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Regensburg
Montag, 16. Juli 2018 29° 8

Astronomie

So kommt es zu den vier Jahreszeiten

Die Erdachse ist zur Erdbahn geneigt: Es gibt Frühling, Sommer, Herbst und Winter. Das spiegelt sich auch am Himmel wider.

Ein spektakulärer Anblick: der Nachthimmel mit der deutlich sichtbaren Milchstraße über dem La Silla Observatorium in Chile Foto: ESO/H. Dahle
Ein spektakulärer Anblick: der Nachthimmel mit der deutlich sichtbaren Milchstraße über dem La Silla Observatorium in Chile Foto: ESO/H. Dahle

Regensburg. Den jahreszeitlichen Wechsel in unserer Natur, das stete Spiel von Frühling, Sommer, Herbst und Winter: Das kennt jeder. Und auch am nächtlichen Himmel zeigt sich der Verlauf der Monate, wenn auch viel subtiler und nicht jedermann sofort augenscheinlich. Fragen Sie doch einmal unter Freunden nach, wie es eigentlich zu den Jahreszeiten kommt. Nicht wenige werden antworten: Im Winter ist die Sonne näher an der Erde, im Sommer ist sie weiter weg. Doch das ist falsch; im Gegenteil: Im Winter ist die Sonne näher an der Erde als im Sommer.

Der Grund für die Existenz der Jahreszeiten ist ein anderer: Die Erde zieht ihre Bahn unaufhaltsam um die Sonne, genau einmal im Jahr. Diesem Umstand verdanken wir die vier Jahreszeiten, die sich hauptsächlich daraus ableiten, dass die Erdachse nicht senkrecht zur Erdbahn steht, sondern um rund 23,5 Grad gegen ihre Senkrechte geneigt ist.

Tiefe Sonne, hoher Vollmond

Somit steht die Sonne auch bei uns in Regensburg im Sommer sehr hoch, zum selben Zeitpunkt jedoch auf der Südhalbkugel sehr tief, da sich hier die Erdachse von der Sonne im Gegensatz zur Nordhalbkugel weg neigt. Sechs Monate später haben wir die genau umgekehrte Situation: Auf der Nordhalbkugel herrscht Winter, auf der Südhalbkugel ist es sommerlich.

Im Video erklärt Christine Weber-Schaetzke den Gesteinskreislauf:

Der Gesteinskreislauf

Dieser Effekt der Schrägstellung der Erdachse leistet auch einen Beitrag dazu, dass sich auch am nächtlichen Himmel ein Wechsel vollzieht. Betrachten wir den Vollmond, der immer exakt genau dann aufgeht, wenn die Sonne untergeht: Wenn die Sonne im Winter tief steht, bedeutet dies, dass der ihr gegenüberstehende Vollmond sehr hoch am Himmel steht, wohingegen im Hochsommer der Vollmond kaum über die Silhouetten unserer Häuser emporsteigt. Das Gleiche gilt auch für die Planeten, die immer wieder als besonders helle, im Gegensatz zu den Sternen nicht flimmernde, ruhige Lichtpunkte am Himmel stehen: Im Winter hoch über unseren Köpfen, kommen sie im Sommer oftmals nicht aus dem atmosphärischen Horizontdunst heraus. All dies ist eine Kombination aus der Schrägstellung der Erdachse und der Tatsache, dass sich alle Körper im Sonnensystem im Wesentlichen auf einer Ebene um die Sonne bewegen.

Unser Platz im All

  • Die Erde:

    Unser Heimatplanet läuft auf einer Ellipse in rund 150 Millionen Kilometern Entfernung um die Sonne. Alle Himmelskörper unseres Sonnensystems laufen im Wesentlichen auf einer Ebene um die Sonne, die auch die Rotationsebene der Sonne selbst ist.

  • Die Planetenbahnen

    : Die Planeten laufen auf annähernd runden Ellipsenbahnen um die Sonne. Je größer der Abstand des Planeten von der Sonne ist, desto geringer ist deren Anziehungskraft. Durch die deswegen verringerte Bahngeschwindigkeit, benötigt der äußerste Planet Neptun 165 Jahre für eine Sonnenumrundung.

  • Entfernungen:

    Maßstäblich zum Erddurchmesser sind die Entfernungen im Sonnensystem riesig: Wenn die Erde einen Zentimeter groß wäre, wäre die 1,1 Meter durchmessende Sonne 117 Meter von der Erde entfernt. Die Neptunbahn wäre 3 Kilometer von der Sonne entfernt.

  • Die Milchstraße:

    Sie ist unsere Heimatgalaxie, eine Spiralgalaxie von etwa 120 000 Lichtjahren Durchmesser. Die flache, spiralförmige Scheibe besteht aus einigen hundert Milliarden Sternen und weist im Zentrum eine Dicke von 16 000 Lichtjahren auf. Ihre Ausdehnung geht weit über das hinaus, was für das Gehirn noch vorstellbar ist.

Verlassen wir nun aber unser Sonnensystem und bewegen uns auf die nächste Größenskala. Pro Jahr läuft die Erde genau einmal um die Sonne. Und nachts, wenn wir den Blick zum Himmel wenden, blicken wir immer von der momentanen Stellung der Erde auf ihrer Umlaufbahn um die Sonne radial nach draußen in den Weltraum. Dies bedeutet aber, dass wir zu jeder Jahreszeit, eigentlich jeden Monat, andere Sternbilder erblicken: Im Winter Orion, den großen Hund und die Zwillinge, im Frühjahr Krebs, Löwe und die Jagdhunde, im Sommer den Schwan, den Adler, den Skorpion und den Schützen, und schließlich im Herbst Pegasus, Andromeda, Cassiopeia und den Cepheus.

Wenn wir den nächst größeren Zusammenhang betrachten und von außen auf unsere Heimatgalaxie, also die Milchstraße, blicken, und die Erdbahn betrachten, so schauen wir im Sommer nachts in Richtung des Milchstraßenzentrums, sehen also die Milchstraße sehr deutlich am Himmel.

Der Blick von weit draußen

Im Winter, wenn wir genau in entgegengesetzter Richtung blicken, schauen wir nach außen, an den Rand der Milchstraße. Die Wintermilchstraße ist aus diesem Grund viel weniger ausgeprägt und längst nicht so deutlich erkennbar, sehen wir doch nur mehr die Randbereiche unserer Galaxis.

Im Frühjahr und Herbst hingegen, wenn wir aus der Milchstraßenebene hinaus blicken können, führt uns unser Blick bis in die Tiefen des Universums, wo im Teleskop weit entfernte Galaxien und Galaxiengruppen zu sehen sind.

Da wir uns im Moment in der Zeit um die Sommersonnenwende befinden, die Sonne also zurzeit erst sehr spät untergeht, wird der Himmel nicht wirklich dunkel, sodass nur wenige Sterne sichtbar sind. Da unter solchen Bedingungen astronomische Beobachtungen sehr schwierig sind, hat die Sternwarte Sommerpause, ist also geschlossen. Ab 20. Juli ist sie aber wie gewohnt freitags bei freiem Eintritt wieder offen.

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