Sonnenaufgang mit Schatten im September

Strahlenbüschel vom 15. September bei Petacciato in Italien über dem Meer.

Bildcredit und Bildrechte: Donato Lioce

Der Augenblick des astronomischen Äquinoktiums war am Freitag, dem 23. September 2022, um 01:03 UTC, als die Sonne den Himmelsäquator kreuzte und auf ihrer jährlichen Reise über den Himmel Erde nach Süden wanderte. Damit begann auf der Nordhalbkugel der Herbst und auf der Südhalbkugel der Frühling. Tag und Nacht waren an diesem Tag auf dem ganzen Planeten fast gleich lang.

Wenn ihr zur Feier des astronomischen Wechsels der Jahreszeiten einen Sonnenaufgang beobachtet, haltet Ausschau nach Strahlenbüscheln. Wolkenschatten wirken bei Sonnenaufgang oder -untergang manchmal dramatisch. Wegen der Perspektive zeigen die parallelen Schatten zur Sonne am Horizont, diese geht zum Äquinoktium im Osten auf und im Westen unter.

Diese Landschaft mit Himmel und Mee vom am 15. September entstand an der Mittelmeerküste in der Nähe des italienischen Dorfes Petacciato. Sie zeigt einen Sonnenaufgang mit Strahlenbüscheln und die Spiegelung im Wasser.

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Äquinoktium: Analemma über den Steinen von Callanish

Das Bild zeigt die Sonne in vielen Positionen über den Steinen von Callanish.

Bildcredit und Bildrechte: Giuseppe Petricca

Wie ändert sich die Position der Sonne, wenn man jeden Tag zur selben Zeit hinausgeht und ein Foto von der Sonne macht? Eine visuelle Antwort auf diese Frage ist ein Analemma – das ist ein Komposit aus Bildern, die im Laufe eines Jahres regelmäßig zur selben Zeit am selben Ort fotografiert wurden.

Die Bilder für dieses Analemma wurden alle paar Tage zu Mittag in der Nähe des Dorfes Callanish auf den Äußeren Hebriden in Schottland im Vereinigten Königreich fotografiert. Im Vordergrund stehen die Steine von Callanish. Dieser Steinkreis wurde etwa um 2700 v. Chr. in der Bronzezeit errichtet. Es ist nicht bekannt, ob die Steine von Callanish astronomisch ausgerichtet sind oder waren.

Der Grund für die Achterform der Schleife eines Analemmas sind die Neigung der Erdachse und die Elliptizität der Erdbahn um die Sonne. Zu den Sonnenwenden steht die Sonne am oberen oder unteren Ende des Analemmas. Doch die Äquinoktien entsprechen den mittleren Punkten des Analemmas – nicht dem Schnittpunkt.

Diesen Freitag um 01:04 Uhr (UT) – auf dem amerikanischen Kontinent ist es der Donnerstag – ist Äquinoktium („gleiche Nacht“). Tag und Nacht sind dann auf dem ganzen Planeten Erde gleich lang. Viele Kulturen feiern zum Äquinoktium den Wechsel der Jahreszeiten.

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Erntemond über Sizilien

Der Erntemond, ein Vollmond in der Hähe der Herbst-Tag-und-Nachtgleiche, leuchtet über Castiglione di Sicilia.

Bildcredit und Bildrechte: Dario Giannobile

Für die Leute auf der Nordhalbkugel war der Vollmond im September der Erntemond. Als er auf dieser Nahaufnahme vom 9. September über der historischen Stadt Castiglione di Sicilia aufging, gab er die warmen Farbtöne bei Sonnenuntergang wider.

Der Vollmond in zeitlicher Nähe der Herbst-Tag-und-Nachtgleiche wird traditionell Erntemond genannt und wird mit Festen, Sagen und Liedern gefeiert. Der Tradition nach ist der Name sehr passend. Auch wenn die Tage gegen Ende der Vegetationsperiode immer kürzer wurden, konnte die Landbevölkerung im Licht des Vollmondes, der von Sonnenuntergang bis Sonnenaufgang leuchtete, ihre Ernte einbringen.

