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 zur Sonnenwende über Stonehenge

Sonnenaufgang zur Sommersonnenwende 2008 bei Stonehenge in Großbritannien.

Bildcredit und Bildrechte: Max Alexander, STFC, SPL

Beschreibung: Heute erreicht die Sonne den nördlichsten Punkt am Himmel des Planeten Erde. Es ist Sonnenwende, und in viele Kulturen markiert dieses Datum den Wechsel der Jahreszeiten – vom Frühling zum Sommer auf der Nordhalbkugel der Erde und vom Herbst zum Winter auf der Südhalbkugel der Erde. Genau genommen ereignet sich die Sonnenwende in einigen Teilen der Welt heute, in anderen Regionen morgen.

Dieses Bild wurde 2008 in der Woche der Sommersonnenwende bei Stonehenge in Großbritannien fotografiert. Es zeigt einen malerischen Sonnenaufgang mit Nebel, Bäumen, Wolken, Steinen, die vor etwa 4500 Jahren errichtet wurden, sowie eine 4,5 Milliarden Jahre alte große leuchtende Kugel.

Trotz der Präzession der Erdrotationsachse im Laufe der Jahrhunderte geht die Sonne in Stonehenge weiterhin auf eine astronomisch bedeutsame Art und Weise auf.

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Sonnenwende: Sonnenaufgänge im Laufe des Jahres

Die Richtungen der Sonnenaufgänge eines Jahres von Amman in Jordanien.

Bildcredit und Bildrechte: Zaid M. Al-Abbadi

Beschreibung: Geht die Sonne immer in derselben Richtung auf? Nein. Im Lauf der Monate ändert sich auch die Richtung zum Sonnenaufgang. Dieses Bild zeigt jeden Monat im Jahr 2019 die Richtung zum Sonnenaufgang in der Nähe von Amman in Jordanien. Die Kamera zeigt immer nach Osten. Links liegt Norden und rechts Süden.

Die Sonne geht immer ungefähr im Osten auf, doch zur Sonnenwende im Dezember geht sie am weitesten Richtung Süden auf und zur Junisonnenwende am weitesten im Norden. Heute ist die Sonnenwende im Dezember. An diesem Tag sind auf der Nordhalbkugel die wenigsten Sonnenstunden und auf der Südhalbkugel die meisten.

In vielen Ländern gilt die Dezembersonnenwende als offizielle Änderung der Jahreszeiten: Sie ist zum Beispiel der erste Tag des Winters im Norden. Sonnenerwärmung und gespeicherte Energie auf der Erdoberfläche und in der Atmosphäre sind im Winter am niedrigsten, daher sind die Wintermonate in der Regel die kältesten des Jahres. Andererseits nehmen die Tageslichtstunden im Norden von jetzt an jetzt bis Juni jeden Tag zu.

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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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Nördlicher Sommer auf Titan

Heute beginnt mit der Sommersonnenwende auf der Nordhalbkugel der Erde der Sommer. Auf dem Saturnmond Titan (im Bild) begann der Sommer vor 3 Jahren.

Bildcredit und Bildrechte: Cassini Imaging Team, SSI, JPL, ESA, NASA

Beschreibung: Die heutige Sonnenwende bringt den Sommer auf die Nordhalbkugel der Erde. Doch den Ringplaneten Saturn erreichte die nördliche Sommersonnenwende am 24. Mai 2017, vor mehr als drei Jahren.

Der Saturnmond Titan, der den Gasriesen umkreist, durchläuft die Jahreszeiten Saturns. Titan ist größer als der innerste Planet Merkur. Dieses Bild der Raumsonde Cassini entstand etwa zwei Wochen nach Beginn des nördlichen Sommers.

Die Ansicht im nahen Infrarot zeigt helle Methanwolken, die durch Titans dichte, dunstige Atmosphäre treiben, aus einer Entfernung von etwa 507.000 Kilometern. Unter den Wolken breiten sich dunkle Kohlenwasserstoffseen in der Nähe seines voll beleuchteten Nordpols aus.

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Sonnendosen-Zeitraffer von Sonnenwende zu Sonnenwende

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Bildcredit und Bildrechte: Sam Cornwell

Beschreibung: Die Sonnenwende im Dezember 2019 findet am 22. Dezember um 4:19 Weltzeit statt, dem ersten Tag des Winters auf der Nordhalbkugel und des Sommers im Süden des Planeten Erde. Das ist in Nordamerika der 21. Dezember.

