Suche nach dem Frühlingspunkt - Panorama

Heute geht es um den Frühlingspunkt und wie man ihn findet. Die Erde kreißt um die eigene Achse. In ungefähr 24 Stunden (exakt 23 Stunden, 56 Minuten und 4,1 Sekunden) dreht sie sich einmal um ihre eigene Achse. Dadurch wird es täglich Tag und Nacht. Tag bezeichnet der Astronom den Zeitpunkt, an dem die Sonne am Horizont erscheint und Nacht, sobald der letzte Rest der Sonnenscheibe hinter dem Horizont versinkt. In Gebirgslandschaften wie etwa Südtirol verschiebt sich je nach Lage der Horizont beträchtlich. Deshalb kann in einem solchen Land der Horizont ohne technisches Hilfsmittel nicht definiert werden. Die Erdrotation und die Achsenneigung Das Kreisen um die eigene Achse um 360° Drehung von West nach Ost nennt man Erdrotation. Übrigens geschieht das mit einer relativen hohen Geschwindigkeit. Schnell berechnet, dreht sich die Erde auf deren Oberfläche in der Nähe des Äquators mit rund 1.670 Kilometern pro Stunden (km/h). Wenn man gen Süden oder Norden geht, sprich zu den Polen, nimmt die Drehgeschwindigkeit ab. Exakt auf den Polen beträgt die Geschwindigkeit gleich 0. Die Erdachse zwischen Nord- und Südpol steht aber nicht im rechten Winkel zur Bahnebene, sie ist um etwa 23,4° geneigt. Stünde die Erdachse im rechten Winkel (90°) zur Bahnebene, gäbe es auf der Erde keine Jahreszeiten. Die astronomischen Jahreszeiten Der Winkel der Erdachse bleibt im Jahresverlauf ungefähr derselbe – die Neigung der Erde bleibt also konstant. Fast so, als sei die Erdachse im Raum fixiert, so entstehen Frühling, Sommer, Herbst und Winter. Da sich die Erde jedoch um die Sonne bewegt, wird sie aus unterschiedlichen Winkeln bestrahlt. Ist ein Erdteil der Sonne zugeneigt, ist dort Sommer; am gegenüberliegenden Ende der Umlaufbahn ist er ihr abgeneigt, dann herrscht dort Winter. Und damit hängt auch zusammen, dass manche Tage länger als andere sind. Sommer und Winter Im Juni erreicht die Erde den Punkt auf der Umlaufbahn, an dem der Nordpol zur Sonne hin geneigt ist. Die Nordhalbkugel erhält dadurch mehr Sonnenlicht und wird erwärmt – dort beginnt in diesem Moment die Sommersonnenwende, der Sommer auf der nördlichen Hemisphäre. Im Dezember ist der Winkel der Erdachse zur Bahnebene noch immer derselbe, die Erde befindet sich aber auf der gegenüberliegenden Seite der Umlaufbahn (in der Illustration rechts neben der Sonne). Die Nordhalbkugel ist in diesem Moment der Wintersonnenwende, von der Sonne abgewandt, es wird früher dunkel und dadurch kalt – der Winter beginnt. Südlich des Äquators passiert das genaue Gegenteil. Während sich der Nordpol zur Sonne neigt, zeigt der Südpol zwangsläufig von ihr weg. Deswegen beginnt dort im Juni der Winter und im Dezember der Sommer. So gilt auf der südlichen Hemisphäre und dem Südpol dasselbe, allerdings entgegengesetzt. Die Phänomene des Dezembers sind dort im Juni und umgekehrt. Der Abstand der Erde von der Sonne Den sonnenfernsten Punkt durchläuft die Erde auf ihrer Bahn um die Sonne Anfang Juli (unten links im Bild). Dann beträgt der Abstand etwa 152 Millionen Kilometer und in unseren Breiten ist Hochsommer. Perihel herrscht am 4. Jänner. Dann liegen zwischen Erde und Sonne &bdquo;nur noch“ rund 147 Millionen Kilometer (im Bild oben rechts). Auf der Nordhalbkugel gibt es Winter. Die Erde kreißt nicht auf einem runden Orbit um die Sonne, sondern um einer leicht ellipsenhaften Bahn. Auf dieser Ellipse ist die Erde einmal an einem Punkt