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Der Himmel im Jahr 2021

Der Himmel des ganzen Jahres 2021 als Keogramm.

Bildcredit und Bildrechte: Cees Bassa (Netherlands Institute for Radio Astronomy)

Beschreibung: Stellt euch vor, ihr könntet den ganzen Himmel eines ganzen Jahres sehen – auf einmal! Ungefähr das wurde hier abgebildet. Im Jahr 2021 fotografierte eine Ganzhimmelskamera alle 15 Minuten ein Bild des Himmels über den Niederlanden. Die mittleren Säulen dieser Bilder wurden dann ausgerichtet und zu diesem Keogramm kombiniert. Oben ist Januar, unten Dezember und die Mitternachtsstunden verlaufen senkrecht links neben der Mitte.

Was sehen wir? Das Offensichtlichste ist, dass der Tageshimmel ist großteils blau und der Nachthimmel überwiegend schwarz ist. Die zwölf Lichtbänder, die den Nachthimmel kreuzen, entstehen durch das Licht des Mondes. Der dünnste Teil der schwarzen Sanduhrform markiert die Sommersonnenwende, wenn die Tage am längsten sind, während der dickste Teil die Wintersonnenwende zeigt.

Gestern war eine Tagundnachtgleiche – Nacht und Tag waren gleich lang. Im Keogramm findet ihr auch das nördliche Frühlingsäquinoktium von vor einem Jahr – ungefähr im oberen Viertel.

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Ein malerischer Sonnenuntergang zur Tagundnachtgleiche

Sonnenuntergang bei einer von Ost nach West verlaufenden Straße in Illinois.

Bildcredit und Bildrechte: Roland Christen

Beschreibung: Was ist da am Ende der Straße? Die Sonne. In vielen Städten gibt es Straßen, die von Osten nach Westen verlaufen, und an zwei Tagen im Jahr geht die Sonne genau in der Mitte auf und unter. Heute ist so ein Tag: Tagundnachtgleiche. Nicht nur sind heute die Nacht- („aequus“-„nox“) und die Tageszeit gleich lang, sondern heute geht außerdem die Sonne exakt im Osten auf und im Westen unter.

Das Bild zeigt eine malerische Straße im Nordwesten von Illinois in den USA, die ungefähr von Osten nach Westen verläuft. Es wurde zur Tagundnachtgleiche im März 2015 fotografiert und zeigt die Sonne bei Sonnenuntergang am Ende der Straße. In vielen Kulturen gilt dieses März-Äquinoktium als erster Tag einer Jahreszeit: Frühling auf der Nordhalbkugel der Erde und Herbst im Süden.

Verläuft eure Lieblingsstraße von Osten nach Westen? Heute Abend bei Sonnenuntergang könnt ihr das mit einem kurzen Blick herausfinden.

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Halloween und der Geisterkopfnebel

Der Geisterkopfnebel NGC 2080, aufgenommen vom Weltraumteleskop Hubble der NASA und ESA.

Bildcredit: Mohammad Heydari-Malayeri (Observatoire de Paris) et al., ESA, NASA

Beschreibung: Der Ursprung von Halloween, dem Vorabend von Allerheiligen, ist antik und astronomisch. Seit dem fünften Jahrhundert v. Chr. wird Halloween als Kreuzvierteltag gefeiert, es ist der Tag zwischen Tagundnachtgleiche und Sonnenwende (kürzester Tag / längste Nacht auf der Nordhalbkugel). Nach dem modernen Kalender findet Halloween zwar nächste Nacht statt, doch der echte Kreuzvierteltag fällt in die Woche danach. Ein weiterer Kreuzvierteltag ist der Murmeltiertag.

