Ein 2.700 Jahre alter Finsternis-Eintrag hilft, die antike Erdrotation zu messen
Eine totale Sonnenfinsternis, die 709 v. Chr. in China beobachtet wurde und auf der Karte einst acht Kilometer falsch verortet war, hilft Wissenschaftlern nun zu messen, wie sich die Erde drehte und was die Sonne tat.
Am 17. Juli 709 v. Chr. beobachteten Menschen am Hof des Herzogtums Lu im alten China, wie die Sonne vollständig verschwand. Ihr Bericht, festgehalten in einer Chronik namens Frühling- und Herbstannalen, ist die früheste schriftliche Aufzeichnung einer totalen Sonnenfinsternis, die sicher datiert werden kann. Mehr als 2.700 Jahre später leistet sie etwas Unerwartetes: Sie hilft Wissenschaftlern herauszufinden, wie schnell sich die Erde damals drehte und was die Sonne tat.
Ein Fehler von acht Kilometern
Als Forscher mit moderner Astronomie berechneten, wo die Finsternis sichtbar gewesen sein müsste, passte das Ergebnis nicht. Ihren Berechnungen zufolge hätte von Qufu aus, der Stadt, die lange als Sitz des Hofes von Lu galt, keine totale Finsternis zu sehen sein dürfen.
Das Team führte das Problem auf die Koordinaten der Stadt zurück. Beim Durchgehen archäologischer Grabungsberichte und historischer geografischer Belege fanden die Forscher heraus, dass frühere Berechnungen das antike Qufu etwa acht Kilometer von seiner tatsächlichen Lage entfernt angesetzt hatten. Acht Kilometer sind eine kurze Autofahrt. In Finsternis-Maßstäben reichte es, um den Hof aus dem Schatten zu rücken.
Was die Korrektur möglich machte
Als die Stadt an der richtigen Stelle lag, passte der Schatten. Das Team unter der Leitung von Hisashi Hayakawa von der Universität Nagoya konnte daraufhin die Erdrotation im Moment der Finsternis messen, die Ausrichtung der Rotationsachse der Sonne bestimmen und simulieren, wie die Korona ausgesehen hätte. Die Korona ist die schwache äußere Atmosphäre der Sonne, die normalerweise verborgen bleibt und mit bloßem Auge nur bei einer totalen Finsternis sichtbar wird. Die Ergebnisse wurden in den Astrophysical Journal Letters veröffentlicht.
Die Erde dreht sich nicht mit vollkommen konstanter Geschwindigkeit. Ihre Rotation hat sich über lange Zeiträume verändert, deshalb ist eine sorgfältige Aufzeichnung darüber, wo vor Tausenden von Jahren ein Schatten fiel, eine nützliche Kontrolle der Berechnungen.
Eine Sonne, die oben und unten als gelb beschrieben wird
Die Finsternis selbst ist nur ein Teil der Geschichte. Ein späteres Buch, das Hanshu oder Buch der Han, überliefert eine Passage, die etwa sieben Jahrhunderte nach dem Ereignis verfasst wurde. Darin wird die verfinsterte Sonne als „oben und unten vollständig gelb“ beschrieben.
Diese seltsame Formulierung wurde traditionell mit der Sonnenkorona in Verbindung gebracht. Stimmt der Zusammenhang, ist sie eine der frühesten erhaltenen schriftlichen Beschreibungen der Korona. Die Form, die sie andeutet, legt nahe, dass die Sonne nach einer langen Phase ungewöhnlich geringer Aktivität wieder in eine aktivere Phase überging, und sie bietet mögliche unabhängige Unterstützung für frühere Rekonstruktionen der antiken Sonnenaktivität auf Basis von Radiokohlenstoffmessungen.
Die Forscher sind hier vorsichtig. Die Finsternis von 709 v. Chr. ist sicher datiert; die Korona-Beschreibung nicht, denn sie stammt aus einer Quelle, die Jahrhunderte später verfasst wurde. Diese Deutung bleibt also unsicher.
Die Aufzeichnung blieb erhalten, weil die Höfe im alten China den Himmel genau beobachteten. Die Dynastien beschäftigten Spezialisten, die Himmelsereignisse verfolgten, denn ungewöhnliche Erscheinungen wurden oft als Omen gedeutet, manchmal als Warnung, dass ein Kaiser sich schlecht verhalten habe. Finsternisse und Polarlichter wurden aus diesem Grund niedergeschrieben, und diese Notizen gehören heute zu den wertvollsten Quellen der Welt für die Erforschung von Finsternissen der fernen Vergangenheit.