Betrachten Sie zur Feier des Tages eine Zeitraffer-Animation des jahreszeitlichen Sonnenpfades am Himmel. Dieser entstand aus Solargrafie-Bildern mit einer ausgeklügelten Anordnung von 27 Lochkameras. Das erste Bild dieser Sonnendosen-Kameraanordnung wurde um den 21. Dezember 2018 aufgenommen, das letzte Bild der Serie wurde nahe dem 21. Juni 2019 – der nördlichen Sommersonnenwende – vollendet. Alle 27 Kameraaufnahmen wurden zur gleichen Zeit gestartet, und jede Woche wurde eine Kamera abgedeckt und aus der Anordnung entfernt.

Nacheinander betrachtet wachsen auf den Lochkamerabildern die Spuren des täglichen Sonnenpfades von der Winter- (unten) bis zur Sommersonnenwende (oben). Die Spuren des Sonnenpfades spiegeln sich vorne im Williestruther Loch in den Scottish Borders. Klicken Sie einfach auf das Bild oder folgen Sie diesem Link, um das vollständige Zeitraffer-GIF aus 27 Einzelbilder abzuspielen.

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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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Äquinoktium: Die Sonne von Sonnwende zu Sonnwende

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Bildcredit und Bildrechte: Tunç Tezel (TWAN)

Beschreibung: Heute ist Äquinoktium. An diesem Datum sind Tag und Nacht gleich lang. Morgen und jeden Tag bis zum nächsten Äquinoktium ist auf der Nordhalbkugel der Erde die Nacht länger als der Tag, und auf der Südhalbkugel ist der Tag länger als die Nacht. Ein Äquinoktium ereignet sich zwischen zwei Sonnwenden, wenn die Tage und Nächte die unterschiedlichste Länge haben.

Dieses Bild ist ein Komposit aus stündlich aufgenommenen Bildern, auf denen die Sonne über Bursa in der Türkei an Schlüsseltagen der Sonnenwende, dem Äquinoktium und der nächsten Sonnenwende fotografiert wurde. Das untere Sonnenband entstand zur nördlichen Wintersonnenwende im Dezember 2007, als die Sonne am Himmel weder sehr hoch stieg noch lang über dem Horizont blieb. Dieser Mangel an Sonnenlicht führte zum Winter. Das obere Sonnenband wurde im Juni zur nördlichen Sommersonnenwende fotografiert, als die Sonne am Himmel am höchsten stieg und länger als 12 Stunden über dem Horizont blieb. Dieser Überfluss an Sonnenlicht führte zum Sommer.

Das mittlere Band wurde im März 2008 zur Tag- und Nachtgleiche fotografiert, doch es ist das gleiche Sonnenband, das Erdlinge heute am Tag des aktuellsten Äquinoktiums sehen.

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Eine Sonnwendnacht in Paris

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Bildcredit und Bildrechte: Michel Loic

Beschreibung: Die Nacht des 21. Juni war die kürzeste Nacht auf nördlichen Breiten des Planeten Erde, und Paris auf einer Breite von 48,9 Grad nördlicher Breite war keine Ausnahme. Dennoch hatte die Stadt der Lichter einen besonders strahlenden Abend. Ihr Himmel war überflutet mit silbrig schimmernden oder leuchtenden Nachtwolken nach dem Sonnwend-Sonnenuntergang.

Die eisigen Kondensationen an Meteorstaub oder Vulkanasche schweben am Rande des Weltraums und werden in den extremen Höhenlagen der Mesosphäre noch vollständig von der Sonne beleuchtet. In den Sommermonaten sind auf hohen geografischen Breiten atemberaubende, weithin sichtbare nördliche leuchtende Nachtwolken zu beobachten.

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Längere Tage

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Bildcredit und Bildrechte: Gianluca Belgrado

Beschreibung: Diese kontinuierliche sechsmonatige Belichtung komprimiert die Zeit von Sonnenwende zu Sonnenwende (21. Dezember 2018 bis 16. Juni 2019) auf einer einzigen Aufnahme. Das unkonventionelle Bild wird als Solargraf bezeichnet, es wurde mit einer großen, röhrenförmigen Lochkamera und einem Stück Fotopapier aufgenommen.

Die einfache Kamera war während der gesamten Belichtung an einem Ort in Casarano (Italien) montiert, sie zeichnete ununterbrochen den täglichen Pfad der Sonne auf, indem sie die leuchtende Spur in das lichtempfindliche Papier brannte. Unterbrechungen und Lücken in den Spuren entstehen durch die Bewölkung. Am Ende der Aufnahme wurde das Papier digital abgetastet. Die Sonnenpfade im Dezember um die nördliche Wintersonnenwende herum verlaufen tiefer am Himmel. Sobald die Tage länger wurden und sich die Sommersonnenwende am 21. Juni näherte, kletterten die Pfade höher.

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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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