Himmelskugel mit Himmelsäquator und Ekliptik

Himmelskugel mit Himmelsäquator und Ekliptik

Was sind denn nun Himmelskugel, Himmelsäquator und Ekliptik?
Es handelt sich hierbei um Orientierungshilfen für den Sternenhimmel.
Ziehen wir den Vergleich zum Koordinatensystem auf der Erde. Dieses benutzen wir um Positionen auf der Erde zu bestimmen. Das Koordinatensystem der Himmelskugel ist ähnlich. Doch weil die Erde zur Ebene ihrer Umlaufbahn um die Sonne geneigt ist, benötigen wir eine zweite Hilfe. Diese wird Ekliptik genannt.

Warum haben wir die vier Jahreszeiten? Wieso steht die Sonne mal höher und mal niedriger? Weshalb sehen wir die Planeten und die Tierkreissternbilder entlang einer definierten Linie am Firmament? All die Fragen haben mit dem Zusammenspiel der Ekliptik und dem Himmelsäquator in der Himmelskugel zu tun.

Jeder Begriff für sich allein, ist sehr leicht zu verstehen.
Nur beim Zusammenspiel wird es ein bisschen kompliziert. Darum habe ich Animationen und Grafiken erstellt.
Arbeiten wir uns nun von außen nach innen durch.


 

Die Himmelskugel


ist eine imaginäre Kugel mit unendlich großem Durchmesser und wir sitzen mittendrin.

Himmelskugel geschlossen

 

die offene Kugel mit dem äquatorialen Koordinatensystem

Himmelskugel durchsitig

 

Mitten in der gedachten Himmelskugel stehst Du auf der Erde. Nun schiebe gedanklich unser Koordinatensystem von der Erde ins Unendliche. Schon hast Du die Himmelskugel mit dem Himmelsäquator.

 Himmelskugel Himmelsaequator Erde

 

Bedenke aber, dass wir die Objekte am Himmel bestimmen wollen. Folglich werden die Himmelskoordinaten an den Sternen fest gemacht. Man spricht hier vom äquatorialen Koordinatensystem.

Animation, die Erde dreht sich im aequatorialen Koordinatensystem

 

Umrundet die Erde auf ihrer Umlaufbahn die Sonne, so erhalten wir automatisch eine Ebene. Es ist die Ekliptik. Die Planeten in unserem Sonnensystem umlaufen die Sonne weitgehendst in dieser Ekliptikebene. In der Grafik habe ich nur einige Umlaufbahnen angedeutet. Die Erde ist jeweils zu den zu Beginn der vier Jahreszeiten eingezeichnet. Beachte die gleich Schräglage der Erde und des Himmelsäquators zu Ekliptikebene. (Details folgen unten)

 die Ekliptikebene in der Himmelskugel


 

 

Ekliptik und Ekliptikebene im Detail


Die Ekliptik ist eine gedachte Linie. Diese verläuft vom Erdmittelpunkt durch die Sonne ins Unendliche.

Animation, Ekliptik Erde Sonne 

 

Diese Linie beschreibt im Laufe eines Jahres einen Großkreis am Firmament. Somit entsteht automatisch eine Ebene, oder auch eine Scheibe. Es ist die Ekliptikebene. Hier befinden sich die Planeten, denn unser Sonnensystem ist mehr oder weniger ein Flache Scheibe.
Von innen: Sonne, Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun.

Zusätzliche Info: Die Grafik beschreibt einen Umlauf der Erde in zwölf Schritten. (im 12. Monat habe ich eine kurze Pause eingefügt. So kannst Du besser erkennen, dass sich die inneren Planeten schneller bewegen).

Animation, Ekliptikebene mit den Planeten im Sonnensystem

 

 Neigungen der Planetenbahnen in der Ekliptikebene.
Aus Darstellungsgründen sind hier die Bahnen alle in eine Richtung geneigt. Dies entspricht nicht der Realität.

die Neigung der Planetenbahnen

 

Im weiteren Verlauf der unendlichen Ekliptikebene befinden sich die Tierkreissternbilder.
Eine Umrundung entspricht einem Jahr.
(Du bist hier nicht bei der Astrologie, sonst hätte ich die Bezeichnung Tierkreissternzeichen gewählt).

Animation, Jahresverlauf der Ekliptik in den Tierkreissternbilder

 


 

 

Ekliptikebene und Himmelsäquator

 
So, nun haben wir die beiden scheinbare Gebilde, jedes für sich allein ist doch logisch.
Bedenke, dass die beiden Scheiben entgegen der Grafik unendlich sind.

Ekliptikebene und Himmelsaequator

 


 

 

Ekliptikebene und Himmelsäquator in Aktion


Ich wars net, der den Erdäquator gegenüber der Erdumlaufbahn um 23,5 Grad geneigt hat!
Stünden beide auf der gleichen Ebene, so wäre alles einfacher. Die Sonne schiene immer von der gleichen Höhe. Die vier Jahreszeiten gäbe es nicht. Aber dem ist nicht so und darum strengen wir jetzt unser Hirn an.

Unsere Erdkugel steht nicht senkrecht (im 90° Winkel) auf der Umlaufbahn. Die Nord - Südachse ist gegenüber der Ekliptikebene um 66,5° geneigt. Folglich beträgt die Neigung vom Erdäquator zur Ekliptik 23,5°.

Neigung der Erdachse in der Ekliptik

 


 Verfolge die Erdkugel samt Himmelsäquator auf der Erdumlaufbahn. Beachte dabei auch den unterschiedlichen Sonnenstand (schwarze Linie). Die 12 Stopps sind jeweils um den 21. herum.
Die Grad-Angaben vom Sonnenstand beziehen sich auf den Standort der Sternwarte-Kraichtal
(Nord:   49.168700)

Animation, die 23,5° schraeg stehende Erde in den 12 Monaten in der Ekliptikebene

 

Die Ekliptikebene mit Planetenscheibe und Tierkreissternbilder.
Die Erde ist hier in der jeweiligen Monatsposition eingezeichnet.

die Ekliptik im Jahresverlauf von der Erde zu den Tierkreissternbildern

 


 

Karten mit der Ekliptik zum Beginn der vier Jahreszeiten.

 

Position der Erde und Sonnenstand im Jahresverlauf

 

Die grüne Linie stellt die Ekliptik da.
Das rote X zeigt den Zenit der Sternwarte-Kraichtal.
Die rote Zahl gibt den maximalen Sonnenstand bezogen zur Sternwarte an.
Maus weg vom Bild = Mittag ----- Maus auf Bild = Mitternacht

 

Frühlingsanfang

2 Karten mit der Ekliptik im Fruehlingsanfang bei Tag / Nacht

 

Sommeranfang
Der Mond bewegt sich entlang der Ekliptik (grüne Linie).
Bezogen auf unseren Standort, steht im Sommer die Sonne hoch und der Mond tief.

2 Karten mit der Ekliptik im Sommeranfang bei Tag / Nacht

 

Herbstanfang

2 Karten mit der Ekliptik im Herbstanfang bei Tag / Nacht

 

Winteranfang
Der Mond bewegt sich entlang der Ekliptik (grüne Linie).
Bezogen auf unseren Standort, steht im Winter die Sonne tief und der Mond hoch.

2 Karten mit der Ekliptik im Winteranfang bei Tag / Nacht

Ausführliche Info zu den "Vier Jahreszeiten"

11 / 2015

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