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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Montes Caucasus werfen lange Schatten

Die Nahaufnahme zeigt, wie in den Montes Caucasus die Sonne aufgeht. Die Schattengrenze läuft mitten durch das Mondgebirge. Links sind zwei Kraterwände gerade schon in der Sonne. Die Berge rechts werfen riesige, lange Schatten. Die Böden der Krater sind noch dunkel.

Bildcredit und Bildrechte: Guy Bardon

Bei zunehmendem Halbmond geht die Sonne von der Mondoberfläche aus gesehen bei den Montes Caucasus auf. Auf der Teleskop-Aufnahme wirft die Mondgebirgskette majestätische, turmartige Schatten. An diesem Tag verläuft der Terminator auf dem Mond genau durch diese Region. Der Terminator ist die Grenze zwischen Nacht und Tag.

Die Montes Caucasus wurden nach dem Kaukasus auf der Erde benannt. Die zerklüfteten Gipfel sind bis zu 6 Kilometer hoch. Sie liegen zwischen dem glatten Mare Imbrium im Westen und dem Mare Serenitatis im Osten. Das Licht der aufgehenden Sonne trifft schon die Einschlagskrater links (im Westen) an ihren äußeren, östlichen Kraterwänden. Diese liegen großteils noch im Schatten der Mondlandschaft.

Die Phase „zunehmender Halbmond“ wird gelegentlich auch „erstes Viertel“ genannt. Das bezieht sich auf den ganzen Zyklus der Mondphasen. Er wird in vier Viertel eingeteilt. Jedes Viertel dauert ca. eine Woche. Mit jedem Tag ändert sich die Beleuchtung auf dem Mond ein wenig.

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Orion und das Meer der Stürme

Hinter dem Raumschiff Orion ragt der Mond riesig auf. In die glatten Flächen sind tiefe Krater gerammt, die seitlich von der Sonne beleuchtet werden. Links verläuft der Terminator, das ist die Schattengrenze zwischen Tag und Nacht.

Bildcredit: NASA, Artemis 1

Am 5. Dezember 2022 fing eine Kamera an Bord des unbesetzten Raumschiffs Orion diesen Anblick ein. Kurz danach machte sich das Raumfahrzeug nach dem Vorbeiflug am Mond auf den Rückweg. Hinter einem ausgeklappten Sonnenkollektor breitet sich die dunkle, ebene Landschaft am westlichen Rand des Oceanus Procellarum aus.

Der Oceanus Procellarum, das Meer der Stürme, ist das größte der Maria auf der Mondvorderseite, die mit Lava überflutet sind. Links im Bild verläuft der Mondterminator. Er ist die Trennlinie zwischen Tag und Nacht auf dem Mond. Über der Bildmitte liegt der Krater Marius. Er hat einen Durchmesser 41 Kilometern. Der Strahlenkrater Kepler ist am Rand rechts neben dem Flügel des Sonnenkollektors zu sehen. Die hellen Strahlen von Kepler reichen nach Norden und Westen bis zu Marius und seinem dunklen Kraterinneren.

Am 11. Dezember 2022 kehrte die Raumkapsel Orion in ihre Heimatwelt zurück. Die historische Mission Artemis 1 endete mit der erfolgreichen Wasserung des Raumschiffs im Pazifischen Ozean auf der Erde.

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Terminator-Mond: Landschaft voller Schatten

Es ist Vollmond, aber die Oberfläche ist viel detaillierter zu sehen als sonst. Man erkennt viele Krater, dunkle Mondmeere und helle Mondhochländer.

Bildcredit und Bildrechte: Rich Addis

Was ist an diesem Mond anders? Es sind die Schattengrenzen. Der Terminator ist die Linie zwischen der hellen Tagseite und der dunklen Nachtseite. Auf diesem Bild ist kein direkter Terminator. Es ist ein digitales Komposit aus vielen Mondstreifen, die fast am Terminator lagen. Sie wurden auf einen Vollmond montiert. Regionen am Terminator werfen lange, markante Schatten. Durch Kontrast und Länge von Schatten wirkt ein flaches Foto dreidimensional.

Die überlagerten Bilder entstanden Anfang April im Laufe von zwei Wochen. Viele Mondkrater treten hier markant hervor, weil sie Schatten werfen. Die dunkleren Regionen werden als Maria oder Meere bezeichnet. Das Bild zeigt detailgetreu, dass sie nicht dunkler sind als der Rest des Mondes, sondern auch flacher.

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Heute ist Tag der Erde

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Der Planet Erde in der Dämmerung

Das Bild zeigt den allmählichen Übergang vom Tag zur Nacht. Die Schattengrenze ist keine scharfe Linie. Auf der Erde sind Wolken und Gewässer zu sehen, hinten fängt hinter dem blauen Erdrand der Weltraum an.

