Analemma über dem Steinkreis von Callanish

Die Sonne zieht eine 8-förmige Schleife am Himmel über dem Steinkreis von Callanish. Die senkrecht aufgestellten riesigen Steine werfen lange Schatten auf den Rasen davor.

Bildcredit und Bildrechte: Giuseppe Petricca Name

Stell dir vor, du gehst täglich zur selben Zeit raus und machst ein Foto von der Sonne. Wie verändert sich ihre Position im Lauf der Zeit? Eine visuelle Antwort ist ein Analemma. Dazu kombiniert man Bilder, die Lauf eines Jahres immer am selben Ort und zur selben Zeit fotografiert werden.

Die Bilder für dieses Analemma entstanden alle paar Tage zu Mittag in der Nähe des Dorfes Callanish. Es liegt auf den Äußeren Hebriden, die zu Schottland (UK) gehören. Unten steht der Steinkreis von Callanish. Er wurde ungefähr 2700 v. Chr. in der Bronzezeit errichtet. Wir wissen nicht, ob die Platzierung der Steine von Callanish eine astronomische Bedeutung hatte oder hat.

Die Form einer Acht entsteht durch die Neigung der Erdachse und die elliptische Form der the Erdbahn um die Sonne. Zu den Sonnenwenden steht die Sonne am oberen oder unteren Ende des Analemmas. Der Steinkreis wurde etwa zur Sonnenwende im Dezember fotografiert. Daher leuchtet die Sonne unten.

Die Sonnenwenden treten an den mittleren Punkten eines Analemmas auf, nicht am Schnittpunkt. In zwei Tagen gibt es ein Äquinoktium („gleiche Nacht“). Dann sind Tag und Nacht auf der ganzen Welt ungefähr gleich lang. Viele Kulturen feiern den Wechsel der Jahreszeit zur Tagundnachtgleiche.

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Keogramm: Der Himmel im Jahr 2025

Im Jahr 2025 wurde alle 15 Minuten in den Niederlanden ein Bild des Himmels fotografiert. Dieses Bild kombiniert all diese Aufnahmen. Wir sehen Nacht, Tag, Sonnenwenden, Tagundnachtgleichen, Mondschein, die blaue Stunde und vieles mehr. Das Bild ist waagrecht gestreift, die Nächte zeichnen sich links neben der Mitte als sanduhrförmiges Gebilde ab, das von Blau umgeben ist.

Bildcredit und Lizenz: Cees Bassa (Niederländisches Institut für Radioastronomie)

Was wäre, wenn man den ganzen Himmel – auf einen Blick – ein ganzes Jahr lang sehen könnte? Ungefähr das sieht man hier. 2025 fotografierte eine Allsky-Kamera in den Niederlanden alle 15 Sekunden den ganzen Himmel. Die Zeilen in der Mitte all dieser Bilder wurden ausgerichtet und zu einem Keogramm kombiniert. Oben ist Januar und Dezember ist unten. Die Mitte der Nacht läuft senkrecht links neben der Bildmitte.

Was sehen wir? Das Offensichtlichste ist, dass der Tageshimmel meist blau ist. Die Nachtstunden erscheinen überwiegend schwarz. Zwölf helle Bänder kreuzen den Nachthimmel. Sie stammen vom Schein des Mondes. Zur Sommersonnenwende ist die schwarze Sanduhrform am schmalsten – wie z. B. heute, wenn die Tage am längsten sind. Der breiteste Teil tritt zur Wintersonnenwende auf.

Auch Tagundnachtgleichen sind im Keogramm erkennbar. Beispielsweise liegt das Äquinoktium im Frühling von letztem Jahr auf der Nordhalbkugel bei ungefähr drei Vierteln der Höhe.

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Sonnenuntergang zur Sonnenwende bei Stonehenge

Über der historischen Stätte Stonehenge ist der Himmel glasklar und spielt alle Farben von Gelb bis Violett. Zwischen zwei Monolithen geht gerade die Sonne unter.

Bildcredit und Bildrechte: English Heritage, Josh Dury

Gestern erreichte die Sonne ihren südlichsten Punkt am Himmel der Erde. Man nennt ihn die Sonnenwende. Sie markiert in vielen Kulturen den Wechsel der Jahreszeiten. Auf der Nordhalbkugel der Erde wechselt der Herbst zum Winter und auf der Südhalbkugel wird der Frühling zum Sommer.

