Solargraphische Analemmas

Solargrafie mit Analemmae über einem Haus in Proboszczów, Polen

Bildcredit und Bildrechte: Dawid Rycabel (Pinholove)

Auf der Nordhalbkugel war am 21. Juni Sommersonnenwende. Die Sonne erreichte an diesem Tag die nördlichste Deklination des Jahres. Während sie über den Tageshimmel über Proboszczów in Polen wanderte, erreichte sie die Spitzen jeder dieser drei Achterkurven, die als Analemmae bezeichnet werden.

Dieses interessante Bild wurde nicht aus einer Serie digitaler Aufnahmen erstellt, sondern mit einer Lochkamera, die von 26. Juni 2021 bis 26. Juni 2022 nach Süden gerichtet war. Das Bild wurde direkt auf ein einziges Blatt Fotopapier belichtet. Diese Technik ist als Solargrafie bekannt.

Die drei Analemmae sind das Ergebnis von Belichtungen des Fotopapiers durch eine Lochblende, die täglich um 11:00, 12:00 und 13:00 Uhr MEZ erfolgten. Die seitlichen Gruppen gestrichelter Linien zeigen Teilspuren der Sonnen von täglichen Belichtungen, die alle 15 Minuten gemacht wurden. Die dunklen Lücken entstanden durch Wolken, die die Sonne im Laufe der ein Jahr dauernden Solargrafie-Aufnahme während der Belichtung bedeckten.

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Analemma über Taipeh

Dieses Analemma aus Teipeh zeigt den Bewegung der Sonne am Himmel im Lauf eines Jahres, die Einzelbilder wurden immer nachmittags zur selben Zeit fotografiert.

Bildcredit und Bildrechte: Meiying Lee

Kehrt die Sonne jeden Tag an dieselbe Stelle am Himmel zurück? Nein. Eine bessere und visuellere Antwort auf diese Frage ist ein Analemma – eine Kombination von Bildern, die ein Jahr lang zur selben Zeit und am selben Ort fotografiert wurden.

Dieses Analemma entstand aus Bildern, die 2021 an vielen Nachmittagen um 16:30 in Taiwan fotografiert wurden, im Vordergrund seht ihr die Silhouette von Taipeh und den hohen Taipei 101. Die Position der Sonne im Dezember – zur Dezember-Sonnenwende – befindet sich links, die Juni-Sonnenwende seht ihr rechts. Zu den Sonnenwenden und den Äquinoktien wurden die Positionen der Sonne auch während des restlichen Tages fotografiert.

Heute ist die Juni-Sonnenwende 2022 und somit der Tag auf der Nordhalbkugel der Erde, an dem die Sonne die längste Zeit am Himmel bleibt. In vielen Ländern ist heute der offizielle Beginn einer neuen Jahreszeit, zum Beispiel beginnt heute auf der Südhalbkugel der Erde der Winter.

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Analemma des Mondes

Mondanalemma aus Mogyoród in der Nähe von Budapest in Ungarn.

Bildcredit und Bildrechte: Gyorgy Soponyai

Beschreibung: Ein Analemma ist die Schleife in Form der Ziffer 8, die man erhält, wenn man ein Jahr lang täglich zur selben Zeit die Position der Sonne markiert. Wenn man ein Analemma des Mondes abbilden möchte, muss man zu einem Trick greifen – und ein bisschen länger warten.

Im Schnitt erreicht der Mond die Position des Vortags am Himmel jeden Tag  etwa 50 Minuten und 29 Sekonden später. Fotografieren Sie daher den Mond am Folgetag 50 Minuten und 29 Sekunden später. Im Laufe einer Lunation – das ist ein Mondmonat – wird dabei eine analemmaförmige Kurve aufgezeichnet, da die Position des Mondes wegen seiner geneigten, elliptischen Bahn wandert.

