Sonnenfinsternisse für Dummies: Schritt 1 - äquatoriale Umlaufbahn des Mondes um einen Planeten ohne axiale Neigung

1. Jeder Neumond wäre eine totale Sonnenfinsternis.

Falsch. Selbst wenn die Erde keine axiale Neigung und der Mond eine äquatoriale Umlaufbahn hätte, heißt das nicht, dass jeder Neumond eine totale Sonnenfinsternis wäre. Ja, der Mond würde bei jedem Neumond immer eine Art Sonnenfinsternis erzeugen, aber seine Bahnform hat sich nicht geändert – er ist immer noch eine Ellipse. Es ist an einigen Punkten in seiner Umlaufbahn weiter entfernt und an anderen näher. Wenn es bei Neumond weiter entfernt ist, erscheint es kleiner als die Sonne am Himmel und erzeugt eine ringförmige (Ring-) Sonnenfinsternis, keine totale Sonnenfinsternis.

2. Der Pfad der Totalität würde immer dieselbe Fläche abdecken: einen 250 km breiten Korridor mit seinem Mittelpunkt am Äquator (also 125 km über der Nordhalbkugel und 125 km über der Südhalbkugel).

Aus dem gleichen Grund wie (1) würde der Pfad der Totalität von einer maximalen Menge bis hinunter zu nichts variieren. Für ringförmige Sonnenfinsternisse gäbe es stattdessen einen ähnlichen Pfad der Ringförmigkeit. Aber welcher Weg auch immer es ist, er würde immer auf den Äquator zentriert sein.

3. Ich denke, der Weg der Totalität würde nicht immer dasselbe Gebiet abdecken, zB immer über Afrika, also Frage 1: Gibt es eine einfache Formel, um vorherzusagen, welche Gebiete auf dem Weg der Totalität liegen würden?

Ich bin sicher, dass es Formeln gibt, die vorhersagen würden, welche Bereiche auf dem Weg der Totalität / Ringförmigkeit liegen würden, aber sie wären nicht einfach. Sie würden davon abhängen, wann genau Neumond auftritt und wie genau der Mond von der Erde entfernt ist. Das würde steuern, welcher Streifen entlang des Äquators die Sonnenfinsternis sehen würde und wie breit sie sein würde. Da der Mond in seiner Umlaufbahn langsamer wird, wenn er weiter von der Erde entfernt ist, und in seiner Umlaufbahn beschleunigt, wenn er näher an der Erde ist, ist die Zeit zwischen Neumonden nicht konstant. Die Tatsache, dass die Umlaufbahn der Erde um die Sonne ebenfalls elliptisch ist und sich auch verlangsamt / beschleunigt, wenn sie weit / nah von / zur Sonne ist, erschwert dies ebenfalls.

4. Im wirklichen Leben kann der Moment der Totalität zwischen Sekunden und sieben Minuten variieren. Aber in meinem Studienbeispiel Q2: Der Zeitraum der Totalität sollte immer gleich sein, oder? Da die Kreuzungsbahn von Mond und Sonne immer gleich ist (während der Mond im wirklichen Leben die Sonne in verschiedenen Winkeln überlappen und in verschiedene Richtungen gehen kann) F3: Wie kann ich diese Zeitspanne berechnen?

Wegen der elliptischen Umlaufbahn des Mondes kann die Länge der Totalität oder Ringförmigkeit wiederum variieren. Selbst während einer einzelnen Sonnenfinsternis hängt die Länge der Totalität von Ihrem genauen Standort auf der Erde ab. Ihr genauer Standort bestimmt Ihre genaue Entfernung vom Mond während der Sonnenfinsternis, die davon abhängt, ob der Mond näher/weiter kommt und wie schnell. Es gibt Formeln, um dies zu berechnen, aber ich bin sicher, dass sie ziemlich kompliziert sind, selbst wenn der Mond über dem Äquator kreist und die Erde keine axiale Neigung hat.

5. Was ist mit den Breitengraden, für die die Sonnenfinsternis nur als partiell wahrgenommen würde? Ich verstehe, dass die Sonne umso bedeckter sein wird, je näher sie dem Pfad der Totalität ist, und umgekehrt. Q4: Gibt es einen festen Wert, der besagt, dass zB für jeden km ein anderer Grad sichtbar ist?

Im Allgemeinen gilt: Je näher Sie am Äquator sind, desto stärker wird die Sonne bedeckt. Dies würde jedoch je nach Entfernung des Mondes von der Erde leicht variieren und nicht nur von Ihrem Breitengrad abhängen. Wie Gerald betont, ist der Schatten des Mondes, in dem Sie eine totale Sonnenfinsternis sehen würden, kegelförmig. Verschiedene Punkte auf der Erde in der Nähe des Äquators würden einen anderen Querschnitt des Kegels erfahren, der je nach Ihrem genauen Standort schmaler oder breiter sein kann. Wenn die Sonnenfinsternis partiell ist, würde die scheinbare Größe des Mondes steuern, wie viel von der Sonne bedeckt ist. Ein weiter entfernter Mond würde am Himmel kleiner erscheinen und somit weniger von der Sonne bedecken. In der Nähe der Grenze, wo der Mond die Sonne zu streifen scheint, kann der Mond die Sonne vollständig verfehlen, wenn er weit genug entfernt ist und klein genug erscheint.

1. Kann oder kann nicht.
2. Nein.
3. Q1: Eine Formel: ja, eine einfache Formel: nein.
4. Q2: Nicht für jeden Punkt auf der Erde. Dies liegt zB an unterschiedlichen Abstandsquotienten. Q3: Hängt von Entfernungen, Größen, Winkelgeschwindigkeiten, Position auf der Erde ab.
5. F4: Ja, aber es ist für jeden Punkt anders, nicht nur für den Breitengrad. Auch am Äquator kann es Punkte mit und ohne Totalität geben. Denn der Schatten des Mondes ist kein Zylinder, sondern ein Kegel. Und weil die Erde keine Ebene ist, die senkrecht zur Sonne-Mond-Achse steht. Und der Abstand Mond - Sonne variiert aufgrund seiner Umlaufbahn um die Erde.