Unser Bild zeigt den Moment vor dem Beginn der längsten Nacht im Norden 2025 in Stonehenge in Großbritannien. Dort sieht man, wie ein 4,5 Milliarden Jahre alter Feuerball genau zwischen den Steinen untergeht, die vor 4500 Jahren präzise angeordnet wurden. Nicht einmal die Kreiselbewegung der Erdachse über die Jahrtausende hat die astronomische Bedeutsamkeit des Sonnenuntergangs in Stonehenge verändert.

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Sonnenwende auf der rotierenden Erde

Videocredit: Meteosat 9, NASA, Earth Observatory, Robert Simmon

Kann man von der Neigung der Erde ableiten, dass heute Sonnenwende ist? – Ja. Zur Sonnenwende ist der Terminator der Erde – das ist die Linie, an der sich Tag und Nacht treffen – am stärksten geneigt. Dieses Zeitraffervideo zeigt dies anhand eines vollen Jahreszyklus des Planeten Erde in zwölf Sekunden. Der Satellit Meteosat 9 befindet sich in einem geosynchronen Orbit. Er nahm jeden Tag zur gleichen Ortszeit (das ist die Zeit nach Sonnenstand) ein Infrarotbild der Erde auf.

Das Video beginnt mit der Tagundnachtgleiche im September 2010. Der Terminator bildet eine senkrechte Linie: Tag und Nacht sind gleich lang (was die Zeit betrifft – beide bedecken visuell gleiche Anteile der Erdkugel).

Während die Erde ihren Weg um die Sonne fortsetzt, sieht man, wie sich der Terminator neigt, sodass pro Tag weniger Licht auf die Nordhalbkugel fällt. Das führt im Norden zum Winter. Wenn die Neigung am größten ist, findet im Norden die Wintersonnenwende statt. Im Süden ist Sommersonnenwende.

Dann schreitet das Jahr voran. Im März 2011 ist die nächste Tagundnachtgleiche, das ist etwa in der Mitte des Videos. Danach neigt sich der Terminator zur anderen Seite. Auf der Südhalbkugel beginnt der Winter und im Norden der Sommer. Im Film endet das Jahr mit der nächsten September-Tagundnachtgleiche. Damit ist eine weitere der Milliarden Reisen der Erde um die Sonne vollendet.

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Sonnenwend-Sonnen-Tätowierung

Vorne führt ein geteerter Weg zu einem Bergdorf, rechts ist ein Geländer. Auf dem Boden ist ein weißer Abdruck des Zauns. Dort, wo der Zaun einen Schatten auf den Boden warf, konnte der Frost am Boden nicht schmelzen und bildete ein weißes Muster.

Bildcredit und Bildrechte: Marcella Pace

Das Wort „Solstitium“ stammt aus dem Lateinischen. Es bedeutet „Sonne“ und „anhalten“ oder „stillstehen“. Der deutsche Begriff „Sonnenwende“ geht noch weiter. Tatsächlich verlangsamt sich die jährliche Nord-Süd-Bewegung der Sonne am Himmel in den Tagen um die Sonnenwende herum, hält inne und kehrt dann die Richtung um. Rund um die Sonnenwenden ändert sich der Bahnbogen der Sonne am Himmel daher nur wenig.

Am Himmel der Nordhalbkugel der Erde steht der Bogen der Sonne um die Dezember-Sonnenwende sehr tief. Zusammen mit den niedrigen Temperaturen an der Oberfläche hinterließ er hier eine deutliche Spur auf dem Weg, der zum Bergdorf Peaio in Norditalien führt.

Der morgendliche Frost auf der Straße konnte nur dort schmelzen, wo das Sonnenlicht den Boden erreichte. Dort, wo ständig der Schatten des Zauns lag, blieb er der Frost bestehen und malte ein Bild des Zauns auf den Asphalt.

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Sonnenuntergang zur Tagundnachtgleiche

Über der Stadt Edmonton im kanadischen Alberta geht die Sonne siebenmal unter. Die gepunkteten Sonnenuntergangsspuren wurden in verschiedenen Monaten fotografiert. Die linke Spur zeigt den Sonnenuntergang zur Wintersonnenwende, die rechten den Bogen, den die Sonne im Sommer zieht. Die Landschaft ist winterlich, vorne ist ein Fluss, der teilweise von Eis bedeckt ist. Hinter den Silhouetten von Wolkenkratzern leuchtet Abendrot.

Bildcredit: Luca Vanzella

Geht die Sonne immer 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 morgen, zur Tagundnachtgleiche, geht sie ganz genau im Westen unter. Danach verschiebt sich ihr Untergang nach und nach Richtung Südwesten. Zur Wintersonnenwende im Dezember erreicht der Sonnenuntergang dann seine maximale Verschiebung.