Für dieses Kompositbild eines Mondanalemmas wählte der Astronom Gyorgy Soponyai den Mondmonat vom 26. März bis 18. April – einen Zeitraum mit gutem Wetter – sowie einen Ort in der Nähe seiner Wohnung bei Mogyoród in Ungarn. Die Sichelmondphasen um Neumond herum, die zu schmal und blass für ein Foto waren, fehlen.

Im Südwesten des Basisbildes, das am 27. März fotografiert wurde, leuchten in der Ferne die Lichter von Budapest.

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Ein Analemma der Sonne

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Bildcredit und Bildrechte: Gyorgy Soponyai

Beschreibung: Diese Woche stand die Sonne zum Äquinoktium nahe der Mitte, aber nicht am Kreuzungspunkt dieses Analemmas – ihrem jährlichen Pfad am Himmel des Planeten Erde.

Die grazile Achterschleife auf dieser anmutigen Ansicht wurde bewusst über der malerischen Donau und der Hauptstadt von Ungarn positioniert. Sie blickt von der Budapester Margaretenbrücke nach Süden und kombiniert Digitalbilder, die exakt zur gleichen Tageszeit (11:44 MEZ) fotografiert wurden, und zwar an Tagen zwischen dem 24. September 2018 und dem 15. September 2019. Somit befindet sich links das weltstädtische Pest und rechts das königliche Buda.

Die Positionen der Sonne liegen an den Sonnwendtagen am oberen und unteren Ende der Analemmaschleife. Die Dezembersonne in der Nähe der Sonnenwende ist gerade hinter einer dramatischen Wolkenbank versteckt.

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Sonnenuntergangs-Analemma

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Bildcredit und Bildrechte: Marcella Giulia Pace

Beschreibung: Heute um 15:54 Weltzeit ist Sonnenwende, die Sonne erreicht die nördlichste Deklination auf ihrer jährlichen Reise am Himmel des Planeten Erde. Die Juni-Sonnenwende markiert den astronomischen Beginn des Sommers auf der Nordhalbkugel und des Winters im Süden. Sie geht auch mit dem längsten nördlichen Tag einher – dem längsten Zeitraum zwischen Sonnenauf- und -untergang.

Die Sonne steht zur Juni-Sonnenwende oben am nördlichsten Punkt dieses Analemmas – das ist die 8-förmige Schleife, welche die Position der Sonne auf diesem Foto-Komposit gezogen hat. Das Analemma (Video) entstand aus Bildern, die alle 10 Tage zur selben Zeit zwischen 21. Juni 2018 und 7. Juni 2019 fotografiert wurden. Als Uhrzeit wurde der früheste Sonnenuntergang des Jahres nahe der Dezember-Sonnenwende gewählt, daher berührt der tiefste Punkt des Analemmas links beinahe den freien Meereshorizont.

Am Horizont entlang sind nach rechts (Norden) Sonnenuntergänge angeordnet, der Sonnenuntergang zur September-Sonnenwende liegt in der Mitte, rechts enden sie mit dem Sonnenuntergang zur Juni-Sonnenwende.

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Äquinoktium: Analemma über den Steinen von Callanish

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Bildcredit und Bildrechte: Giuseppe Petricca

Beschreibung: Kehrt die Sonne jeden Tag zur selben Zeit zum selben Punkt am Himmel zurück? Nein. Eine visuellere Antwort auf diese Frage ist ein Analemma – ein Kompositbild, das im Laufe eines Jahres am selben Ort zur gleichen Zeit fotografiert wird. Dieses Analemma wurde aus Bildern erstellt, die alle paar Tage um 4 Uhr nachmittags nahe dem Dorf Callanish auf den Äußeren Hebriden in Schottland (UK) fotografiert wurden.

