Schlagwort: Äquinoktium

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Saturn zur Tag- und Nachtgleiche

Saturn leuchtet aus dem Dunkel hervor. Links sind die Ringe von der sonnenbeschienen Seite Saturns beleuchtet, rechts sind Planet und Ringe im Dunkel.

Bildcredit: Cassini-Bildgebungsteam, ISS, JPL, ESA, NASA

Wie sieht Saturn aus, wenn seine Ringebene genau zur Sonne zeigt? Vor dem August 2009 wusste das niemand. Alle 15 Jahre zeigen die Saturnringe genau zur Erde und verschwinden scheinbar. Das Verschwinden der Ringe ist kein Geheimnis mehr. Saturns Ringe sind bekanntlich so dünn, und die Erde ist der Sonne so nahe, dass die Ringe auch fast exakt zur Erde zeigen, wenn sie zur Sonne gerichtet sind.

Zum Glück ist die Menschheit in diesem dritten Jahrtausend fortschrittlich genug, um die Ringe bei Tag-Nacht-Gleiche mit einer Raumsonde von der Seite zu sehen. Im August 2009 fotografierte die Raumsonde Cassini im Saturnorbit zur Tag-Nacht-Gleiche eine Serie beispielloser Bilder der Saturnringe. Oben seht ihr ein Digitalkomposit aus 75 solchen Bildern.

Die Ringe erscheinen ungewöhnlich dunkel. Auf Saturns Wolkenoberflächen ist eine sehr dünne Ringschattenlinie zu erkennen. Objekte, die aus der Ringebene ragen, sind hell beleuchtet und werfen lange Schatten. Diese Bilder werden genau untersucht. So möchten Forschende die genaue Größe der Teilchen vermessen, aus denen die Saturnringe bestehen. Auch die allgemeine Dynamik der Umlaufbewegung wird dabei ermittelt.

Diese Woche findet auf der Erde eine Tag- und Nachtgleiche statt.

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Manhattanhenge: Ein Sonnenuntergang in New York City

Die Sonne geht genau am Ende einer Häuserschlucht in Manhattan unter. Vorne fahren Autos, die Straße ist von Wolkenkratzern gesäumt, der Himmel blau und klar. Ein Klick auf das Bild zeigt das unverzerrte Bild.

Bildcredit und Bildrechte: Neil deGrasse Tyson (AMNH)

Nächsten Samstag sieht man in New York bei schönem Wetter am rechten Ort, wie sich die Stadt bei Sonnenuntergang in ein modernes Stonehenge verwandelt. Die Straßen von Manhattan werden dann eindrucksvoll von Sonnenlicht geflutet, wenn die Sonne genau am westlichen Ende jeder Straße untergeht.

Normalerweise verschwindet der Sonnenuntergang hinter den riesigen Gebäuden in den gitterförmig angeordneten Straßen des größten Bezirks von New York City. Dieser Effekt macht Manhattan zu einer Art modernem Stonehenge, obwohl es etwa 30 Grad nordöstlich ausgerichtet ist. Wäre das Straßennetz von Manhattan perfekt ost-west-gerichtet, würde man den heutigen Effekt zum Frühlings– und Herbst-Äquinoktium sehen – am 21. März und 21. September. Das sind die einzigen Tage, an denen die Sonne genau in Ost-West-Richtung auf- und untergeht.

Dieses Bild wurde oben waagrecht gestreckt. Die Sonne geht von der Park Avenue aus gesehen in der 34. Straße unter. Keine Bange, wenn der Sonnenuntergang am Samstag hinter Wolken versteckt ist. Es passiert jedes Jahr Ende Mai und Mitte Juli. Wichtig ist, dass ihr dabei niemals direkt in die Sonne blickt!

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Solargrafie-Analemma

Das Bild wirkt geheimnisvoll. Unten ist eine graue Stadt leicht verzerrt abgebildet. Die oberen Ecken sind sehr dunkel. Am Himmel verlaufen drei 8-förmige Schleifen. Sie entstanden aus Bildern der Sonne, die im Lauf eines Jahres täglich zur selben Zeit aufgenommen wurden. Die Schleifen sind Analemmata.

Bildcredit und Bildrechte: Maciej Zapiór und Łukasz Fajfrowski

Heute ist Tag- und Nachtgleiche. Die Sonne kreuzt den Himmelsäquator und wandert um 16:57 UT nach Norden. Auf der Nordhalbkugel ist das der erste Tag im Frühling. Zur Feier des Tages zeigt dieses Bild den jährlichen Pfad der Sonne am Himmel der Erde. Es ist das erste Analemma, das jeden Tag mit der Technik der Solargrafie belichtet wurde.