Auch das moderne Halloweenfest knüpft an die historischen Wurzeln, als man sich verkleidete, um die Geister der Toten zu verscheuchen. Diese Ansicht des Geisterkopfnebels, aufgenommen mit dem Weltraumteleskop Hubble, ist vielleicht eine würdige Erinnerung an diesen alten Feiertag. NGC 2080 ähnelt dem Bild eines fiktiven Gespenstes, ist aber eigentlich eine Sternbildungsregion in der Großen Magellanschen Wolke, diese wiederum ist eine Begleitgalaxie unserer Milchstraße. Der Geisterkopfnebel (NGC 2080) ist etwa 50 Lichtjahre groß und in repräsentativen Farben dargestellt.

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Sonnenaufgang am Südpol

Sonnenaufgang am Südpol.

Bildcredit und Bildrechte: Martin Wolf (U. Wisconsin), IceCube Neutrino Obs., NSF; ht: Alice Allen

Beschreibung: Der Sonnenaufgang am Südpol ist anders. Normalerweise ist er ein willkommener Anblick, denn er folgt auf Monate der Dunkelheit – und damit beginnen Monate mit Sonnenschein.

An den Polen der Erde kann es Wochen dauern, bis die Sonne aufgeht, während es an Orten in mittleren Breiten nur Minuten dauert. Die Ursache für den Sonnenaufgang an einem Pol ist nicht die Erdrotation, sondern die Neigung der Erde auf ihrer Bahn um die Sonne. An den Polen einer luftlosen Erde wäre die Sonne erstmals zur Tagundnachtgleiche sichtbar, doch durch die Brechung der Erdatmosphäre und die Größe der Sonnenscheibe erscheint der obere Rand der Sonne etwa zwei Wochen früher.

Auf diesem Bild von vor zwei Wochen ragt die Sonne über den Horizont einer riesigen Eislandschaft am Südpol der Erde. Der wahre Südpol liegt nur wenige Meter links neben dem Kommunikationsturm. Diese Aufnahme vom Sonnenaufgang am Pol war besonders interessant, da die Sonne von einem grünen Blitz gekrönt war.

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Äquinoktium auf einer rotierenden Erde


Bildcredit: Meteosat 9, NASA, earthobservatory, Robert Simmon

Beschreibung: Wann wird die Grenze zwischen Nacht und Tag senkrecht? Heute. Auf dem Planeten Erde ist heute Tagundnachtgleiche, Tag und Nacht sind somit fast gleich lang. Zum Äquinoktium verläuft der Terminator der Erde – die Trennlinie zwischen Tag und Nacht – senkrecht und verbindet Nord– und Südpol.

Ihr seht das auf diesem Zeitraffervideo, das ein ganzes Jahr auf dem Planeten Erde in zwölf Sekunden zeigt. Der Satellit Meteosat 9 im geosynchronen Orbit nimmt täglich zur selben Ortszeit solche Infrarotbilder der Erde auf.

Das Video beginnt mit dem Äquinoktium im September 2010, als die Terminatorlinie senkrecht verlief. Während die Erde um die Sonne kreiste, kippte der Terminator, daher gelangte weniger Sonnenlicht zur Nordhalbkugel, was zum Winter im Norden führte. Im Laufe des Jahres und nach der Hälfte des Videos trat die Tagundnachtgleiche im März 2011 ein. Danach neigte sich die Schattenlinie in die andere Richtung, was zum Winter auf der Südhalbkugel führte – und zum Sommer im Norden.

Das aufgezeichnete Jahr endet mit der nächsten September-Tagundnachtgleiche am Ende einer von vielen Milliarden Reisen der Erde um die Sonne, die bereits stattfanden – und der noch viele weitere folgen werden.

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Saturns Ringe und Jahreszeiten

Saturn vom südlichen zum nördlichen Sommer.