Im Vordergrund stehen die Steine von Callanish, dieser Steinkreis wurde um 2700 v. Chr. in der Bronzezeit errichtet. Es ist nicht bekannt, ob die Platzierung der Callanish-Steine eine astronomische Bedeutung hatte oder hat. Die letztgültige Ursachen für die Achterschleife dieses und aller Analemmae ist die Neigung der Erdachse sowie die Elliptizität der Erdbahn um die Sonne. Zu den Sonnwenden steht die Sonne am oberen oder unteren Ende des Analemmas. Äquinoktien jedoch entsprechen den Mittelpunkten des Analemmas – nicht der Schnittpunkt. Heute um 3:54 Uhr MESZ (1:54 UT) ist Äquinoktium („gleiche Nacht“), wenn Tag und Nacht auf dem ganzen Planeten Erde gleich sind. Viele Kulturen feiern Jahreszeitenänderungen an einem Äquinoktium.

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Spuren der Sonne


Videocredit und -rechte: György Bajmóczy

Beschreibung: Die Dezembersonnenwende dieses Jahres ist heute am 21. Dezember um 11:44 MEZ, dem ersten Tag des Winters im Norden und des Sommers im Süden. Zur Feier des Tages sehen Sie dieses erstaunliche Zeitraffervideo aus Ungarn, das die scheinbare Sonnenbewegung im Laufe eines Jahres aufzeichnet. Das ganze Jahr fotografierte eine fixierte Videokamera jede Minute ein Bild.

Insgesamt 116.000 Aufnahmen zeigen die Position der Sonne im Sichtfeld, von der Sonnenwende am 21. Juni 2015 bis zur Sonnenwende am 20. Juni 2016. Die dazwischenliegende Sonnenwende am 22. Dezember 2015 ist am unteren Bildrand. Die konstruierten Zeitrafferabläufe zeigen anfangs die Bewegung der Sonne im Laufe eines Tages, gefolgt von den Spuren der Sonnenposition während der Tage eines Jahres von Sonnenwende zu Sonnenwende. Lücken in den Tageskurven entsprechen Wolkendecken.

Das Video endet mit atemberaubenden Animationsserien von Analemmas, das sind die 8-förmigen Schleifen, die entstehen, wenn man die Sonne ein Jahr lang täglich zur gleichen Zeit fotografiert, während sie über den Himmel des Planeten Erde wandert.

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Tutulemma: Sonnenfinsternis-Analemma

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Bildcredit und Bildcredit: Cenk E. Tezel und Tunç Tezel (TWAN)

Beschreibung: Wie ändert sich die Position der Sonne, wenn man jeden Tag zur gleichen Zeit hinausgeht und ein Foto von der Sonne macht? Mit viel Planung und Aufwand kann man so eine Bildserie fotografieren. Die 8-förmige Schleife, der die Sonne im Laufe des Jahres folgt, heißt Analemma. Zur Wintersonnenwende auf der Nordhalbkugel der Erde erschien die Sonne am unteren Rand des Analemmas. Analemmae, die auf unterschiedlichen Breiten entstehen, erscheinen leicht unterschiedlich, wie auch Analemmae, die zu unterschiedlichen Tageszeiten fotografiert werden. Mit noch mehr Planung und Aufwand kann die Serie ein Bild mit totaler Sonnenfinsternis enthalten. Oben ist so ein Sonnenfinsternisanalemma oder Tutulemma abgebildet – der Begriff wurde von den Fotografen geprägt und basiert auf dem türkischen Wort für Finsternis. Diese Kompositbildfolge wurde ab 2005 in der Türkei fotografiert. Das Hintergrundbild der Serie stammt von der totalen Phase einer Sonnenfinsternis am 29. März 2006 in Side in der Türkei. Die Venus war während der Totalität rechts unten ebenfalls sichtbar. Wenn Sie Ihr eigenes Tutulemma mit Basis in den USA fotografieren möchten, das mit der totalen Sonnenfinsternis im nächsten August endet, sollten Sie jetzt beginnen.