Mit einer zylindrischen Lochkamera wurden drei Analemmakurven fotografiert. Dafür wurde ein Jahr lang dreimal täglich ein einziges Stückchen Schwarz-Weiß-Fotopapier eine Minute lang belichtet. Das geschah vom 1. März 2013 bis 1. März 2014. Die genau geplanten täglichen Belichtungen fanden um 10:30, 12:00 und 13:30 MEZ auf einem Balkon statt. Der Balkon im Stadtteil Kozanów in der polnischen Stadt Breslau blickt nach Süden.

Die beiden Äquinoktien des Jahres fanden am 20. März und 22. September statt. Es sind die Mittelpunkte auf der Achterschleifen, nicht die Kreuzungspunkte. Die Lücken in den Schleifen zeigen bewölkte Tage. Die beiden geschlossenen Linien links unten entstanden durch einen Ausfall der Zeitschaltuhr. Dadurch blieb der Verschluss der Lochkamera offen.

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Äquinoktium auf einer rotierenden Erde

Bildcredit: NASA, Meteosat, Robert Simmon

Wann verläuft die Linie zwischen Tag und Nacht senkrecht? Morgen. Dann findet auf dem Planeten Erde ein Äquinoktium statt. Zu dieser Zeit im Jahr sind Tag und Nacht etwa gleich lang. Zum Äquinoktium wird der Terminator der Erde senkrecht. Er verbindet Nord– und Südpol. Der Terminator ist die Trennlinie zwischen Tag und Nacht.

Dieses Zeitraffervideo zeigt ein ganzes Jahr auf dem Planeten Erde in zwölf Sekunden. Im geosynchronen Orbit zeichnete der Satellit Meteosat diese Infrarotbilder auf der Erde täglich zur selben Ortszeit auf. Das Video beginnt zum Äquinoktium im September 2010 mit senkrechtem Terminator. Während die Erde um die Sonne rotiert, neigt sich der Terminator. Die Nordhalbkugel erhielt weniger Sonnenlicht pro Tag. Das führte im Norden zum Winter.

Im Lauf des Jahres trat im März 2011 bei der Hälfte des Videos das Äquinoktium ein. Danach neigte sich der Terminator in die andere Richtung. Das führte zum Winter auf der Südhalbkugel und zum Sommer im Norden. Das aufgezeichnete Jahr endet mit dem September-Äquinoktium. Es folgte auf Milliarden Reisen, welche die Erde bereits um die Sonne vollendet hat. Weitere werden folgen.

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Mittagsanalemma über Aserbaidschan

Das Kugelpanorama zeigt den Hafen von Baku in Aserbaidschan. Am blauen wolkenlosen Himmel zeichnet die Sonne die 8-förmige Schleife eines Analemmas.

Bildcredit und Bildrechte: Tunç Tezel (TWAN)

Steht die Sonne immer zu Mittag am höchsten? Nein. An Orten, die weit nördlich oder südlich des Äquators liegen, steht die Sonne zum Beispiel niemals direkt im Zenit. Andererseits gibt es immer einen Ort auf der Erde, wo die Sonne gerade zu Mittag im Zenit steht. Zur Tag- und Nachtgleiche liegt dieser Ort am Äquator.

Wenn man das Problem umkehrt und den Ort sucht, wo genau die Sonne zu Mittag steht, wartet man einfach bis zur Tagesmitte, richtet eine Kamera exakt nach oben und drückt ab. Wenn ihr das oft genug macht, merkt ihr, dass die Sonne im Lauf der Tage am Himmel langsam eine Achterschleife zieht. Oben seht ihr so ein Mittagsanalemma. Es ist eine Serie aus Bildern, die im Lauf eines Jahres immer exakt zu Mittag fotografiert wurden.

Das Fischaugenbild entstand großteils 2012. Es zeigt am Rand Gebäude und Bäume in Baku, der Hauptstadt von Aserbaidschan.

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Erde zum Äquinoktium

Die ganze Vorderseite der Erde ist beleuchtet. Das Bild stammt von einem Satelliten im geosynchronen Orbit. Nur wenn die Sonne hinter dem Satelliten Elektro-L seitlich auf die Rotationsachse scheint, erreicht ihr Licht beide Pole.

Bildcredit: Roscosmos / NTSOMZ / zelenyikot.livejournal.com – mit freundlicher Genehmigung von: Igor Tirsky, Vitaliy Egorov

Der geosynchrone Orbit liegt 36.000 Kilometer über dem Äquator. Dort fotografiert der russische Meteorologie-Satellit Elektro-L alle 30 Minuten ein hoch aufgelöstes Bild unseres Planeten. Doch nur zweimal im Jahr, zum Äquinoktium, entsteht so ein Bild. Es zeigt eine ganze Halbkugel im Sonnenlicht.

