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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Saturns Ringe verschwinden scheinbar

Das Kompositbild zeigt den Planeten Saturn einmal pro Jahr in den Jahren 2020-2025. Oben (2020) sind die Ringe weit geöffnet, unten (2025) verschwinden sie.

Bildcredit und Bildrechte: Natan Fontes

Wo sind Saturns Ohren? Galileo Galilei gilt als der erste Mensch, der 1610 die Saturnringe sah. Bei der Erprobung des von Lipperhey miterfundenen Teleskops wusste Galilei nicht, worum es sich handelte, und nannte sie daher „Ohren„.

Das Rätsel vertiefte sich 1612, als die Ohren Saturns auf mysteriöse Weise verschwanden. Heute wissen wir genau, was passiert ist: Aus der Perspektive der Erde waren die Saturnringe zu dünn geworden, um sie zu sehen. Das gleiche Drama spielt sich alle 15 Jahre ab, denn der Saturn unterliegt wie die Erde den kippbedingten Jahreszeiten. Das bedeutet, dass der Saturn auf seinem Weg um die Sonne seinen Äquator und seine Ringe deutlich zur Sonne und zum inneren Sonnensystem neigen kann, sodass sie gut sichtbar sind. An anderen Stellen seiner Bahn sind sie fast überhaupt nicht zu sehen.

Dieses Bild aus Brasilia, Brasilien, zeigt eine moderne Version dieser Abfolge: Das obere Bild mit den Ringen wurde im Jahr 2020 aufgenommen, das untere Bild mit den Ringen wurde erst im Jahr 2025 fotografiert.

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Das Sonnenfinsternis-Analemma-Projekt

Ein Analemma zeigt den Lauf der Sonne, wenn man sie jeden Tag zur selben Zeit am selben Ort fotografiert. An der Kreuzung der Schleife leuchtet eine Sonnenfinsternis.

Bildcredit und Bildrechte: Hunter Wells

Diese zusammengesetzte Bildserie, die vom 10. März 2024 bis zum 1. März 2025 aufgezeichnet wurde, enthüllt ein Muster im saisonalen Drift der täglichen Bewegung der Sonne durch den Himmel. Das Acht-förmige Muster ist als Analemma bekannt. Es wurde durch Aufnahmen erfasst, die an den angegebenen Daten jeweils um 18:38 UTC vom exakt gleichen Standort südlich von Stephenville, Texas, gemacht wurden.

Die Position der Sonne an den Sonnenwend-Daten 2024 (20. Juni und 21. Dezember) befände sich am oberen und unteren Ende der Kurve und entspricht dem astronomischen Beginn von Sommer und Winter auf der Nordhalbkugel. Punkte, die in der Mitte zwischen den Sonnenwenden auf der Kurve liegen, markieren die Tagundnachtgleichen. Die Tagundnachtgleiche am 22. September 2024 und am 20. März 2025 (heute) kennzeichnen den Beginn von Herbst und Frühling auf der Nordhalbkugel.

Eine der Aufnahmen wurde am 8. April 2024 am Standort Stephenville um 18:38:40 UTC gemacht. Daher zeigt dieses Analemma-Projekt auch die Sonnenkorona am Himmel während einer totalen Sonnenfinsternis.

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Fröhliches Perihel!

Vor einem dunklen Hintergrund ist die helligkeitsinvertierte Sonne in orange-gelben Farbtönen abgebildet. Die Oberfläche ist wie ein Teppich mit Fasern oder Spikulen überzogen.

Bildcredit und Bildrechte: Peter Ward (Barden Ridge Observatory)

Der Orbit der Erde um die Sonne ist nicht kreisförmig, sondern eine Ellipse. Der Punkt auf der elliptischen Bahn, an dem die Erde der Sonne am nächsten ist, nennt man Perihel. Dieses Jahr findet das Perihel heute, am 4. Jänner, um 13.28 UTC (14.28 MEZ) statt. Die Erde ist dabei 147 Millionen Kilometer on der Sonne entfernt. Zum Vergleich: Beim Aphel am 3. Juli des vergangenen Jahres war die Erde bei einer Distanz von etwa 152 Millionen Kilometern am fernsten Punkt von der Sonne.

Die Jahreszeiten der Erde werden allerdings nicht durch die Entfernung zur Sonne bestimmt. Es ist reiner Zufall, dass der Anfang des Sommers auf der Südhalbkugel (und des Winters im Norden) zur Sonnwende im Dezember nur 14 Tage vom Datum des Perihels entfernt ist. Das H-alpha Bild der aktiven Sonne wurde am 21. Dezember gemacht.