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Analemma und die blaue Donau

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Bildcredit und Bildrechte: György Soponyai

Beschreibung: Der jährliche Walzer der Sonne am Himmel des Planeten Erde bildet einen eleganten, als Analemma bekannten Bogen. Die 8er-Schleife des Analemmas steht senkrecht ganz rechts auf dieser gut komponierten Fischaugenansicht aus Budapest in Ungarn. Die Sonnenposition wurde immer um 11.44 MEZ an einem fixen Ort am westlichen Ufer der Donau auf Einzelaufnahmen an Tagen zwischen dem 23. Juli 2015 und dem 4. Juli 2016 fotografiert. Natürlich steht die Sonne zur nördlichen Sommersonnenwende am oberen Ende der Kurve und zum Herbst- und Frühlingsäquinoktium an den Wendepunkten. Der Schnee auf dem Boden, der Schatten des Fotografen und seine Ausrüstungstasche sind auf dem Basisbild zu sehen, das am 7. Januar 2016 fotografiert und für das Kompositpanorama verwendet wurde. An diesem Tag, kurz nach der Wintersonnenwende, verließ die Sonne den unteren Rand der Kurve an der schönen blauen Donau.

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Antarktisches Analemma

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Bildcredit und Bildrechte: Adrianos Golemis

Beschreibung: Kehrt die Sonne jeden Tag zum gleichen Punkt am Himmel zurück? Nein. Eine bessere, anschaulichere Antwort auf diese Frage ist ein Analemma – ein Kompositbild, das während eines Jahres immer am selben Ort und zur gleichen Uhrzeit fotografiert wird. Das hier dargestellte wöchentliche Analemma wurde trotz niedriger Temperaturen und großer Windstärke bei der Station Dome Concordia in der Antarktis fotografiert. Für dieses digitale Kompositbild, das vermutlich das erste in der Antarktis konstruierte Analemma ist, wurde die 16-Uhr-Position der Sonne an mehreren Tagen fotografiert. Das Bild zeigt die Sonne nur von September bis März, weil sie den Rest des Jahres unter dem Horizont war. Am heutigen Äquinoktium geht die Sonne nach sechs Monaten Abwesenheit am Südpol auf und bleibt bis zum nächsten Äquinoktium im März 2016 über dem Horizont, begleitet von starker Lichtbrechung in der Atmosphäre. Andererseits geht heute die Sonne am Nordpol nach einem halben Jahr ständigen Tageslichts unter. Für den Rest der Erde dazwischen bedeutet das Äquinoktium jedoch, dass sowohl der Tag als auch die Nacht heute 12 Stunden lang sind.

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Opportunitys Mars-Analemma

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Bildcredit: NASA/JPL/Cornell/ASU/TAMU

Beschreibung: Der Rover Opportunity starrte in den Marshimmel und fotografierte ein Marsjahr lang fast jeden 3. Sol – oder Marstag – um 11:02 Ortszeit ein Bild. Daraus resultiert dieses Marsanalemma, eine Kurve, die der Sonnenbewegung am Himmel im Laufe eines Jahres (668 Sols) auf dem Roten Planeten folgt. In Erd-Daten wurden die Bilder zwischen dem 16. Juli 2006 und dem 2. Juni 2008 fotografiert und zu dieser auf den Zenit zentrierten Fischaugenprojektion zusammengefügt. Es ist von einem Himmels- und Landschaftspanorama umgeben, das Ende 2007 im Inneren des Victoriakraters gemacht wurde; Norden liegt oben. Der bräunliche Marshimmel ist um die Analemmabilder geschwärzt, um die Sonnenpositionen deutlich zu zeigen. Anders als das 8-förmige Analemma auf der Erde ist das Marsanalemma birnenförmig, da zwar die Achsenneigung ähnlich, aber der Orbit elliptischer ist. Wenn der Mars weiter von der Sonne entfernt ist, zieht die Sonne langsamer über den Marshimmel, dabei entsteht die Spitze der Kurve. Wenn er der Sonne näher ist und schneller wandert, wird die scheinbare Sonnenbewegung zu der gerundeten Unterseite gestreckt. Für mehrere Sols fehlen wegen Arbeiten des Rovers und Staubstürmen einige Bilder.

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