Zur Tag- und Nachtgleiche ist die Rotationsachse der Erde nicht zur Sonne oder von ihr weg geneigt, sodass die Sonnenbeleuchtung beide Pole des Planeten erreicht. Dieses Elektro-L-Bild entstand am 22. September. Auf der Nordhalbkugel fand das Herbst-Äquinoktium statt.

Einen Augenblick stand die Sonne an diesem Tag hinter geostationären Satelliten. Ein verräterischer Schimmer aus reflektiertem Sonnenlicht kreuzt den Äquator an dem Ort des Planeten, über dem der Satellit und die Sonne standen (animierte GIF-Datei – 5 MB).

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Äquinoktium: Die Sonne von Sonnenwende zu Sonnenwende

Das Bild zeigt einen kreisrunden lilafarbenen Himmel, der oben abgeschnitten ist, am Rand des Kreises verläuft der Horizont. Übereinander verlaufen drei Bögen, auf denen die Sonne abgebildet ist - jede Stunde wurde ein Bild fotografiert. Der oberste Bogen wurde zur Sommersonnenwende abgelichtet, der untere zur Wintersonnenwende, dazwischen verläuft der Bogen des Äquinoktiums.

Bildcredit und Bildrechte: Tunç Tezel (TWAN)

Gestern war Äquinoktium. Um dieses Datum herum sind Tag und Nacht etwa gleich lang. Heute und jeden weiteren Tag bis zum nächsten Äquinoktium sind auf der Nordhalbkugel der Erde die Nächte länger als der Tag. Auf der Südhalbkugel sind die Tage länger als die Nacht.

Ein Äquinoktium findet genau zwischen zwei Sonnenwenden statt. Zur Sonnenwende ist der Unterschied zwischen Tag und Nacht am größten. Das Kompositbild entstand aus Fotos, bei denen die Sonne im Abstand von je einer Stunde über der türkischen Stadt Bursa an Schlüsseltagen fotografiert wurde: zur Sonnenwende, zum Äquinoktium und wieder zur Sonnenwende.

Das untere Sonnenband wurde während der Wintersonnenwende im Dezember 2007 fotografiert. Damals stieg die Sonne am Himmel weder sehr hoch, noch blieb sie lange über dem Horizont. Der Mangel an Sonnenlicht verursachte den Winter.

Das obere Sonnenband entstand zur Sommersonnenwende im Juni 2008. Damals stieg die Sonne am Himmel am höchsten und blieb viel länger als 12 Stunden über dem Horizont. Durch den Überfluss an Sonne entstand der Sommer.

Das mittlere Band wurde im März 2008 um die Frühlings-Tag- und Nachtgleiche fotografiert. Es ist das gleiche Sonnenband, das Erdlinge gestern zum Äquinoktium beobachten konnten.

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Österreichisches Analemma

Über steirischen Weinbergen mit einem Klapotetz und einem Gebirge im Hintergrund wölbt sich am klaren blauen Himmel eine 8-förmige Schleife, die aus Einzelbildern der Sonne in leicht unregelmäßigen Abständen geformt wird.

Bildcredit und Bildrechte: Robert Pölzl

Heute kreuzt die Sonne um 14:49 Universalzeit den Himmelsäquator und wandert nach Süden. Dieses astronomische Ereignis heißt Äquinoktium (gleiche Nacht). Es markiert auf der Nordhalbkugel den ersten Herbsttag und im Süden den Beginn des Frühlings.

Wenn die Sonne am Himmelsäquator steht, erleben Erdbewohner fast genau 12 Stunden Tageslicht und 12 Stunden Dunkelheit. Betrachtet zur Feier des Tages dieses sorgfältig erstellte Bild vom Süden Österreichs. Es zeigt die jährliche Reise der Sonne am Himmel.

Die Szenerie entstand aus Bildern, die immer zur gleichen Zeit am selben Ort fotografiert wurden. Sie dokumentieren die Positionen der Sonne an Tagen zwischen dem 29. September 2011 und dem 9. September 2012. Die Sonnenbilder folgen einer Kurve, die sich etwa in der Mitte überschneidet. Die Kurve ist als Anelemma bekannt.

Die beiden Äquinoktien des vergangenen Jahres entsprechen der Mitte (nicht dem Kreuzungspunkt) der Kurve. Die Sommer- und Winter-Sonnenwende sind am oberen und am unteren Ende.

Manche meinen, es wäre eine gute Idee, der Bergstraße links zu folgen, vorbei an den Weingärten am Weg, um im nahen Ort Kitzeck mit einem Glas Wein auf die Tag- und Nachtgleiche anzustoßen. Neben dem Straßenrand steht ein windmühlenähnliches Klapotetz, das traditionellerweise in dieser Weinregionen Vögel verscheuchen soll.

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