Es ist ebenso Zufall, dass 11 Tage vor dem Perihel der Erde die Parker Solar Probe der NASA den historischen engsten Vorbeiflug an der Sonne machte. Die 2018 gestartete Sonde flog am 24. Dezember 2024 in einem Abstand von 6,2 Millionen Kilometern an der sichtbaren Oberfläche der Sonne vorbei. Dabei brach die Parker Solar Probe ihren eigenen Rekord des engsten Perihels einer Raumsonde von der Erde.

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Ein Jahr in Sonnenuntergängen

Das Bild zeigt 12 Sonnenuntergänge in einem Jahr. Die Position der Sonne verändert sich im Lauf des Jahres.

Bildcredit und Bildrechte: Wael Omar

Diese Serie von Panoramaaufnahmen des westlichen Horizonts zeigt Sonnenuntergänge innerhalb eines Jahres. Die im Voraus geplante Sequenz besteht aus Bildern, die um den 21. Tag des angegebenen Monats von April 2023 bis März 2024 vom selben Standort mit Blick auf die ägyptische Hauptstadt Kairo aufgenommen wurden.

Für jeden Ort auf der Erde zwischen den Polarkreisen markieren die nördlichen (im Bild rechts) und südlichen (im Bild links) Extrempunkte der untergehenden Sonne die Tage der Sonnenwende. Der lateinische Begriff dafür, Solstitium, bedeutet „Stillstand der Sonne“. Am Tag der Sonnenwende scheint die jahreszeitliche Wanderung des täglichen Sonnenwegs über den Himmel innezuhalten und die Richtung auf ihrer jährlichen Himmelsreise umzukehren.

Auch am heutigen Tag erfährt die Sonne einen solchen Stillstand. Am 21. Dezember 2024 um exakt 09:21 UTC ist der Moment der südlichsten Deklination der Sonne und damit der astronomische Beginn des Winters auf der Nordhalbkugel und des Sommers auf der Südhalbkugel.

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Analemma in der Auffahrt

Videocredit und -rechte: Nick Wright

Steht die Sonne jeden Tag am gleichen Punkt am Himmel? Nein! Eine visuelle Antwort auf diese Frage bietet ein Analemma. Das ist eine Fotomontage aus Himmelsaufnahmen, die ein Jahr lang täglich am selben Ort und zur selben Zeit gemacht wurden. Das fertige Bild zeigt, dass die Sonne die Zahl Acht am Himmel beschreibt.

Das ungewöhnliche Analemma in diesem Video zeigt jedoch nicht die Sonne: Es zeigt den Blick in die Gegenrichtung. Alles was dazu nötig ist, ist den Punkt zu markieren, wo der Schatten der Ecke eines Hauses an jedem klaren Tag zur gleichen Zeit auf die Auffahrt fällt. Der Fotograf aus Falcon, Colorado (USA) begann im März regelmäßig die Position des Schattens um 13 Uhr zu markieren. In einem Bild kann man sogar den Fotografen selbst sehen.

Dieses Analemma wird erst 2025 fertig sein, doch ihr können schon heute mit eurem eigenen Hausauffahrt-Analemma beginnen. Spezielle Ausrüstung ist dazu nicht nötig.

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Sonnwendmond

Über einer Stadt verläuft in einem Bogen der Juni-Vollmond, der in der Nacht des 21. Juni über der türkischen Stadt Bursa alle 10 Minuten fotografiert wurde.

Bildcredit und Bildrechte: Tunc Tezel (TWAN)

Der Juni-Vollmond geht gegenüber der untergehenden Sonne auf und findet im Jahr 2024 ca. 28 Stunden nach der Sonnenwende statt. Der Mond bleibt nahe an der Bahn der Sonne entlang der Ekliptikebene, und während die Sonne zur Sonnenwende am Taghimmel hoch steigt, bleibt der Vollmond im Juni in dieser Nacht von nördlichen Breiten aus gesehen niedrig.

In dieser Dachansicht des Nachthimmels vom 21. Juni in Bursa (Türkei), die aus Belichtungen erstellt wurde, die alle 10 Minuten zwischen Mondaufgang und Monduntergang gemacht wurden, schmiegt sich der Vollmond tatsächlich an den Horizont.

Im Jahr 2024 durchläuft der Mond auch die große Mondwende, ein Extrem in der monatlichen Nord-Süd-Schwankung von Mondaufgang und Monduntergang, die durch die Präzession der Mondbahn in einem 18,6-jährigen Zyklus verursacht wird. Dies hat zur Folge, dass der Vollmond zur Juni-Sonnenwende seinen südlichsten Mondaufgang und Monduntergang am Horizont hat.

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