Bildcredit: Besatzung der ISS-Expedition 2, Fotos der Erde, NASA

Auf dieser himmlischen Aufnahme eines wolkenverhangenen Ozeans auf unserem schönen Planeten Erde ist der Wechsel von Tag zu Nacht keine plötzliche scharfe Grenze. Die Schattenlinie, auch Terminator genannt, ist vielmehr diffus. Sie ist ein fließender Übergang zur Dunkelheit, den wir als Dämmerung bezeichnen.

Die Sonne beleuchtet die Szene von rechts. Die oberen Bereiche der Wolken erstrahlen in sanften Rottönen, da das Sonnenlicht durch die staubige Troposphäre gefiltert wird. Sie ist die niedrigste Schicht unserer lebenspendenden Erdatmosphäre. Am oberen Rand der Tagesseite erkennt man in größer Höhe eine klare Schicht, die blaues Sonnenlicht streut, das im tiefen Schwarz des Weltalls verblasst.

Das Bild wurde von der Internationalen Raumstation (ISS) aufgenommen. Sie umkreist in etwa 400 km Höhe die Erde. Mit „Earth Now“ kann man jetzt auch von zu Hause jederzeit die Erde von oben beobachten.

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Schatten von Berg und Mond

Über einem von rechts beleuchteten pyramidenförmigen Berg mit markanten Gesteinsschichten leuchtet der Halbmond.

Bildcredit und Bildrechte: Enzo Massa Micon

Können der Mond und ein Berg tatsächlich ähnliche Schatten werfen? Ja, aber die Teilung zwischen Licht und Schatten ist nicht unbedingt ausgerichtet. Hier wurde Anfang Oktober 2022 der Halbmond über dem Grivola in Italien fotografiert.

Die Sonne steht in dieser Lamdschaft rechts und beleuchtet die rechte Seite des Mondes auf ähnliche Weise wie die rechte Seite des Berges. Die Mondphase wird als „halb“ bezeichnet, weil der von der Erde aus sichtbare beleuchtete Teil die Hälfte der uns zugewandten Mondvorderseite ist.

Durch digitale Nachbearbeitung dieser Einzelaufnahme wirken die beiden riesigen Objekte noch markanter. Um die Schattenlinie dieses Halbmondes fast genau mit dem senkrechten Bergrücken ausgerichtet zu fotografieren, war sorgfältige Planung nötig, weil sich die Erde einmal am Tag um die eigene Achse dreht.

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Viertelmonde

Viele Bilder von Halbmonden sind in Sechsecken angeordnet - sowohl zunehmende als auch abnehmende Halbmonde, manche am Nachthimmel, andere am Taghimmel.

Bildcredit und Bildrechte: Marcella Giulia Pace

Auf halbem Weg zwischen Neumond und Vollmond ist die erste Halbmondphase. Das ist ein Viertel des Weges seiner monatlichen Umlaufbahn. Im ersten Viertel wird die Hälfte der sichtbaren Mondseite vom Sonnenlicht beleuchtet. Im dritten Viertel auf halbem Weg zwischen Vollmond und Neumond beleuchtet das Sonnenlicht die andere Hälfte der sichtbaren Mondscheibe.

In der ersten und dritten Viertelphase verläuft der Terminator senkrecht in der Mitte. Der Terminator ist die Schattenlinie zwischen der Nacht- und Tagseite des Mondes. In der Nähe des Terminators lassen die langen Schatten die Mondkrater und -berge plastisch hervortreten. Daher sind die Viertelphasen eine gute Gelegenheit, um den Mond zu beobachten.

Falls ihr einige verpasst habt, findet ihr hier alle Halbphasen des Mondes des Jahres 2022 samt Kalenderdatum auf dieser gut geplanten Anordnung aus Nahaufnahmen. Heute Nacht seht ihr einen Halbmond im ersten Viertel.

  • International: Heute ist die NASA-Mondnacht -> hier sind alle Veranstaltungen!

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Die Sicheln von Neptun und Triton

Das Bild zeigt eine große Sichel des Planeten Neptun, die Schattengrenze ist diffus verschwommen. An der unteren Spitze der Sichel befindet sich eine zweite kleine Sichel, die des Mondes Triton.

Bildcredit: NASA, Voyager 2

Auf ihrer Reise durch das äußere Sonnensystem blickte die Raumsonde Voyager 2 im Jahr 1989 zur Sonne und schickte diese Ansicht des fernsten Planeten Neptun und seinem Mond Triton. Beide zeigten eine Sichelphase. Das elegante Bild des eisigen Riesenplaneten und seines größten Mondes entstand kurz nach Voyagers größten Annäherung von hinten.

Von der Erde aus kann man so ein Bild nicht fotografieren, weil der fernste Planet den Augen, die von der Sonne auswärts blicken, niemals eine Sichelphase zeigt. Der Blickwinkel raubt Neptun seinen vertrauten blauen Farbton. Die abreisende Raumsonde ist auf dem Weg zur Heliopause und darüber hinaus.

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