Seltsame Wissenschaft hinter der Wintersonnenwende

Nun, dieser eigentümliche Tanz um die Zeit erreicht seinen Höhepunkt in der Dezembersonnenwende - auch bekannt als Wintersonnenwende - die magischste Zeit des Winters!

Was genau ist die Wintersonnenwende, fragen Sie sich? Sie ist ein natürliches Phänomen, das auftritt, wenn die Sonne ihren südlichsten Punkt am Himmel erreicht. In diesem Jahr findet die Wintersonnenwende am Dienstag, dem 21. Dezember 2021, um 15:59 Uhr UTC (oder 9:59 Uhr CST) statt.

Was passiert bei einer Sonnenwende?

Grob gesagt gibt es zwei Extrempunkte für den Abstand der Erde zur Sonne, die sie umkreist. Der eine, in dem wir uns am nächsten zum Sonnenriesen bewegen, ist der sogenannte Sommersonnenwendeund eine andere, in der wir uns am weitesten davon entfernen, die Wintersonnenwende.

Schon die ersten Menschenstämme beobachteten den Lauf der Sonne am Himmel. Dadurch lernten sie, dass die Dauer des Tageslichts und die genauen Orte für den Sonnenaufgang und den Sonnenuntergang nach einem bestimmten Muster wechseln und sich in jedem Erntejahr wiederholen. Dieses Wissen lässt sich an alten, von Menschenhand geschaffenen Wundern wie Stonehenge ablesen (Gerüchten zufolge ein Ort der Druide Anbetung) und die Ruinen von Machu Picchu in Peru. Diese beiden Monumente und andere wie sie hatten einen praktischen Grund für ihre Errichtung - die Verfolgung des jährlichen Sonnenlaufs.

Seitdem hat die Wissenschaft einen weiten Weg zurückgelegt und damit auch unser Verständnis der Sonnenwenden. Raketenschiffe und andere Luftkissenfahrzeuge des Weltraumzeitalters - wie die Internationale Raumstation, um das bisher größte zu nennen - haben es den Menschen ermöglicht, beide Sonnenwenden aus der Perspektive des Weltraums zu beobachten.

Wie stark neigt sich die Erde um ihre Achse?

Heute wissen wir, dass eine Sonnenwende ein astronomisches Ereignis wie jedes andere ist und nicht nur ein zufälliges Vorzeichen für den Tod von Königen, wie Sonnenfinsternisse waren früher. In der Tat haben Wissenschaftler herausgefunden, dass die Sonnenwende ein natürliches Ergebnis der Neigung der Erdachse und der Umlaufbahn der Erde um die Sonne ist.

Es geht um Folgendes. Ist Ihnen aufgefallen, dass die modernen Globen im Klassenzimmer nicht aufrecht stehen? Das liegt daran, dass der Planet, auf dem sie basieren, die Erde, um 23 ½ Grad um ihre Achse geneigt ist. Diese Neigung bewirkt, dass im Laufe des Jahres abwechselnd die nördliche und die südliche Hemisphäre mit Wärme und Licht der Sonne versorgt werden. Dass wir Winter und Sommer haben, liegt nicht an unserer Entfernung zur Sonne, sondern an der Neigung der Erde, d. h. daran, wie weit sich der Planet vom Sonnenriesen entfernt hat.

Daher sind wir am Ende eines jeden Jahres der Sonne am nächsten - und nicht am weitesten - entfernt. Wir, die wir in unseren warmen Mänteln stecken, nehmen das nicht so wahr, denn im Winter ist die gesamte Die obere Hälfte der Erde ist am weitesten von der Sonne entfernt.

Die Wintersonnenwende: Der kürzeste Tag, die längste Nacht

Während der Wintersonnenwende richtet die Erde ihren Standort so aus, dass die Sonne unter dem Horizont des Nordpols bleibt. Zur Mittagszeit, ein paar Grad südlich des Äquators - 23 ½ Grad, um genau zu sein - scheint die Sonne direkt auf diejenigen, die auf der unsichtbaren Linie leben, die man die Wendekreis des Steinbocks. Dies ist der am weitesten entfernte Punkt des Planeten, auf den die Sonne jemals scheinen wird.

Was passiert also? Alle Orte unter am Äquator haben Tage, die länger als 12 Stunden dauern. Diejenigen, die leben über Am Äquator hingegen sind die Tage auf weniger als 12 Stunden begrenzt. In den Schneeregionen ist der kürzeste Tag zur Wintersonnenwende. Aber nach der Sonnenwende? Dann ist das Gegenteil der Fall: die Tage werden länger und die Nächte kürzer.

Es ist schwer, den plötzlichen Wechsel der Jahreszeiten zu ignorieren - als hätte die Natur den Schalter für den Winter umgelegt.

