Frühlings- und Herbstanfang aus Sicht der Astronomie
In der Meteorologie zählt man normalerweise den März als ersten Frühlingsmonat, Frühlingsanfang ist dementsprechend am 1. März. Der September ist hier der erste Herbstmonat, Herbstanfang ist also der 1. September.
In der Astronomie werden Frühlings- und Herbstanfang mit Hilfe des Sonnenstandes ermittelt, genau gesagt mit Hilfe des Standes der Sonne an der Himmelssphäre. Im die Zusammenhänge zu verstehen, muss man zwei Linien am Himmel kennen: Den Himmelsäquator und die Ekliptik.
Die Fixsterne haben natürlich unterschiedliche Entfernungen von der Erde, für
die folgenden Überlegungen ist es jedoch zweckmäßig anzunehmen, dass sich
alle Fixsterne in einheitlicher Entfernung von der Erde an der Himmelssphäre =
Fixsternsphäre befinden. Der Radius der Fixsternsphäre ist sehr viel größer
als der Erdradius, insofern ist die folgende Skizze nicht maßstäblich.
Blaue Eintragungen in der Skizze beziehen sich auf die Erde. Rote Eintragungen
beziehen sich auf die Fixsternsphäre. Verlängert man die Erdachse in beiden
Richtungen bis zur Fixsternsphäre, so gelangt man zum Himmelsnordpol und zum
Himmelssüdpol. Ganz in der Nähe des Himmelsnordpols steht der Polartstern. In
der Nähe des Himmelssüdpols gibt es keinen hellen Stern.
Analog zur Erdkugel
gibt es an der Fixsternsphäre einen Himmelsäquator. Er teilt die Himmelssphäre
in einen nördlichen und einen südlichen Sternhimmel.
Insgesamt gesehen verläuft also der Himmelsäquator als Kreis an der Innenseite der Himmelssphäre.
Um den Verlauf der Ekliptik zu verstehen, muss man die jährliche Bewegung
der Sonne berücksichtigen. In der folgenden Skizze steht im Zentrum der
Fixsternsphäre nicht mehr die Erde, sondern die Sonne. die Erde bewegt sich auf
der grün eingetragenen Bahn um die Sonne. Steht die Erde bei ihrer Bewegung um
die Sonne an der Stelle A, so steht die
Sonne vor dem Fixsternhintergrund A1.
Natürlich kann man zu diesem Zeitpunkt die Fixsterne bei A1 nicht sehen, da die
Sonne sehr hell ist und die Sterne überstrahlt. Wenn man ein ganzes Jahr lang
die Situation verfolgt, kann man jedoch erschließen, an welcher Stelle die
Sonne zu einem bestimmten Zeitpunkt des Jahres steht. Außerdem kann man heute
mit lichtstarken Fernrohren durchaus Sterne in der Nähe der Sonne am Taghimmel
sehen. Eine weitere Möglichkeit, den aktuellen Standort der Sonne an der
Himmelssphäre festzustellen, bietet sich bei einer Sonnenfinsternis.
Entsprechend zu den Punkten A und A1 gehören in der Skizze auch die Punkte B und B1, C und C1 sowie D und D1 zusammen. Die Sonne scheint also für eine Beobachter auf der Erde im Lauf eines Jahres auf einem Kreis an der Innenseite der Himmelssphäre zu wandern, dieser Kreis ist die Ekliptik.
In der obigen Skizze sieht man nun, dass es zwei besondere Punkte 1 und 2 an der Himmelssphäre gibt, an denen sich Himmelsäquator und Ekliptik jeweils schneiden:
Wenn die Sonne den Punkt 1 passiert, wechselt sie von der
südlichen Himmelshalbkugel auf die nördliche Himmelshalbkugel, beim Passieren
des Punktes 2 wechselt sie von der nördlichen Himmelshalbkugel auf die
südliche Himmelshalbkugel.
Punkt 1 ist der Frühlingspunkt, Punkt 2 der Herbstpunkt.
Astronomischer Frühlingsanfang ist genau dann, wenn die Sonne den Punkt 1
erreicht, astronomischer Herbstanfang, wenn sie den Punkt 2 erreicht.
Zwischen Punkt 1 und 2 ist die Sonne "ein Stern der nördlichen Himmelshalbkugel". Für einen Beobachter auf der nördlichen Himmelshalbkugel bedeutet das z. B. dass in diesem Zeitraum (vom Frühlingsanfang bis Herbstanfang) die Tage länger sind als die Nächte. Befindet sich die Sonne zwischen den Punkten 2 und 1 (Herbstanfang bis Frühlingsanfang), so sind für diesen Beobachter die Nächte länger als die Tage. Befindet sich die Sonne genau an den Punkten 1 oder 2 so liegt "Tag-und-Nachtgleiche" vor.