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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Tagundnachtgleiche auf Saturn

Fünf Bilder des beringten Planeten Saturn angeordnet von links oben nach rechts unten. Neben jedem Bild steht eine Jahreszahl – von 2020 bis 2025. In den Bildern ändert sich die Ausrichtung des Planeten und seines Ringsystems zur Blickrichtung.

Bildcredit und Bildrechte: Imran Sultan

Auf dem Saturn könnt ihr an den Ringen die Jahreszeit erkennen. Heute ist auf der Erde Tagundnachtgleiche. Das ist der Zeitpunkt, an dem die Sonne direkt über dem irdischen Äquator steht. Das große Ringsystem von Saturn umläuft den Planeten parallel zu seinem Äquator. Daher sind die Ringe aus der Perspektive der Sonne am deutlichsten zu erkennen, wenn die Rotationsachse des Saturn zur Sonne weist. Umgekehrt ist eine Tagundnachtgleiche, wenn die Rotationsachse des Saturn zur Seite zeigt. Dann sind die Ringe nicht nur von der Sonne, sondern auch von der Erde aus schwer zu erkennen.

Diese Montage zeigt Bilder von Saturn, die in den Jahren 2020 bis 2025 entstanden. Sie zeigen, wie die Jahreszeiten auf dem Riesenplaneten zur Tagundnachtgleiche in diesem Jahr vom Nordsommer zum Südsommer wechseln. Gestern erreichte Saturn seinen geringsten Abstand zur Erde. Deswegen leuchtet der riesige Ringplanet diesen Monat vergleichsweise hell. Ihr könnt ihn außerdem die ganze Nacht am Himmel sehen.

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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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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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Ein Jahr in Sonnenuntergängen

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

Bildcredit und Bildrechte: Wael Omar

Diese Serie von Panoramabildern zeigt die Sonnenuntergänge am westlichen Horizont während eines Jahres. Die Bildfolge wurde im Voraus geplant. Die Bilder dafür wurden um den 21. Tag des jeweiligen Monats von April 2023 bis März 2024 aufgenommen, und zwar immer am selben Standort mit Blick auf die ägyptische Hauptstadt Kairo.

An jedem Ort auf der Erde zwischen den Polarkreisen markieren die nördlichen und südlichen Extrempunkte der untergehenden Sonne (im Bild rechts und links) die Tage der Sonnenwende. Der lateinische Begriff dafür lautet Solstitium. Das bedeutet „Stillstand der Sonne“. Am Tag der Sonnenwende hält die jahreszeitliche Verschiebung des täglichen Sonnenwegs am Himmel scheinbar inne. Dann kehrt die Verschiebung um, und die tägliche Sonnenbahn steigt am Himmel wieder höher.

Auch heute steht die Sonnenbahn still. Am 21. Dezember 2024 um exakt 09:21 UTC erreicht die Sonne die südlichste Deklination. Das ist der astronomische Beginn des Winters auf der Nordhalbkugel und des Sommers im Süden.

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Chicagohenge: Äquinoktium in der ausgerichteten Stadt

Vom Ende der Straße leuchtet die Sonne zwischen Hochhäusern auf Autos und Menschen. Die Szene ist orangefarben beleuchtet.

Bildcredit und Bildrechte: Anthony Artese

Chicago ist eine Art modernes Stonehenge. Dieser Weg führt von Osten nach Westen. Die beste Zeit, um das zu sehen, ist heute. Zur Tagundnachtgleiche (Äquinoktium) geht die Sonne ungefähr im Westen unter, und zwar auf der ganzen Erde. Weil das Raster aus Straßen und Gebäuden in Chicago äquatorial ausgerichtet ist, geht die Sonne heute am Ende dieser Straße unter. Das Ereignis ist #chicagohenge.

Das Bild zeigt das Phänomen. Es wurde Mitte September 2017 zur Tagundnachtgleiche fotografiert und blickt einen Teil des Upper Wacker Drive entlang. In vielen Städten gibt es Straßen oder andere Strukturen, die an der Erdrotation ausgerichtet sind. Daher kann es gut sein, dass auch eure Lieblingsstraße von Osten nach Westen läuft. Heute erkennt ihr das leicht bei Sonnenuntergang.

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Schatten bei Sonnenaufgang am Himmel

Ein Kirchturm in der katalanischen Stadt Vic im spanischen Barcelona scheint zu leuchten. Auch die Strahlen am Himmel scheinen von dem Turm auszuströmen. Es sind Strahlenbüschel, die Schatten von Wolken, die von der Sonne an den Himmel geworfen werden.

Bildcredit und Bildrechte: Emili Vilamala

Am 22. September um 12:44 UTC ist die September-Tagundnachtgleiche dieses Jahres. Es ist der maßgebliche Zeitpunkt, zu dem die Sonne auf ihrer jährlichen Reise über den Himmel der Erde den Himmelsäquator in Richtung Süden überquert. Tag und Nacht sind dann auf dem gesamten Globus nahezu gleich lang. Auf der Nordhalbkugel unseres schönen Planeten beginnt der Herbst und auf der Südhalbkugel der Frühling.

Falls ihr den astronomischen Wechsel der Jahreszeiten bei Sonnenaufgang feiert, könnt ihr nach Dämmerungsstrahlen Ausschau halten. Es sind Schatten, die von Wolken geworfen werden. Sie können bei jedem Sonnenaufgang (oder Sonnenuntergang) am Dämmerungshimmel eindrucksvoll in Erscheinung treten. Die parallelen Wolkenschatten zeigen scheinbar zur Tagundnachtgleiche nicht nur perspektivisch auf die aufgehende Sonne, sondern auch auf einen Ort genau im Osten am Horizont.

Diese spektakuläre Sonnenaufgangslandschaft wurde Anfang Juni aufgenommen. Hier zeigen die parallelen Schatten und Dämmerungsstrahlen scheinbar auf einen weiter nördlichen Sonnenaufgang am Osthorizont. Das gut komponierte Foto zeigt die aufgehende Sonne direkt hinter dem Glockenturm einer Kirche in der Stadt Vic in der Provinz Barcelona im spanischen Katalonien.

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