näher an der Sonne (der Astronom bezeichnet diesen Punkt mit der griechischen Bezeichnung Perihel) und einmal an einem sonnenfernen Punkt (Aphel). Interessanterweise befindet sich das Perihel der Erde am 4. Jänner jedes Jahres (Abstand rund 147,105 Millionen Kilometer, im Jahr 2022 war dies um 8 Uhr MEZ), das Aphel mit 152,098 Millionen Kilometer wird dagegen am 4. Juli sein, dann um 9 UHR MESZ. Die Ellipse nähert sich bei der Erde zu sehr an einen Kreis, als dass die unterschiedlichen Abstände zur Sonne einen Einfluss auf die Jahreszeiten nehmen würde. Wandert die Sonne? Aus der Sicht der Erde scheint sich die Sonne zu bewegen. Sie geht im Laufe des Jahres nie am selben Punkt auf und nie am selben Punkt unter. Dieses Phänomen ergibt sich nur im Mehrjahreszeitraum. Natürlich ist für die Erde die Sonne stets ein Bezugspunkt, der scheinbar unbeweglich ist. Jahrein-jahraus verändert sich das Verhältnis zueinander nicht. Dabei bleibt auch die Sonne nicht stehen. Sie ist auf dem Weg, das Zentrum der Galaxie zu umrunden. Zwischen den so genannten Wendekreisen steht die Sonne jeden Tag irgendwo mittags im Zenit: Das ist der gedacht höchster Punkt des Himmelsgewölbes senkrecht über dem Standort des Beobachters bzw. über einem bestimmten Bezugspunkt auf der Erde. Dieser Punkt wandert gerade von der Südhalbkugel in Richtung Norden. In der nächsten Zeit wird die Sonne nun exakt über dem Äquator stehen und in der Folge scheinbar in die nördliche Hemisphäre Einzug halten. Sobald die Sonne mittags senkrecht über dem Äquator steht, herrscht auf der ganzen Erde das Phänomen der Tagundnachtgleiche. Auf jedem Punkt der Erde steht die Sonne exakt 12 Stunden über dem Horizont (Tag) und 12 Stunden unterhalb des Horizonts (Nacht). Astronomisch beginnt der Frühling. In Mitteleuropa überschreitet die Sonne dieses Jahr am 20. März exakt um 16.33 Uhr den Frühlingspunkt. Als Tagundnachtgleiche (Äquinoktium) werden in der Astronomie die Schnittpunkte des Himmelsäquators mit der Ekliptik bezeichnet, an denen die Sonne zu den Äquinoktien steht. Suche nach dem Frühlingspunkt Nachdem die Menschen aus dem Nomadentum sesshaft geworden sind, begann der kulturelle Aufstieg: Mesopotamien an den Flüssen Euphrat und Tigris sowie Ägypten am Strom Nil waren die ersten, wo sich eine Hochkultur ausbreitete. Nun, eine präzise Ansage ist das Erreichen des Frühlingspunkts durch die Sonne bestimmt nicht. Dazu sind die weltgemachten Messmethoden zu ungenau. Schon die historischen Chaldäer und die alten Ägypter haben versucht, Kalender zu entsinnen, über die bestimmte irdische Ereignisse (etwa Überschwemmungen von Euphrat. Tigris und Nil) vorhersehen zu können. Das gelang nicht, weil die Distanzen und die zeitlichen Berechnungen zu jener Zeit nicht stimmten. Auch der julianische Kalender von Julius Cäsar und später der Gregorianische Kalender (ab dem Jahr 1582) hatten und haben Mängel. Sie alle gehen nicht von der tatsächlichen Dauer der Tage (23 Stunden, 56 Minuten 4,1 Sekunden) und Jahre (365 Tage, 6 Stunden, 9 Minuten und 10 Sekunden) aus, dass sie trotz Schaltjahren und anderen Maßnahmen (Ausnahme bestimmter Schalttage) nicht auf so vielen Details zusammengestellt werden konnten. Am Ende kommt noch die Präzession der Erdachse (Taumelbewegung der Erdachse wie ein auslaufender Kreisel) dazu, die die Frühlings- und Herbstpunkte nach vorne verschiebt. Dadurch verlagert sich der Frühlingspunkt in diesem Jahrhundert mehr und mehr auf den 20. März.