit der Klasse durchgeführt werden können.

Inhalt

Die sichelförmige Sonne
Die ringförmige Sonnenfinsternis in Madrid
"Simulationsspiel" für die Klasse
Beobachtung der Finsternis: Vorsicht, Gefahr für die Augen!
Sichelförmige Sonnen unter den Bäumen
Sichelförmige Sonnen zwischen den Fingern
Zusätzliche Informationen
Einige Fotos

Die sichelförmige Sonne

Frankreichkarte: Aussehen der Sonne bei maximaler Finsternis

Bild anklicken um es zu vergrößern!
Ringförmige Sonnenfinsternis am 3. Oktober 2005 (ΔT = 64.8 s)
Stereographische Projektion, © 2004: Daniel Crussaire, Société astronomique de France

Paris, um 9.45 Uhr auf unseren Uhren. Die Sonne wird langsam vom Mond verfinstert (der Mond [= Neumond] bleibt unsichtbar, weil die Sonne ihn "von hinten bescheint"). Sie verliert langsam ihre runde Gestalt und wird ungefähr um 11 Uhr sichelförmig. Dann findet der umgekehrte Vorgang statt. Erst um 12.15 Uhr ist die Sonnenscheibe wieder vollständig zu sehen.
Auf der folgenden Frankreich-Karte wird für bestimmte Orte angegeben, wie zum Zeitpunkt der maximalen Finsternis die Sonnenscheibe aussieht. Dieser Zeitpunkt liegt im östlichen Teil etwas später als im westlichen (zum Beispiel: Brest 10.57 Uhr, Nantes 10.59 Uhr, Paris 11.03 Uhr, Lyon 11.05 Uhr, Straßburg [franz. Strasbourg] 11.08 Uhr). Die Sichel der Sonne ist in der südwestlichen Region Frankreichs am dünnsten. In Bayonne umfasst die Verfinsterung der Sonnenscheibe 87% (in Lille dagegen nur 65%).

Die ringförmige Sonnenfinsternis in Madrid

Noch ein wenig weiter im Süden, in Spanien, wird die Bevölkerung von Madrid eine ringförmige Sonnenfinsternis erleben. Dieses Phänomen ist einer totalen Finsternis sehr ähnlich. Der Unterschied besteht darin, dass bei der ringförmigen Finsternis der Durchmesser des Mondes ein wenig kleiner als derjenige der Sonne erscheint, weil der Mond ein Stück zu weit von der Erde entfernt ist. Während der maximalen Finsternis bleibt somit ein leuchtender Ring sichtbar, der verhindert, dass die Sonnenscheibe wie bei einer totalen Finsternis völlig dunkel wird (siehe dazu die Sonnenfinsternis vom 11. August 1999). Im Laufe des folgenden Simulationsspiels werden Ihre Schüler/innen entdecken, wie die Sonne auf drei verschiedene Weisen vom Mond verfinstert werden kann.

"Simulationsspiel" für die Klasse

Sonne und Mond werden durch einfache Scheiben aus Pappe dargestellt. Die Sonne wird etwas höher an die Wand des Klassenraums befestigt, damit mehrere Schüler/innen den Versuch gleichzeitig durchführen können. In der Abbildung stellt der Kopf der Person die Erde dar, ihr Auge den Beobachter, der eine Sonnenfinsternis verfolgt. Auf dem Rechteck neben der Person ist dargestellt, was der/die Schüler/in sehen wird, wenn er/sie den Versuch richtig durchführt.

Schema: Simulation von Sonnenfinsternissen mit Pappscheiben

Zunächst (bei a) versucht der/die Schüler/in mit angewinkeltem Arm die Position zu finden, bei der der "Mond" die "Sonne" gerade eben verdeckt: Er/sie erlebt nun eine totale Finsternis (na ja, die Sonnenscheibe wird natürlich nicht dunkel). Dann (bei b) streckt er/sie, ohne seine/ihre Position zu ändern, den Arm aus: Da der Mond nun die Sonne nicht mehr vollständig verdunkeln kann, sieht er/sie einen "Sonnenring" um den Mond herum, also eine ringförmige Finsternis. Schließlich (bei c) erscheint eine "Sonnensichel", wenn der/die Schüler/in den Mond ein wenig seitlich verschiebt: Damit ist eine partielle Finsternis entstanden, wie jene, die man am 3. Oktober erleben konnte.

