NOAAs GOES East-Satellit hat den Moment der Herbst-Tagundnachtgleiche am 23. September 2019 aus dem Weltraum eingefangen.(Bildnachweis: NOAA)
Wann ist der erste Tag des Herbstes im Jahr 2024?
Eine vorsichtig formulierte Antwort lautet, dass am Sonntag, dem 22. September, um 8:44 Uhr östlicher Tageszeit (5:44 Uhr pazifischer Tageszeit) astronomisch gesehen der Herbst in der nördlichen Hemisphäre und der Frühling in der südlichen Hemisphäre beginnt. Zu diesem Zeitpunkt würde die Sonne von einem Punkt im äquatorialen Atlantik aus gesehen, 461 Meilen (743 km) süd-südwestlich von Monrovia, Liberia, direkt über dem Kopf stehen.
Dieses Datum (wie auch der 20. März des Vorjahres) wird als Äquinoktium bezeichnet, vom lateinischen Wort für „gleiche Nacht“, was darauf anspielt, dass Tag und Nacht dann weltweit gleich lang sind. Dies ist jedoch nicht unbedingt der Fall.
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Nicht so gleich
Die Definition der Tagundnachtgleiche als eine Zeit, in der Tag und Nacht gleich lang sind, ist eine bequeme Übervereinfachung. Zum einen wird die Nacht einfach als die Zeit betrachtet, in der die Sonne unter dem Horizont steht, und die Dämmerung wird völlig außer Acht gelassen. Wäre die Sonne nichts weiter als ein Lichtpunkt am Himmel und hätte die Erde keine Atmosphäre, dann würde die Sonne zum Zeitpunkt der Tagundnachtgleiche tatsächlich die Hälfte ihres Weges über dem Horizont und die andere Hälfte darunter verbringen. In Wirklichkeit aber vergrößert die atmosphärische Brechung die Sonnenscheibe bei Auf- und Untergang um mehr als ihren eigenen scheinbaren Durchmesser. Wenn wir also die Sonne als rötlich-orangenen Ball sehen, der gerade am Horizont steht, handelt es sich um eine optische Täuschung. In Wirklichkeit befindet sie sich vollständig unterhalb des Horizonts.
Neben der Refraktion, die den Sonnenaufgang beschleunigt und den Sonnenuntergang verzögert, gibt es noch einen weiteren Faktor, der dafür sorgt, dass das Tageslicht zur Tagundnachtgleiche länger ist als die Nacht: Sonnenaufgang und Sonnenuntergang sind definiert als die Zeiten, zu denen der erste bzw. letzte Fleck des oberen Sonnenrandes über dem Horizont sichtbar ist – nicht der Mittelpunkt der Scheibe.
Und deshalb werden Sie, wenn Sie am Mittwoch im Almanach oder auf der Wetterseite Ihrer Zeitung die Zeiten des örtlichen Sonnenauf- und -untergangs nachschlagen, feststellen, dass die Dauer des Tageslichts, also die Zeitspanne zwischen Sonnenauf- und -untergang, immer noch etwas mehr als 12 Stunden beträgt und nicht genau 12, wie der Begriff „Tagundnachtgleiche“ vermuten lässt.
In Indianapolis geht die Sonne zum Beispiel um 7:32 Uhr auf und geht um 19:40 Uhr unter. Die Tageslichtdauer beträgt also nicht 12 Stunden, sondern 12 Stunden und 8 Minuten. Erst am 25. September sind die Tage und Nächte wirklich gleich lang (Sonnenaufgang um 7:35 Uhr, Sonnenuntergang 12 Stunden später).
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Und am Nordpol zieht die Sonne derzeit einen 360-Grad-Kreis um den gesamten Himmel und scheint nur knapp über den Horizont zu streifen. Zum Zeitpunkt der diesjährigen Herbst-Tagundnachtgleiche sollte sie theoretisch vollständig aus dem Blickfeld verschwinden, und doch wird ihre Scheibe noch knapp über dem Horizont schweben. Erst fast 51 Stunden später wird das letzte Fleckchen des oberen Sonnenrandes endgültig aus dem Blickfeld verschwinden.
Dieser starke Brechungseffekt bewirkt auch, dass die Sonnenscheibe in der Nähe des Horizonts oval erscheint. Die Brechung nimmt so schnell zu, wenn sich die Sonne dem Horizont nähert, dass ihr unterer Schenkel stärker angehoben wird als der obere, wodurch die Sonnenscheibe merklich verzerrt wird.
Eine Illustration der Sonne in dem Moment, in dem sie den Himmelsäquator am 22. September 2024 überquert. (Bildnachweis: Starry Night Software)
Nicht so dunkel wie es scheint
Einige astronomische Mythen halten sich hartnäckig. Einer davon besagt, dass es in der gesamten arktischen Region sechs Monate lang hell und sechs Monate lang dunkel ist. Oft wird einfach davon ausgegangen, dass es „Nacht“ ist, wenn die Sonne unter dem Horizont steht, als ob es keine Dämmerung gäbe. Dieser Irrtum wird in unzähligen Geografielehrbüchern sowie in Reiseartikeln und -führern wiederholt. Aber die Dämmerung erhellt den Himmel in gewissem Maße immer dann, wenn der obere Rand der Sonne weniger als 18 Grad unter dem Horizont liegt. Dies ist die Grenze der astronomischen Dämmerung, bei der der Himmel tatsächlich von Horizont zu Horizont völlig dunkel ist.
Es gibt zwei weitere Arten von Dämmerung. Die bürgerliche (helle) Dämmerung liegt vor, wenn die Sonne weniger als 6 Grad unter dem Horizont steht. Sie wird grob als der Zeitpunkt definiert, zu dem die meisten Aktivitäten im Freien tagsüber fortgesetzt werden können. In einigen Tageszeitungen wird eine Uhrzeit angegeben, zu der Sie die Scheinwerfer Ihres Autos einschalten sollten. Dieser Zeitpunkt entspricht in der Regel dem Ende der bürgerlichen Dämmerung.
Selbst am Nordpol, wo die Sonne ab dem 24. September sechs Monate lang nicht mehr zu sehen ist, kann man also nicht behaupten, dass sofort „totale Dunkelheit“ eintritt! Die bürgerliche Dämmerung endet dort erst am 8. Oktober.
Wenn die Sonne auf 12 Grad unter den Horizont sinkt, ist das Ende der nautischen Dämmerung erreicht, wenn der Meereshorizont nur noch schwer zu erkennen ist. Mit dem Ende der nautischen Dämmerung ist für die meisten Menschen die Nacht angebrochen. Am Nordpol müssen wir bis zum 24. Oktober warten, bis die nautische Dämmerung endet. Die astronomische Dämmerung – wenn der Himmel tatsächlich völlig dunkel wird – endet schließlich am 13. November. Danach bleibt es bis zum 28. Januar dunkel, wenn die Dämmerungszyklen von neuem beginnen. Am Nordpol dauert die 24-Stunden-Dunkelheit also nicht sechs Monate, sondern fast 11 Wochen.
Joe Rao ist Dozent und Gastdozent am Hayden Planetarium in New York. Er schreibt über Astronomie für die Zeitschrift Natural History, den Farmers‘ Almanac und andere Publikationen.
