Totale Sonnenfinsternis: Phasen und Sicherheit

Eine Sonnenfinsternis tritt ein, wenn der Mond zwischen Sonne und Erde hindurchzieht und das Sonnenlicht ganz oder teilweise blockiert. Bei einer totalen Finsternis schreitet die Bedeckung in Phasen voran: Zunächst bleibt ein Teil der hellen Sonne sichtbar; anschließend erzeugt Sonnenlicht, das durch Täler am Mondrand fällt, Lichtblitze; und nur innerhalb des Streifens der Totalität verdeckt der Mond das helle Sonnengesicht vollständig. Diese Abfolge ist wichtig, um sowohl das Beobachtete zu verstehen als auch zu wissen, wann die Augen geschützt werden müssen. Die NASA veröffentlichte am 15. Februar 2024 einen Sicherheitsleitfaden, der am 4. April desselben Jahres aktualisiert wurde und Empfehlungen für jede Phase sowie Möglichkeiten zur indirekten Beobachtung enthält.

Partielle Phasen und der Streifen der Totalität

Während der partiellen Phase bedeckt der Mond nur einen Teil der Sonnenscheibe, sodass ein heller Bereich sichtbar bleibt. Laut dem Erläuterungsskript der NASA dauert diese Phase an den meisten Orten länger als eine Stunde. Um in diesem Zeitraum direkt in die Sonne zu schauen, benötigt man eine speziell für die Sonnenbeobachtung entwickelte Finsternisbrille oder einen sicheren Handsonnenfilter. Gewöhnliche Sonnenbrillen eignen sich nicht zur Sonnenbeobachtung, egal wie dunkel sie erscheinen.

Die Totalität beginnt, wenn der Mond das helle Sonnengesicht vollständig bedeckt. Beobachten lässt sie sich nur innerhalb des Streifens der Totalität, des Gebiets, in dem diese vollständige Bedeckung eintritt. Die NASA gibt an, dass diese Phase bis zu viereinhalb Minuten dauern kann; das ist ein Höchstwert und keine Dauer, die für jede Beobachtung angenommen werden sollte. Auch durch eine Finsternisbrille ist die Totalität nicht zu sehen. Die NASA empfiehlt, lokale Informationen einzuholen, um zu erfahren, wann die totale Finsternis am ausgewählten Ort beginnt und endet.

Der Diamantring und Baily’sche Perlen

In den letzten Sekunden vor der Totalität kann der Diamantring erscheinen: Sonnenlicht, das durch Täler am Mondrand fällt, erzeugt helle Lichtblitze. Das Phänomen deutet darauf hin, dass die Totalität näher rückt, doch die Sonne ist noch nicht vollständig bedeckt. Daher empfiehlt die NASA, während dieser Lichtblitze den speziellen Augenschutz aufzubehalten.

Auch die sogenannten Baily’schen Lichtperlen oder Perlen können sichtbar sein. Für einige Augenblicke lassen tiefe Täler am Mondrand Sonnenlicht hindurch. Auch diese Phase muss mit Augenschutz beobachtet werden. Veränderungen des Sonnenbildes helfen, den Fortschritt der Finsternis zu erkennen; für die kurze direkte Beobachtung ohne Schutz gilt jedoch, dass der Mond das helle Sonnengesicht vollständig bedeckt haben muss.

Wann die Brille abnehmen und wann wieder aufsetzen

Die Ausnahme von der Regel, einen Augenschutz zu tragen, gilt ausschließlich für die Zeit der vollständigen Totalität und für Beobachtende innerhalb des entsprechenden Streifens. Die NASA nennt ein praktisches Erkennungsmerkmal für diesen Moment: Durch die Finsternisbrille oder den Sonnenfilter darf kein Teil der Sonne sichtbar sein. Wer sich außerhalb des Streifens der Totalität befindet, darf die Brille nicht abnehmen.

Sobald auch nur ein kleiner heller Teil der Sonne wieder erscheint, muss die Finsternisbrille sofort wieder aufgesetzt oder ein sicherer Handsonnenfilter verwendet werden. Im Skript der NASA werden die letzten Phasen als erneutes Auftauchen eines Diamantrings und anschließend einer mondsichelförmigen Sonne beschrieben. In diesen Phasen ist wieder spezieller Augenschutz erforderlich. Kurz gesagt: Während der partiellen Phasen und der Lichtblitze Brille oder Filter verwenden; ohne Schutz direkt nur während der vollständigen Totalität innerhalb des Streifens beobachten; und die Augen wieder schützen, sobald die helle Sonne zurückkehrt.

Geeignete Brillen und optische Geräte

Sichere Sonnenfilter sind tausendfach dunkler als gewöhnliche Sonnenbrillen und müssen der internationalen Norm ISO 12312-2 entsprechen. Vor der Verwendung sind sie zu überprüfen: Sind sie zerbrochen, zerkratzt oder anderweitig beschädigt, müssen sie entsorgt werden. Die NASA empfiehlt außerdem, Kinder bei der Verwendung zu beaufsichtigen. Die ESA weist darauf hin, dass sichere Brillen die Kennzeichnung ISO 12312-2 und gegebenenfalls das CE-Zeichen tragen sollten.

Kameras, Ferngläser und Teleskope benötigen spezielle Sonnenfilter, die sicher an der Vorderseite des Geräts angebracht werden. Finsternisbrillen ersetzen diese Filter nicht. Man darf auch nicht mit aufgesetzter Finsternisbrille durch ein optisches Gerät in die Sonne schauen: Das gebündelte Licht kann den Brillenfilter durchdringen und durchbrennen, wodurch schwere Verletzungen drohen. Die NASA empfiehlt, vor der Verwendung von Sonnenfiltern mit diesen Geräten fachkundigen Rat einzuholen.

Beobachtung durch Projektion und Hautschutz

Wer weder eine Finsternisbrille noch einen Sonnenfilter hat, kann das Ereignis mit einer indirekten Methode verfolgen, ohne direkt in die Sonne zu schauen. Ein Lochkamera-Projektor beispielsweise verwendet ein kleines Loch in einer Karte, um das Sonnenbild auf eine nahe gelegene Fläche zu projizieren. Beobachtet wird das projizierte Bild mit dem Rücken zur Sonne; niemals darf man durch das Loch in die Sonne schauen. Während der partiellen Phasen können auch die runden Löcher eines Siebs sichelförmige Bilder auf den Boden projizieren.

Die NASA erinnert außerdem daran, dass die Sonne auch während der partiellen Phasen sehr hell ist. Bei einer längeren Beobachtung kann man stundenlang direktem Sonnenlicht ausgesetzt sein; deshalb empfiehlt sie Sonnencreme, einen Hut und schützende Kleidung, um Hautschäden zu vermeiden. Der Leitfaden enthält somit zwei unterschiedliche Vorsichtsmaßnahmen: die Augen je nach Phase schützen und während des Aufenthalts im Freien auf die Haut achten.