Andere spielerische Simulationen (zur Himmelsmechanik, zu Licht und Schatten) werden es den Schüler/inne/n ermöglichen, auf experimentelle Weise und mit einfachen Materialien die zahlreichen Aspekte dieser astronomischen Ereignisse zu entdecken. Siehe dazu auch unsere "Versteckspiele" und für noch mehr Informationen unsere wissenschaftliche Dokumentation zu "Finsternissen".

Beobachtung der Finsternis: Vorsicht, Gefahr für die Augen!

Zunächst sei daran erinnert, dass die Sonne keinesfalls mit bloßem Auge betrachtet werden darf, auch nicht mit Hilfe von improvisierten Filtern (wie etwa übereinander gelegte Sonnenbrillen oder rußgeschwärztes Glas oder ein Dia): Diese Art von "Filtern" kann die äußerst schädlichen Strahlen nicht abfangen. Solche Strahlen sind deswegen so gefährlich, weil die durch sie bewirkten irreversiblen Verletzungen der Netzhaut keine Schmerzen verursachen. Nur im Handel erhältliche Filter, die völlige Sicherheit garantieren, dürfen verwendet werden ("Sonnenfinsternis-Brillen", Schweißerbrillen der Dichte 14).

Die ideale Lösung besteht darin, das projizierte Bild der Sonne mit einem einfachen und billigen Apparat, einem "Solarskop" zu betrachten.. Das Bild hat einen Durchmesser von etwa 11 bis 13 cm und kann von mehreren Schüler/inne/n gleichzeitig beobachtet werden.

Foto: Kinder schauen durch ein Solarskop

Sichelförmige Sonnen unter den Bäumen

Sie haben keine "Sonnenfinsternis-Brillen" und auch kein "Solarskop"? Kein Problem! Sie können die Finsternis auch auf dem Boden oder auf einer von der Sonne beschienenen Mauer beobachten.
Unter Bäumen ist nämlich häufig folgendes Phänomen zu beobachten: Manchmal sind im Schatten des Laubwerks ovale Lichtflecke zu erkennen. Diese Flecken wären rund, wenn die Sonne vertikal über dem Baum stehen würde. Es handelt sich nämlich in der Tat um Abbilder der Sonne selbst! (Aber wer achtet im Alltag schon auf dieses Phänomen? Nur diejenigen, die seine Ursache kennen und jedes Mal von neuem darüber staunen können...)

Wenn die Sonne sich am 3. Oktober partiell verfinstert, werden keine ovalen, sondern sichelförmige Lichtflecke zu sehen sein. Die Veränderung dieser Flecken werden Sie während des Vormittags mit ihren Schüler/inne/n beobachten können. Schauen Sie sich folgendes schönes Foto an, das Gilles Bigaré am 11. August 1999 in Paris in einem Hof aufgenommen hat.

Sichelförmige Sonnen zwischen den Fingern

Falls sich in Ihrer Nähe keine Bäume befinden, so ist auch dies kein Problem! Stellen Sie sich einfach in die Sonne (oder hinter eine besonnte Scheibe): Ihre Finger übernehmen nun die Rolle des Laubwerks... Projizieren Sie auf ein weißes Blatt den Schatten, den ihre Hände werfen. Legen Sie dabei die Hände so übereinander, dass die leicht gespreizten Finger sich rechtwinklig kreuzen! Auf dem Blatt erscheinen zunächst kleine Lichtquadrate, die aber, je weiter Sie Ihre Hände von der Projektionsfläche entfernen, unschärfer werden und sich in sichelförmige Sonnen verwandeln.