USA-Sonnenfinsternis 1878: Wettstreit der Astronomen

Als eine Sonnenfinsternis am 29. Juli 1878 den Himmel über Texas verdunkelte, sah der Farmer Ephraim Miller darin ein Zeichen der biblischen Apokalypse, die er nicht miterleben wollte. Darum erschlug er seinen zehnjährigen Sohn und schnitt sich dann selbst die Kehle auf.

Miller wusste bestimmt nicht, dass sich zur selben Zeit die wissenschaftliche Elite der Vereinigten Staaten an ausgewählten Orten im Wilden Westen versammelt hatte, um dieses kosmische Phänomen zu beobachten und um sich selbst zu profilieren. So hofften Astronominnen auf Anerkennung, während sich ihre männlichen Kollegen international etablieren wollten. Und der noch junge Erfinder Thomas Edison suchte schlicht eine passende Bühne für sein Genie.

Jetzt am 21. August 2017 wird eine totale Sonnenfinsternis einen schmalen Streifen der USA nach und nach in Dunkelheit hüllen, für maximal zwei Minuten und 40 Sekunden Tiere verstummen und Temperaturen sinken lassen. Auf dem Kontinent ist es die erste seit 99 Jahren, die sich von Küste zu Küste erstreckt - anderthalb Stunden lang wandert der Kernschatten des Mondes von der Küste Oregons im Nordwesten über 14 Bundesstaaten bis zur Küste South Carolinas im Südosten. Hunderttausende, womöglich sogar Millionen Menschen werden anreisen, vor allem nach Oregon.

Eine totale Sonnenfinsternis ist stets ein großes, weil seltenes Ereignis. Der Mond muss in einem bestimmten Winkel und Abstand zur Erde stehen, um die Sonnenscheibe vollständig zu verdecken. Das machte totale Sonnenfinsternisse in der Geschichte so schwer zu berechnen, dass die Menschen meist vom Mondschatten überrascht wurden, der ihre Welt für wenige Minuten in ein eigenartiges Dämmerlicht tauchte.

Eine "Sofi" ist immer dafür gut, Urängste zu wecken; so war es selbst 1999 in Mitteleuropa, bei der letzten Sonnenfinsternis des Jahrtausends. Ohne wissenschaftliche Erklärung lässt sie sich wahlweise als unheilvoller oder ermutigender Fingerzeig höherer Mächte interpretieren. Bei der totalen Sonnenfinsternis im Amerika des Jahres 1878 zeigte man sich da aber, von den frommen Christen der Südstaaten abgesehen, schon recht aufgeklärt.

Suche nach dem mysteriösen Planeten Vulcan

Wenige Jahre nach dem Amerikanischen Bürgerkrieg erlebte die Nation einen Aufschwung mit beständigem Wachstum, auch dank der technischen Fortschritte. Wo aber bleiben in einem solchen Goldenen Zeitalter Kultur und Intellekt? Auf der Strecke, befanden viele Europäer abschätzig vor allem über die amerikanische Wissenschaft.

Die Sonnenfinsternis sollte hier endlich für lang ersehnte Anerkennung sorgen, so beschreibt es David Baron in seinem Buch "American Eclipse". Zum Beispiel für James Craig Watson: Der Astronom leitete ein Observatorium in Michigan und war bekannt als erfolgreicher Asteroidenjäger, der sich gern auch mit fremden Federn schmückte. Nun hoffte er auf einen Coup: Er wollte den mysteriösen Planeten Vulcan finden.

Möglich schien das nur während einer Sonnenfinsternis, wenn sichtbar wird, was sonst im gleißenden Tageslicht verborgen bleibt. Die Korona gehört dazu, die extrem heiße Atmosphäre der Sonne, von der zu Watsons Zeit nur wenig bekannt war. Aber beobachten lassen sich auch sonnennahe Himmelskörper wie Merkur, der unser Zentralgestirn auf einem eigenwilligen Orbit umkreist.

Einige Astronomen führten die vermeintlichen Abweichungen auf den Einfluss eines noch unbekannten und sonnennäheren Planeten zurück. Auch James Craig Watson vertrat diese umstrittene Theorie und wollte Vulcan finden - auch um sich selbst unsterblich zu machen.

Macht Forschung Frauen unfruchtbar?

Ganz andere Sorgen plagten Maria Mitchell. Ihr Name war bekannt, weil sie Jahre zuvor einen Kometen entdeckt hatte. Nun leitete sie das Observatorium am Frauen-College Vassar und kämpfte für das Recht von Studentinnen auf höhere Bildung.

Das jedoch lief einer populären These zuwider, wonach wissenschaftliche Arbeit die Fortpflanzungsorgane junger Frauen verkümmern lasse: Anstelle mütterlicher Gefühle, hieß es, würden die unfruchtbaren "Vassar-Opfer" einen ungehobelten Charakter entwickeln oder gleich an geistiger Überanstrengung sterben.

Wie sollte Mitchell den Gegenbeweis antreten? Ihren persönlichen Ehrgeiz als Astronomin steckte sie zurück und wollte lieber Absolventinnen bei der Sonnenfinsternis als fähige Forscherinnen präsentieren. Dem Frauen-Team ging es weniger um sensationelle Beobachtungen am Teleskop als darum, selbst am Gerät gesehen zu werden.