Natürliche Zeichen, die die Wintersonnenwende anzeigen

Es gibt viele Anzeichen in der Natur, die die Ankunft der Wintersonnenwende ankündigen, wenn man die Augen dafür hat. Wenn Sie in der nördlichen Hemisphäre leben, werden Sie zum Beispiel feststellen, dass die Morgendämmerung später als gewöhnlich einsetzt - und der Sonnenuntergang früher. Auch die Sonne scheint nicht mehr ganz so hoch am Himmel zu stehen wie früher während des Tages.

Hier ist ein raffinierter Trick, den Sie ausprobieren können, wenn Sie im Freien Sonne tanken wollen. Werfen Sie zur Mittagszeit einen Blick auf Ihren Schatten. Es sollte der längste Tagesschatten des Jahres sein - das ist nur während der Wintersonnenwende möglich!

Für diejenigen, die in der südlichen Hemisphäre leben, sieht die Sonnenwende im Dezember ganz anders aus. Der Sonnenaufgang kommt früh, der Sonnenuntergang kommt spät und rundet den längsten Tag des Jahres ab. Für Sie, die Sie unterhalb des Äquators leben, ist der Schatten in der Mittagszeit am kürzesten im ganzen Jahr.

Sonnenzeit vs. Uhrzeit

Um es ein für alle Mal klarzustellen: Die Wintersonnenwende ist der kürzeste Tag des Jahres für diejenigen, die oberhalb des Äquators leben, und der längste Tag für diejenigen, die unterhalb des Äquators leben. Aber wenn Sie in der nördlichen Hälfte der Welt leben, ist der frühester Sonnenuntergang tatsächlich vor der Wintersonnenwende stattfindet. Dasselbe gilt für die Menschen auf der Südhalbkugel.

Hier ist der Grund dafür:

Der tatsächliche Weg der Sonne über den Himmel stimmt nicht mit den Stunden auf der Uhr überein. Stattdessen sollten Sie sich auf das beziehen, was Experten als wahrer SonnenmittagDie Mittagszeit ist die Zeit, in der die Sonne direkt über Ihrem Kopf brennt. Mittagszeit ist nicht immer um 12 Uhr, weißt du!

In den ersten Dezemberwochen ist der wahre Sonnenmittag nach der Uhr fast 10 Minuten früher als zur Wintersonnenwende. Aber zur Sonnenwende am 21. Dezember kommt der wahre Mittag viel später - zusammen mit dem Zeitpunkt, an dem die Sonne für den Tag auf- und untergeht.

Dieser verrückte Unterschied zwischen Sonnenzeit und Uhrzeit führt dazu, dass der früheste Sonnenuntergang oberhalb des Äquators (und der früheste Sonnenaufgang für diejenigen unterhalb des Äquators) vor der Wintersonnenwende stattfindet.

Seltsam, nicht wahr? Dafür kann man die Neigung der Erdachse verantwortlich machen.

Entlang des Oblong Orbits

Ein weiteres Element für den Unterschied zwischen Sonnenzeit und Uhrzeit ist die elliptische Umlaufbahn der Erde um die Sonne - eine Bahn in Form eines Rechtecks. Bedenken Sie, dass die Umlaufbahn unseres blauen Planeten kein richtiger Kreis ist. Je näher die Erde der Sonne kommt, desto schneller bewegt sie sich auf ihrer Umlaufbahn. Der Planet ist ein Rennwagen, der den Umdrehungsprozess beschleunigt.

Anfang Januar erreicht die Erde ihre sonnennächste Position. Dieser unsichtbare Punkt im Raum wird als Perihel. Doch bevor das passiert, schwebt der Planet am schnellsten in der Umlaufbahn um die Wintersonnenwende. Schneller als die normale Geschwindigkeit von etwa 30 km pro Sekunde (oder 19 Meilen pro Sekunde).

Im Gegensatz dazu gibt es während der Sommersonnenwende im Juni keinen großen Unterschied zwischen der Uhrzeit und der Sonnenzeit. Das liegt vor allem daran, dass wir viel weiter von der Sonne entfernt sind und nicht auf der unsichtbaren Ellipse im Weltraum "beschleunigen".

2021 Wintersonnenwende

Dieses Jahr findet die Wintersonnenwende am Dienstag, den 21. Dezember 2021 um 15:59 UTC statt. Das Ereignis signalisiert den ersten Tag des Winters in der nördlichen Hemisphäre (kürzester Tag) und der längste Tag der südlichen Hemisphäre.

Im Grunde folgt die seltsame Wissenschaft hinter der Wintersonnenwende einem einfachen Muster: Der früheste Sonnenuntergang findet Anfang Dezember statt, der kürzeste Tag zur Wintersonnenwende um den 22. Dezember, und der späteste Sonnenaufgang findet im Januar statt. Das genaue Datum des frühesten Sonnenuntergangs hängt immer davon ab, wie weit über dem Äquator Sie leben.

Und so geht es weiter bis zum nächsten Jahr und zum nächsten Jahr...