Finsternistheorie
Finsternistheorie bezeichnet das mathematisch-geometrische Regelwerk, das Entstehung, Verlauf und Vorhersage von Sonnen- und Mondfinsternissen beschreibt. Sie erklärt, unter welchen Bedingungen Sonne, Erde und Mond so präzise ausgerichtet sind, dass ein Schattenwurf entsteht, der von der Erde aus als Finsternis wahrgenommen wird.
Kern der Theorie ist die Unterscheidung zwischen Kernschatten (Umbra) und Halbschatten (Penumbra). Bei einer totalen Sonnenfinsternis tritt die Erde in den Mondkernschatten ein, der auf der Erdoberfläche einen Streifen von maximal rund 270 km Breite abdeckt. Bei einer totalen Mondfinsternis wandert der Mond vollständig durch den Erdkernschatten.
Finsternisse ereignen sich nur dann, wenn Neu- oder Vollmond nahe einem der beiden Mondknoten stattfindet - den Schnittpunkten der Mondbahn mit der Ekliptik. Diese Bedingung ist die Grundlage für den Saros-Zyklus von rund 18 Jahren, 11 Tagen und 8 Stunden, nach dem sich ähnliche Finsternissequenzen wiederholen. Bereits babylonische Astronomen nutzten diesen Zyklus zur Vorhersage. Moderne Berechnungen basieren auf der Himmelsmechanik und erlauben Vorhersagen auf Sekunden genau weit in die Zukunft.