In den vergangenen Sommermonaten ging die Sonne weiter im Nordwesten unter. Zur Sommersonnenwende im Juni erreichte sie ihre größte Verschiebung nach Nordwesten.

Dieses Bild zeigt sieben verschiedene Wege der Sonne. Sie wurden an je einem Tag in den Monaten von Dezember 2019 bis Juni 2020 fotografiert. Die Bilderserie entstand im kanadischen Alberta, weit nördlich des Äquators. Vorne liegt die Stadt Edmonton. Der mittlere gepunktete Streifen zeigt den Weg der Sonne bei der letzten Tagundnachtgleiche im März. Morgen geht die Sonne dort genau am gleichen Equinox-Band unter.

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Zwei Welten, zwei Analemmata

Die Sonne zieht Schleifen am Himmel, wenn man sie täglich zur selben Uhrzeit fotografiert. Diese Schleife nennt man Analemma. Die Form der Schleife hängt jedoch vom Himmelskörper ab. Die linke Schleife wurde auf der Erde fotografiert, die rechte Kurve in Form einer Träne stammt vom Mars.

Bildcredit: Links: Bildrechte Tunc Tezel (TWAN); Rechts: NASA/JPL/Cornell/ASU/TAMU

Wenn man ein Jahr lang jeden Tag zur selben Zeit die Position der Sonne am Himmel aufzeichnet, erhält man diese Kurve in Form einer Acht. Sie wird Analemma genannt.

Das Analemma links entstand als Kombination von Weitwinkel-Digitalkamerabildern, die von Dezember 2011 bis Dezember 2012 auf der Erde fotografiert wurden. Die Form eines Analemmas hängt jedoch davon ab, wie exzentrisch die Umlaufbahn eines Planeten ist und wie stark seine Rotationsachse geneigt ist. Daher können Analemma-Kurven für verschiedene Welten unterschiedlich aussehen.

Nehmen wir zum Beispiel den Mars: Die Achsenneigung des Roten Planeten ähnelt jener der Erde. Doch seine Umlaufbahn um die Sonne ist exzentrischer als die der Erde. Sie weicht also stärker von einem Kreis ab. Das Analemma rechts von der Marsoberfläche aus gesehen ähnelt deshalb einer Träne. Der Bilder stammen vom Marsrover Opportunity. Sie decken das Marsjahr ab, das den Erdmonaten Juli 2006 bis Juni 2008 entspricht.

Die Sonnenwendpunkte jeder Welt liegen immer am oberen und unteren Ende ihrer jeweiligen Analemma-Kurven. Die letzte Sommersonnenwende auf dem Mars war am 29. Mai 2025. Die Sommersonnenwende auf unserem schönen Planeten war am 21. Juni um 2:42 Weltzeit (4:42 MESZ).

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Die große Mondwende 2024–2025

Die Panoramabilder wurden in der kanadischen Stadt Edmonton fotografiert. Sie zeigen die Aufgänge des Vollmondes und zeitgleich der Sonne im Zeitraum der Großen Mondwende.

Bildcredit und Bildrechte: Luca Vanzella, Alister Ling

Dieser Stapel besteht aus monatlich aufgenommenen Panoramabildern von Edmonton im kanadischen Alberta. Die Zeitreihe verläuft senkrecht von oben nach unten. Das ehrgeizige Fotoprojekt folgt dem jährlichen Nord-Süd-Schwenk der Sonnenaufgangspunkte. Oben links geht es los. Es reicht von der Juni-Sonnenwende zur Dezember-Sonnenwende und wieder zurück.

Daneben ist der Aufgang des Vollmondes dargestellt. Man kann ihm deutlich schwieriger folgen. Natürlich verläuft der Nord-Süd-Schwenk bei Mondaufgang entgegengesetzt zum Sonnenaufgang am Horizont. Doch diese aufgehenden Vollmonde reichen auch über einen breiteren Bereich am Horizont als die Sonnenaufgänge. Das gut geplante Projekt deckt nämlich den Zeitraum von Juni 2024 bis Juni 2025 ab. In dieser Zeit fand eine große Mondwende statt. Dieses Video zeigt die Details.

Große Mondwenden stellen die Extreme im Nord-Süd-Bereich des Mondaufgangs dar. Er wird durch die 18,6-jährige Präzession der Mondbahn bestimmt.

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