Die Zeit steht am Himmel dieser Woche still: Siehe das Sommerdreieck

Weitwinkelansicht des Sommerdreiecks (bodenbasiertes Bild)

In diesem Bild sehen wir den Asterismus des 'Sommerdreiecks', ein riesiges Dreieck am Himmel, das aus den drei hellen Sternen Vega (oben links), Altair (untere Mitte) und Deneb (ganz links) besteht. (Bildnachweis: A. Fujii)

Treten Sie nach draußen, wenn die Dunkelheit diese Woche hereinbricht, schauen Sie direkt nach oben und Sie werden ein Wahrzeichen des Sommerhimmels sehen, das Sommerdreieck, das aus den hellen Sternen Vega, Altair und Deneb besteht.

Im Laufe der Jahre haben mich Leute gefragt, warum dieses Muster als 'Sommer-' und nicht als 'Herbst'-Dreieck bezeichnet wird, da es an diesen kühlen Herbstabenden ein so markantes Sternenmuster ist. Aber während das Dreieck jetzt gut für die Beobachtung nach Sonnenuntergang geeignet ist, wird es um 2 Uhr morgens lokaler Tageslichtzeit unter dem West-Nordwest-Horizont verschwinden. Was es zu einem 'Sommerdreieck' macht, ist, dass wir von Anfang Juni bis Mitte August die Sterne erster Größe Vega, Altair und Deneb jederzeit die ganze Nacht hindurch.



Und doch wird es in den kommenden Nächten so aussehen, als würde das Sommerdreieck etwas zögerlich sein, die Bühne zu verlassen. Sogar noch am 16. November – was wir als Spätherbst definieren würden – wird das Dreieck bei Einbruch der Dunkelheit immer noch hoch am westlichen Himmel schweben. Warum sollte ein Sternenmuster, das so eng mit lauen Sommernächten verbunden ist, immer noch deutlich sichtbar sein, wenn wir uns den kalten Wintermonaten nähern? [ Die Top-Skywatching-Events, nach denen Sie 2018 Ausschau halten sollten]

Sternzeit versus Sonnenzeit

Zur Erklärung dieses Phänomens spielen zwei Faktoren eine Rolle. Der erste ist der Sterntag: ein Tag, der an den Positionen der Sterne gemessen wird. Fragen Sie jemanden, wie lange die Erde braucht, um sich einmal um ihre Achse zu drehen, und die wahrscheinlichste Antwort wird 24 Stunden sein.

Und diese Antwort wäre falsch.

Tatsächlich macht unsere Erde alle 24 Stunden eine komplette Umdrehung um ihre Achse, nur 4 Minuten weniger; Anders ausgedrückt dauert der Zug 23 Stunden und 56 Minuten. Infolgedessen scheinen die Sterne jeden Tag 4 Minuten früher auf- und unterzugehen. Mehr dazu gleich.

Unser konventioneller 24-Stunden-Tag wird Sonnentag genannt und basiert auf der Erdrotation sowie der Bewegung der Erde auf ihrer Umlaufbahn um die Sonne. Die durchschnittliche Sonnenzeit beträgt 24 Stunden, basiert aber auf der berechneten Position einer „fiktiven“ Sonne. Wir können die echte Sonne nicht verwenden, weil sich die Erde auf einer elliptischen Umlaufbahn bewegt – das heißt, sie bewegt sich mit variabler Geschwindigkeit um die Sonne – schneller, wenn sie näher an der Sonne ist, langsamer, wenn sie weiter entfernt ist. So wird es Zeiten im Jahr geben, in denen die Sonne einige Minuten vor Mittag den Meridian (den höchsten Punkt am Himmel) überquert, während sie den Meridian zu anderen Zeiten einige Minuten nach Mittag überquert. Diejenigen mit Sonnenuhren wissen, dass die Sonne meistens entweder schnell oder langsam läuft. Daher muss eine Korrektur mit einem Maß für die Abweichung vorgenommen werden, das als 'Zeitgleichung' bekannt ist.

Daher die Notwendigkeit einer fiktiven oder „gemeinen“ Sonne, auf der unsere Uhren basieren: ein 24-Stunden-Tag.

