Die Zeitmessung auf der Erde richtet sich nach der Sonne. Bild: CanStockPhoto
Ein Jahr auf der Erde dauert 365 Tage und ein Tag hat 24 Stunden. Wäre das Jahr gleich lang, wenn wir auf dem Mars oder auf dem Saturn leben würden? Und gibt es dort auch Jahreszeiten?
Die Sonne bestimmt die Zeitmessung auf der Erde: von Tagen über Monate bis zu Jahren. Unsere Uhren werden nach dem Rhythmus von hell und dunkel eingestellt. Aber wie intensiv und lange die Sonne auf der Erde scheint, hängt von den Bewegungen der Erde ab. Dabei wird die Dauer eines Tages und die Dauer eines Jahres von zwei verschiedenen Bewegungen beeinflusst.
Die Erde dreht sich um ihre Achse. Bild: Silver Spoon/Wikimedia Commons, CC-Lizenz
Die Erde dreht sich wie ein Kreisel um ihre eigene Achse, die man sich wie einen Stab vorstellen kann, der am Nordpol und am Südpol senkrecht herausragt. Diese sogenannte Erdrotation dauert 24 Stunden und ist für den Wechsel zwischen Tag und Nacht verantwortlich. Auf der Seite der Erde, die der Sonne zugewandt ist, ist es Tag. Auf der anderen Seite ist es um dieselbe Zeit Nacht.
Die Erde bewegt sich aber auch um die Sonne (diese Bewegung wird Erdrevolution genannt). Ihre Umlaufbahn ist etwa 150 Millionen Kilometer von der Sonne entfernt. Für einen ganzen Umlauf um die Sonne benötigt die Erde etwa 365 Tage, also ein Jahr. Die Umlaufbahn ist leicht oval (elliptisch); deshalb ist die Erde nicht immer genau gleich weit von der Sonne entfernt.
Das erklärt aber noch nicht, wieso wir auf der Erde Frühling, Sommer, Herbst und Winter erleben. Dazu muss man beachten, dass die Erdachse relativ zur Umlaufbahn geneigt ist. Wenn die Nordhalbkugel der Erde der Sonne zugeneigt ist, treffen die Sonnenstrahlen dort in einem steileren Winkel auf (die Sonne steht am Mittag weit oben am Himmel) und mehr als die Hälfte der Halbkugel wird von der Sonne beschienen (die Tage sind länger als die Nächte): Die Nordhalbkugel erwärmt sich mehr als die Südhalbkugel – es ist Sommer bei uns.
Nach einem halben Jahr, wenn die Erde sich auf der gegenüberliegenden Seite ihrer Umlaufbahn befindet, ist die Südhalbkugel der Sonne zugeneigt. Die Nordhalbkugel wird dann von den Sonnenstrahlen in einem flacheren Winkel gestreift und weniger erwärmt – es ist Winter. Zwischen diesen beiden Extremsituationen erleben wir jeweils den Frühling bzw. den Herbst.
Eine Animation zu dieser Erklärung findest du in diesem Video von TheSimpleGeography.
In unserem Sonnensystem befinden sich acht Planeten, die auf ihren Umlaufbahnen um die Sonne kreisen. Der Sonne am nächsten ist Merkur, dann kommen Venus, Erde, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus und zuletzt Neptun. Neptun ist etwa dreissigmal weiter entfernt von der Sonne als die Erde. Mit dem grösseren Abstand zur Sonne wird auch der Kreis, den Neptun um die Sonne ziehen muss, grösser.
Ausserdem werden die Planeten, die näher bei der Sonne liegen, stärker von ihrer Gravitation angezogen. Diese Anziehung beschleunigt die Planeten und lässt sie schneller auf ihrer Umlaufbahn kreisen (die Erde rast zum Beispiel mit 107’208 Kilometern pro Stunde – hundertmal schneller als ein Flugzeug – um die Sonne). Neptun bewegt sich also langsamer als die anderen Planeten und muss eine längere Strecke zurücklegen. Ein Jahr auf dem Neptun, also eine ganze Umdrehung um die Sonne, dauert fast 165 Erdenjahre oder 60'148 Tage! Angaben zu den anderen Planeten findest du in der Tabelle unten.
Tolle Bilder zu Sternen und Weltall findest du in unseren Galerien.
Die Eigenrotation eines Planeten, die die Tageslänge bestimmt, hängt von mehreren Faktoren ab: der Zusammensetzung des Planeten, Zusammenstössen mit anderen Objekten während seiner Lebensdauer oder der Originalgeschwindigkeit, die der Planet bei seiner Entstehung bekommen hat.
Während die Tage auf dem Mars etwa gleich lang sind wie auf der Erde, sind die Tage auf Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun etwas kürzer – zwischen 10 und 17 Stunden. Auf Merkur entspricht ein Tag etwa 58 Tagen auf der Erde.
Das ist aber noch nichts im Vergleich zur Venus. Sie braucht für eine Rotation um ihre eigene Achse 243 Tage! Das ist sogar länger als die Zeit, die sie braucht um einmal um die Sonne zu kreisen, nämlich 225 Tage. Das heisst, das auf der Venus ein Tag länger dauert als ein Jahr. Verrückt, nicht?
Die Lage der Erde im Verhältnis zur Sonne in den vier Jahreszeiten. Bild: Horst Frank/Wikimedia Commons, CC-Lizenz
Auch die Neigung der Achse ist bei den Planeten verschieden. Die Achse unseres Nachbarn Mars ist ähnlich geneigt wie die Erdachse, deshalb gibt es auch dort vier Jahreszeiten. Merkur, Venus und Jupiter haben nur sehr schwach geneigte Achsen und erfahren keine Jahreszeiten. Auf Uranus dagegen herrschen extreme Jahreszeiten aufgrund der starken Neigung seiner Achse. An seinen Polen ist es deshalb 42 Jahre lang dunkel und danach wieder 42 Jahre lang hell, während dieser Rhythmus auf der Erde ein halbes Jahr dauert.
Diese Tabelle fasst die Unterschiede zwischen den Planeten zusammen.