Es war ein aufwändiges Unterfangen: Wie jetzt bei der "Great American Eclipse" 2017 gab es auch 1878 nur eine kleine Kernschattenzone, wo die Finsternis zum Erlebnis wird. In einer schmalen Diagonale würde der Mondschatten sich durchs Land bewegen. Gute Beobachtungspunkte lagen an den Schnittstellen dieses Korridors mit den Bahnstrecken, also im damals durchaus noch Wilden Westen.

Edison und sein störrischer Tasimeter

Als der Treck von Forschern sich gen Westen aufmachte, drohten ihnen Zugüberfälle; im Waggon saßen sie neben Goldsuchern, Cowboys und Taschendieben, die auf betuchte Schaulustige bei der Sonnenfinsternis hofften. Auch sonst waren solche Expeditionen strapaziös: Das tonnenschwere Equipment musste erst transportiert und dann vor Ort aufgebaut, eingestellt, getestet werden.

Maria Mitchells Teleskope blieben zunächst auf der Strecke und kamen nur mit Glück noch rechtzeitig bei ihr in Denver (Colorado) an. Derweil hatte Thomas Alva Edison mit selbst verschuldeten Problemen zu kämpfen. Mit erst 31 Jahren war er bereits ein berühmter und streitbarer Erfinder, suchte Respekt auch als Wissenschaftler und hatte der Presse sein eigens entwickeltes Tasimeter präsentiert, das die Wärme von Sternen und ebenso der Korona messen sollte. Der Haken: Das Gerät war unausgereift und kaum getestet, nicht bereit für den Einsatz im abgeschiedenen Wyoming, wo mehr Klapperschlangen als Menschen lebten.

Edison quartierte sich im Örtchen Rawlins und sein Tasimeter in einem Hühnerstall ein. Doch Edisons Körperwärme und starker Wind brachten die Geräteeinstellung ständig durcheinander, das Teleskop musste sogar mit Seilen festgezurrt werden. Als dann die Dunkelheit über Rawlins hereinbrach, flogen Eulen aus, die Hähne der Stadt begannen zu krähen, die Kühe der ganzen Region wandten sich heimwärts.

Unterdessen war Edison damit beschäftigt, seinem widerspenstigen Tasimeter Daten abzutrotzen. Tatsächlich konnte er Hitze in der Korona nachweisen. Doch die Nadel schlug zu weit aus. Das Gerät war zu empfindlich, um wirklich von Nutzen zu sein. Edisons fand, es lasse sich dennoch als Erfolg an die Presse und Öffentlichkeit verkaufen.

Planetenfund ohne Zeugen

Noch mehr Wellen schlug Watsons Expedition ins entlegene Separation, wo der Astronom im Umkreis der verdunkelten Sonne zwei ihm unbekannte Objekte sah. Er war sicher, Vulcan und möglicherweise noch einen zweiten Planeten entdeckt zu haben. Die Nachricht von seinem Fund machte schnell die Runde, eine Zeitung feierte ihn sogleich als "Edison der Astronomie". Seine Forscherkollegen indes zweifelten und spotteten: Warum hatte niemand sonst die fremden Himmelskörper erspäht?

Die Damen von Vassar etwa hatten pflichtschuldig für die versammelte Presse mit ihren Teleskopen posiert und dann ebenfalls Planeten beobachtet - ohne Vulcan zu finden. Um alle Zweifel zu widerlegen, plante Watson für die Vulcan-Suche ein eigenes Observatorium, erlebte die Fertigstellung aber nicht mehr.

Erst später wurde klar: Den hypothetischen Planeten Vulcan, den gibt's gar nicht. Nach Albert Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie kann ein massiges Objekt wie die Sonne allein den Merkur auf einen merkwürdigen Orbit zwingen. Belegt wurde dies durch Untersuchungen im Jahr 1919 - während einer Sonnenfinsternis.

Maria Mitchell wurde nach der Sofi von 1878 für den Erfolg ihrer Frauenexpedition gefeiert, den eine Zeitung als "weiteren und spitzen Pfeil im Köcher der Frauenbewegung" beschrieb. Wählen durften die Frauen in den Vereinigten Staaten dennoch erst 32 Jahre später.

Edisons größter Erfolg ließ nicht so lange auf sich warten. Er wollte das Tasimeter weiterentwickeln, um ähnlich wie die moderne Infrarot-Teleskopie unsichtbare Sterne anhand ihrer Strahlung nachzuweisen. Doch dann brachte er auf ganz andere Weise Licht ins Dunkel - mit Hilfe einer haltbaren Glühbirne für den Hausgebrauch. Selbst ohne Tasimeter konnte die amerikanische Wissenschaft die europäische Konkurrenz bis zur Jahrhundertwende einholen, dann in manchen Bereichen sogar übertrumpfen.

Und die Sonne? Noch hat sie nicht all ihre Geheimnisse preisgegeben, obwohl sich etwa die Korona nun auch bei Tageslicht studieren lässt. Manche hochspezialisierten Messungen zur Sonne, zum Sonnensystem und auch zum Wetter sind dagegen auch weiterhin auf den Mondschatten angewiesen.