Der Lauf der Sonne durch den Tierkreis
Die Bahnebene der Erde heißt Ekliptik. Am Himmel kann man ihren Verlauf an den Tierkreisbildern erkennen:
Wenn die Erde im Laufe eines Jahres um die Sonne wandert, dann wandert die Sonne - von der Erde aus gesehen - scheinbar vor dem
Himmelshintergrund durch die Sternbilder des Tierkreises.
Wegen der Erdatmosphäre sind die Sterne tagsüber am hellen Firmament nicht zu sehen.
In dem folgenden Video wird die Erdatmosphäre gleichsam ausgeblendet, man kann dann sehr schön die Bewegung der Sonne
verfolgen. Es beginnt Anfang März, dann steht die Sonne im Sternbild Wassermann.
Sterntag und bürgerlicher Tag
Während ihres Umlaufs um die Sonne dreht sich die Erde zugleich auch um ihre Achse. Die Zeit für eine volle Umdrehung relativ zum Sternenhintergrund heißt Sterntag.
Wenn die Sonne ihren Höchststand über dem Horizont erreicht, sprechen wir von „Mittag“. Die Zeitspanne von einem Mittag (1) zum folgenden Mittag (3) heißt bürgerlicher Tag. Sie wurde auf 24 Stunden festgelegt.
Wie das Video sehr anschaulich zeigt, ist der „Sterntag“, also die Zeit von (1) bis (2), mit 23 h 56 min etwa 4 Minuten kürzer als der „bürgerliche Tag“ von (1) bis (3).
Die Erde macht deshalb in einem Jahr (365 bürgerliche Tage) 366 Umdrehungen relativ zum Sternenhintergrund.
Warum gibt es Schaltjahre?
Ein Umlauf der Erde um die Sonne, also die Zeit vom Perihel zum nächsten Perihel, dauert 365 Tage, 5 Stunden, 48 Minuten und 46 Sekunden, das sind
365,242199 ≈ 365¼ Tage.
Würde man keine Korrektur vornehmen, dann würden sich die Jahreszeiten im Lauf der Jahre verschieben.
Deshalb schaltet man alle 4 Jahre einen zusätzlichen Tag (29. Februar) ein, um den fehlenden Vierteltag auszugleichen.
Weil aber 0,241199 geringfügig weniger als ¼ ist, lässt man den Schalttag bei Jahreszahlen, die durch 100 teilbar sind, wieder entfallen -
außer die Jahreszahl ist durch 400 teilbar, dann findet der Schalttag trotzdem statt.
Beispiel: 1800, 1900, 2100: kein Schaltjahr; 2000: Schaltjahr
Weitere Abweichungen liegen im Bereich von Sekundenbruchteilen, vor allem dadurch verursacht, dass die Rotationsgeschwindigkeit der Erde geringfügig schwankt. Sie werden von Zeit zu Zeit durch Einfügen einer „Schaltsekunde“ beim Jahreswechsel ausgeglichen.