Vier Minuten summieren sich

Kehren wir nun zum siderischen Tag zurück. Das kannst du selbst überprüfen Erde dreht sich um ihre Achse in weniger als 24 Stunden durch die Durchführung des folgenden Experiments. Wählen Sie ein Fenster, das nach Osten, Süden oder Westen zeigt und durch das Sie Sterne sehen können. Wählen Sie einen Stern am Rand des Fensterrahmens aus. Stecken Sie eine Stecknadel innen in den Fensterrahmen, so dass der Stecknadelkopf mit dem Stern übereinstimmt, wie Sie ihn sehen. Richten Sie nun den Stern und den Stecknadelkopf mit einem nahegelegenen Wahrzeichen aus, beispielsweise einem Telefonmast oder dem Schornstein eines Nachbarn. Schreiben Sie den Tag, die Stunde und die Minute auf, als Sie den Stecknadelkopf und das Wahrzeichen mit dem Stern ausgerichtet haben. Wenn Sie Ihren Stern am nächsten Abend erneut anvisieren, werden Sie feststellen, dass er 4 Minuten früher als in der Nacht zuvor sowohl mit dem Stecknadelkopf als auch mit dem Wahrzeichen ausgerichtet ist.

Und diese 4 Minuten können sich wirklich summieren, sogar über einen kurzen Zeitraum. Am Ende eines 30-Tage-Intervalls scheinen die Sterne beispielsweise volle 2 Stunden früher auf- und unterzugehen.

Gefroren!

Wie kommt es also, dass wir das Sommerdreieck nach Sonnenuntergang Anfang Oktober praktisch an der gleichen Position am Himmel sehen wie sechs Wochen später, Mitte November? Zusammen mit den Sternen, die sich in ihrem nächtlichen Kurs um 4 Minuten zurückziehen, nimmt für die nördlichen gemäßigten Breiten zu dieser bestimmten Jahreszeit die Menge der täglichen Sonneneinstrahlung rapide ab – um durchschnittlich etwa 2 bis 3 Minuten pro Tag. Im Zusammenspiel mit dem siderischen Tag sind die Positionen der Sterne und Konstellationen in unserem heutigen frühen Abendhimmel scheinbar „eingefroren“. Da die Sterne jede Nacht um 4 Minuten zurückfallen, wird dieses Intervall teilweise dadurch ausgeglichen, dass die Sonne jeden Abend einige Minuten früher untergeht.

Natürlich ist das Dreieck nicht wirklich „eingefroren“. Von Anfang Oktober bis Mitte November wird es am frühen Abendhimmel niedriger, aber diese Veränderung ist subtil. Und sobald wir die Dezember-Sonnenwende innerhalb eines Monats erreichen, beginnt sich die Verkürzung der Tage zu verlangsamen. Zur Sonnenwende erreicht die Länge des Tageslichts ein Minimum und dann, zunächst ganz langsam, verlängert sich das Tageslichtintervall. Und ab Mitte Januar wird die Verlängerung der Tage spürbarer.

Nichtsdestotrotz wird das Sommerdreieck auch nach Mitte November weiterhin an unserem Abendhimmel sichtbar bleiben, wenngleich es bis Ende des Jahres von Nacht zu Nacht schneller untergeht. Tatsächlich werden unsere letzten Ansichten davon Mitte Januar kommen, da es sich in der Abenddämmerung direkt über dem West-Nordwest-Horizont befindet.

Wenn wir also in der Wintersaison zu dieser bestimmten Zeit kommen, packen Sie sich zusammen, gehen Sie nach Sonnenuntergang nach draußen und erhalten Sie Ihren letzten Abendblick auf dieses Souvenir des Sommers.

Joe Rao ist Dozent und Gastdozent am Hayden Planetarium in New York. Er schreibt über Astronomie für das Natural History Magazine, den Farmers' Almanac und andere Publikationen und ist auch ein On-Camera-Meteorologe für Verizon FiOS1 News im Lower Hudson Valley in New York. Folge uns @spacedotcom , Facebook und Google+ . Originalartikel zu Space.com .