Warum wird es Tag und Nacht — und warum gibt es Jahreszeiten?

Eine Frage, die fast alle falsch beantworten

Auf einem berühmten Film wurden Studierende an ihrem Abschlusstag gefragt: „Warum gibt es Sommer und Winter?“ Fast alle antworteten dasselbe — und fast alle lagen falsch. Die häufigste Antwort war: „Im Sommer ist die Erde näher an der Sonne.“ Das klingt vernünftig. Es ist aber nicht wahr. In diesem Artikel finden wir die echte Antwort heraus — und sie hat mit zwei Bewegungen der Erde zu tun: Sie dreht sich, und sie wandert um die Sonne.

Tag und Nacht: Die Erde dreht sich

Es fühlt sich so an, als würde die Sonne morgens aufsteigen, über den Himmel wandern und abends untergehen. Aber in Wirklichkeit bewegen wir uns. Die Erde dreht sich in etwa 24 Stunden einmal um sich selbst. Die Hälfte, die gerade zur Sonne zeigt, hat Tag; die abgewandte Hälfte hat Nacht.

Weil sich die Erde nach Osten dreht, taucht die Sonne morgens im Osten auf und verschwindet abends im Westen. Die Sonne steht eigentlich still — wir drehen uns an ihr vorbei.

Das Jahr: Die Erde wandert um die Sonne

Die Erde dreht sich nicht nur — sie wandert in einem Jahr einmal um die Sonne. Eine ganze Runde dauert ein Jahr. Auf dieser Reise entstehen die Jahreszeiten. Aber sie entstehen nur, weil die Erde schief steht.

Die Jahreszeiten: Die Erdachse ist geneigt

Die Erde dreht sich um eine gedachte Linie, die Erdachse. Diese Achse steht nicht gerade — sie ist um etwa 23,5° geneigt und zeigt das ganze Jahr in dieselbe Richtung. Deshalb ist mal die Nordhalbkugel zur Sonne geneigt und mal von ihr weg.

Ist unsere Halbkugel zur Sonne geneigt, steht die Sonne mittags hoch am Himmel und die Tage sind lang → Sommer. Ist sie von der Sonne weg geneigt, steht die Sonne tief und die Tage sind kurz → Winter. Genau dazwischen — im Frühling und im Herbst — sind Tag und Nacht fast überall gleich lang; man nennt diese beiden Tage die Tagundnachtgleiche.

Warum wärmt eine tief stehende Sonne weniger?

Das ist der Kern der Sache. Trifft das Sonnenlicht senkrecht auf den Boden, sammelt sich viel Energie auf einer kleinen Fläche. Trifft es schräg auf, verteilt sich dieselbe Menge Licht auf eine viel größere Fläche — jedes Stück Boden bekommt weniger ab und wird weniger warm.

Der große Irrtum: Liegt es an der Entfernung?

Zurück zur Frage vom Anfang. Liegt der Sommer daran, dass die Erde der Sonne näher ist? Zwei Tatsachen zeigen, dass die Entfernung es nicht sein kann:

• Die Erde ist der Sonne im Januar am nächsten — und das ist bei uns mitten im Winter. Wäre Nähe der Grund, müsste im Januar Sommer sein.
• Wenn bei uns Sommer ist, ist in Australien Winter. Die Erde als Ganzes ist aber überall gleich weit von der Sonne weg. Bei der Entfernung müsste auf der ganzen Erde gleichzeitig dieselbe Jahreszeit sein.

Die echte Antwort ist also nicht die Entfernung, sondern die geneigte Erdachse: Sie entscheidet, welche Halbkugel sich gerade zur Sonne lehnt — und bekommt dann hohe Sonne und lange Tage. So einfach, und so leicht zu verwechseln, dass selbst die Studierenden im Film daneben lagen. Du jetzt nicht mehr.