Natürlich schwanken die relativen Größen von Sonne und Mond. Die beiden Körper laufen auf ihren kosmischen Bahnen nicht auf exakten Kreisen, sondern auf Ellipsen. Der Mond schwankt in seiner scheinbaren Größe zwischen 29,35 und 33,50 Bogenminuten (60 Bogenminuten sind ein Grad), die Sonne dagegen zwischen 31,51 und 32,59 Bogenminuten. Selbst wenn ein himmelsmechanischer Zufall die beiden Kreisscheiben genau aufeinander legen sollte, wenn sich also der Mond vor die Sonne platziert wie bei einer Sonnenfinsternis, dann kommt es auf Bogenminuten an. Ist die Finsternis total, sind die Scheibchen exakt gleich groß. Wahrscheinlicher ist, dass die Scheiben sich um wenige Bogensekundenbruchteile unterscheiden. Dann haben wir eine ringförmige Sonnenfinsternis. In allen anderen Fällen spricht man von einer partiellen, also teilweisen Finsternis.

Simulation I | Simulation II

Damit es zu einer Sonnenfinsternis kommt, müssen also zwei Bedingungen erfüllt sein:

• Es ist Neumond (denn dann steht der Mond zwischen Sonne und Erde)
• und der Mond kreuzt die Sonnenbahn (die Ekliptik).

Die Mondbahn ist gegen die Sonnenbahnebene geneigt, um 5 Grad, sonst gäbe es bei jedem Neumond eine Chance für eine Sonnenfinsternis. Beide Bedingungen werden in einem zeitlich bekannten Rhythmus - Monat für Monat - erfüllt. Der Abstand eines Neumonds zum Nächsten ist der uns bekannte Monat und dauert 29,530589 Tage. In diesem Rhythmus folgt Neumond auf Neumond. Die Kreuzungspunkte der Mond- mit der Sonnenbahn dagegen werden alle 27,212220 Tage durchlaufen, also jeweils knapp zwei Tage früher. Schon im Altertum, ja sogar bei de Babyloniern, Chinesen und den Ägyptern war dies bekannt und sie errechneten, dass in 18 Jahren und 11 Tagen exakt 223 Neumonde vergangen sind und in dieser Zeit der Mond die Sonnenbahn exakt 242 mal kreuzte. Das bedeutete: Nach 18 Jahren und 11 Tagen - einem Saros-Zyklus - wiederholen sich Sonnenfinsternisse in ähnlicher Weise.

Der Mondschatten einer totalen Sonnenfinsternis hat im Schnitt einen Durchmesser von um die zweihundert Kilometer und rast mit fast Mach 2, also doppelter Schallgeschwindigkeit über die Erde. Man kann die Sonnenfinsternisse nicht wie Mondfinsternisse auf der ganzen Erde beobachten. Die Chance der Verfinsterung trifft nur einen ganz schmalen Streifen auf der Erde.

Am 11. August 1999 trifft es auch Deutschland. Der Kernschatten des Mondes streift die Erde um 11 Uhr 30 im Atlantischen Ozean, 760 Kilometer östlich von New York. 40 Minuten später überquert er Cornwall auf den britischen Inseln, dann die Normandie, Belgien, Frankreich, Süddeutschland und dann weiter über den Balkan, Türkei bis nach Indien. Um 14 Uhr 30 deutscher Sommerzeit ist dann der Finsternisspuk vorbei - die Erde kehrt wieder zurück in ihren "normalen" Lauf.

Man kann nur etwa 300 Kilometer weit ins Sonneninnere hineinsehen. Diese Schicht heißt Photosphäre (=Sphäre des Lichtes). Darüber liegen zwei weitere Schichten: die Chromosphäre (=Sphäre der Farbe) und die Korona (=Krone), die man bei einer totalen Sonnenfinsternis sehen kann. Obwohl man also nicht ins Sonneninnere schauen kann, weiß man (oder glaubt man heute zu wissen), was dort geschieht und wie dieses gewaltige Kraftwerk funktioniert.

Im Wesentlichen werden aufgrund der enormen Hitze (von mehreren Millionen Grad im Sonneninnern) die Kerne des Wasserstoffs -die Protonen- so eng aneinander gebracht, dass sie -obwohl sie sich eigentlich abstoßen- miteinander verschmelzen. Dabei setzen sie eine enorme Energie frei. Energie und jede Menge anderer Teilchen, wie zum Beispiel die so genannten Neutrinos. Das sind Teilchen mit verschwindend geringer Ruhemasse und so beweglich, dass sie nahezu alle Materie durchdringen, ohne jede Spur zu hinterlassen. Nach dem heute gültigen "Sonnenmodell" müssten aber wesentlich mehr Neutrinos auf der Erde ankommen, als tatsächlich gemessen wurden. Selbst die neuesten Hochpräzisionsmessungen haben dieses Defizit an Neutrinos bestätigt - und stellen damit die Vorstellungen der Astrophysiker auf den Kopf. Das ist das erste ungelöste Rätsel der Sonnenforscher.

Rätsel Nummer Zwei: Entgegen aller Vermutungen ist die Sonnenkorona sehr warm - viel wärmer als die weiter unten liegende Photosphäre. Und nicht nur das: Sie wird wärmer, je mehr man sich von der Oberfläche netfernt. Sie erreicht maximale Temperaturen von einigen Million Grad. Eine überraschende Tatsache - so verblüffend, als wäre die Temperatur auf der Zugspitze höher als auf Meeresniveau. Satelliten wie der Spezialsonnensatellit SOHO oder auch die Beobachtungen während einer Sonnenfinsternis könnten dieses Rätsel lösen.