Vielleicht haben Sie schon einmal in Ihrem Leben das Sprichwort gehört: „Die Sonne geht morgen noch im Osten auf und im Westen unter.“ Sie verstehen, dass es nicht das Ende der Welt ist. Aber haben Sie sich jemals gefragt, warum sich die Sonne so verhält? Warum geht die Sonne im Osten auf und im Westen unter? Welche Mechanik steckt dahinter?
Natürlich nahmen die alten Menschen den Durchgang der Sonne durch den Himmel als Zeichen dafür, dass sie sich um uns dreht. Mit der Geburt der modernen Astronomie haben wir gelernt, dass es genau umgekehrt ist. Die Sonne scheint sich nur deshalb um uns zu drehen, weil unser Planet sie nicht nur umkreist, sondern sich dabei auch um ihre Achse dreht. Daraus erhalten wir den bekannten Durchgang der Sonne durch den Himmel und die Grundlage für unsere Zeitmessung.
Erdrotation:
Wie bereits erwähnt, dreht sich die Erde um ihre eigene Achse, wenn sie die Sonne umkreist. Von über dem himmlischen Norden betrachtet, scheint sich die Erde gegen den Uhrzeigersinn zu drehen. Aus diesem Grund scheint sich die Sonne für diejenigen, die auf der Erdoberfläche stehen, mit einer Geschwindigkeit von 15° pro Stunde (oder 15′ pro Minute) in westlicher Richtung um uns herum zu bewegen. Dies gilt für alle am Himmel beobachteten Himmelsobjekte mit einer „scheinbaren Bewegung“, die sie von Ost nach West führt.
Die axiale Neigung (oder Schiefe) der Erde und ihre Beziehung zur Rotationsachse und Bahnebene. Quelle: Wikipedia Commons
Dies gilt auch für die meisten Planeten des Sonnensystems. Eine Ausnahme bildet die Venus, die sich im Vergleich zu ihrer Umlaufbahn um die Sonne rückwärts dreht (ein Phänomen, das als rückläufige Bewegung bekannt ist). Uranus ist ein anderer, der sich nicht nur nach Westen dreht, sondern so stark geneigt ist, dass er relativ zur Sonne auf der Seite zu sitzen scheint.
Pluto hat auch eine rückläufige Bewegung, so dass für diejenigen, die auf seiner Oberfläche stehen, die Sonne im Westen auf- und im Osten untergeht. In allen Fällen wird eine große Auswirkung als Ursache vermutet. Im Wesentlichen wurden Pluto und Venus durch einen großen Aufprall in die andere Richtung geschleudert, während ein anderer Uranus traf und auf die Seite warf!
Mit einer Rotationsgeschwindigkeit von 1.674,4 km/h (1.040,4 mph) benötigt die Erde 23 Stunden, 56 Minuten und 4,1 Sekunden, um sich einmal um ihre eigene Achse zu drehen. Das bedeutet im Wesentlichen, dass ein Sterntag weniger als 24 Stunden beträgt. Aber kombiniert mit seiner Umlaufzeit (siehe unten) ergibt ein Sonnentag – also die Zeit, die die Sonne braucht, um an dieselbe Stelle am Himmel zurückzukehren – auf 24 Stunden genau.
Umlaufbahn der Erde um die Sonne:
Mit einer durchschnittlichen Umlaufgeschwindigkeit von 107.200 km/h (66.600 mph) benötigt die Erde ungefähr 365.256 Tage – auch bekannt als. ein siderisches Jahr – um eine einzelne Umlaufbahn der Sonne zu vollenden. Dies bedeutet, dass der Erdkalender alle vier Jahre (im sogenannten Schaltjahr) einen zusätzlichen Tag enthalten muss.
Vom himmlischen Norden aus betrachtet, scheint die Bewegung der Erde die Sonne gegen den Uhrzeigersinn zu umkreisen. In Kombination mit seiner axialen Neigung – d. h. die Erdachse ist 23,439° zur Ekliptik geneigt – führt dies zu jahreszeitlichen Veränderungen. Dies führt nicht nur zu Temperaturschwankungen, sondern auch zu Schwankungen in der Sonneneinstrahlung, die eine Hemisphäre im Laufe eines Jahres erhält.
Wenn der Nordpol zur Sonne zeigt, erlebt die Nordhalbkugel den Sommer und die Südhalbkugel den Winter. Im Sommer erwärmt sich das Klima und die Sonne erscheint früher am Morgenhimmel und geht am Abend später unter. Im Winter wird das Klima im Allgemeinen kühler und die Tage werden kürzer, wobei der Sonnenaufgang später und der Sonnenuntergang früher erfolgt.
Oberhalb des Polarkreises ist ein Extremfall erreicht, bei dem es für einen Teil des Jahres gar kein Tageslicht gibt – bis zu sechs Monate am Nordpol selbst, die sogenannte „Polarnacht“. Auf der Südhalbkugel ist die Situation genau umgekehrt, der Südpol erlebt eine „Mitternachtssonne“ – also einen Tag von 24 Stunden.
Und nicht zuletzt führen jahreszeitliche Veränderungen auch zu Veränderungen der scheinbaren Bewegung der Sonne über den Himmel. Während des Sommers auf der Nordhalbkugel scheint sich die Sonne direkt über ihnen von Ost nach West zu bewegen, während sie sich im Winter dem südlichen Horizont nähert. Während des Sommers auf der Südhalbkugel scheint sich die Sonne über ihnen zu bewegen; während im Winter scheint es näher am nördlichen Horizont zu sein.
Kurz gesagt, die Sonne geht aufgrund der Rotation unseres Planeten im Osten auf und im Westen unter. Im Laufe des Jahres wird die Tageslichtmenge, die wir erleben, durch die geneigte Achse unseres Planeten abgeschwächt. Wenn uns wie Venus, Uranus und Pluto ein ausreichend großer Asteroid oder Himmelskörper genau richtig treffen würde, könnte sich die Situation ändern. Auch wir konnten erleben, wie es ist, die Sonne im Westen auf- und im Osten untergehen zu sehen.
Wir haben viele interessante Artikel darüber geschrieben Planet Erde hier bei Universe Today. Hier ist Warum dreht sich die Erde? ?, Die Rotation der Erde , Wie schnell dreht sich die Erde? , und Warum gibt es Jahreszeiten?
Hier ist ein Artikel von Cornells Ask an Astronomer über genau diese Frage. Und hier ist ein Artikel von Wie Dinge funktionieren das erklärt das ganze Sonnensystem.
Astronomy Cast hat auch Episoden zu diesem Thema, wie Folge 30: Die Sonne, die Flecken und alles , und Folge 181: Rotation .