Bildcredit und Bildrechte: Damian Peach/SEN

Beschreibung: Auf Saturn zeigen die Ringe die Jahreszeit an. Auf der Erde ist Mittwoch die Tagundnachtgleiche, an diesem Tag ist der Erdäquator direkt zur Sonne geneigt. Da Saturns große Ringe um den Äquator des Planeten rotieren, sind die Ringe – von der Sonne aus gesehen – am besten sichtbar, wenn Saturns Rotationsachse zur Sonne zeigt. Umgekehrt, wenn Saturns Rotationsachse zur Seite zeigt, findet ein Äquinoktium statt, und die von der Seite sichtbaren Ringe sind nicht nur von der Sonne, sondern auch von der Erde aus schwer erkennbar.

Bilder von Saturn, die zwischen 2004 und 2015 aufgenommen wurden, sind auf dieser Montage übereinandergelegt, um die Entwicklung des Riesenplaneten vom südlichen zum nördlichen Sommer zu zeigen. Letzten Monat war Saturn der Erde so nahe wie nur möglich. Diesen Monat ist der beringte Riese immer noch hell und einen Großteil der Nacht sichtbar.

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Tag- und Nachtgleiche im Himmel

Dieses Zeitrafferbild zeigt sieben Bänder der untergehenden Sonne an einem Tag in jedem Monat von Dezember 2019 bis Juni 2020 bei Edmonton in Alberta in Kanada.

Bildcredit und Bildrechte: Luca Vanzella

Beschreibung: Geht die Sonne jeden Tag in der gleichen Richtung unter? Nein, die Richtung des Sonnenuntergangs hängt von der Jahreszeit ab. Die Sonne geht zwar immer ungefähr im Westen unter, aber nur zur Tag- und Nachtgleiche wie heute liegt der Sonnenuntergang genau im Westen.

Nach dem heutigen September-Äquinoktium wandert der Sonnenuntergang immer weiter nach Südwesten. Die größte Abweichung erreicht der Sonnenuntergang zur Sonnenwende im Dezember. Vor der heutigen Tag- und Nachtgleiche ging die Sonne im Nordwesten unter und erreichte die größte Abweichung zur Sonnenwende im Juni.

Dieses Zeitrafferbild zeigt sieben Bänder der untergehenden Sonne, und zwar an einem Tag in jedem Monat von Dezember 2019 bis Juni 2020. Die Bildfolgen wurden – weit nördlich des Erdäquators – in Alberta (Kanada) fotografiert. Im Vordergrund liegt die Stadt Edmonton. Das mittlere Band zeigt, wie die Sonne im März bei der letzten Tag- und Nachtgleiche unterging. An diesem Ort geht die Sonne heute wieder am selben Äquinoktiumsband unter.

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Morgen, Planeten, Mond und Montreal

Abnehmende Mondsichel mit den Planeten Mars, Jupiter und Saturn in der Morgendämmerung über Montreal; Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit und Bildrechte: Arnaud Mariat

Beschreibung: Die frühe Morgendämmerung kam am 18. März, dem Tag vor dem Frühlingsäquinoktium, nach Montreal im Norden des Planeten Erde. Am Ende dieser fast gleichen Nacht stand der Mond auf dieser friedlichen Stadt-und Himmelslandschaft über einer dichten Anordnung von Stadtlichtern.

Die abnehmende Mondsichel zeigt natürlich zur aufgehenden Sonne. Himmelsbeobachter erkannten leicht den hellen Jupiter über dem Mond, er stand am Himmel in der Nähe des blasseren Mars. Der Teleskopliebling Saturn ist ein kleiner Lichtpunkt weiter links neben der engeren Konjunktion von Mond, Jupiter und Mars.

Sogar Merkur geht in der Nähe der Ekliptik auf – einer Linie, die von Jupiter und Saturn aus zum Horizont verläuft. Der scheue innere Planet stand jedoch sehr nahe am Horizont, er war daher an diesem Morgenhimmel nicht besonders gut zu sehen.

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