Perihel und Aphel: Das Yin und Yang der Erdbalance

Die beiden verantwortlichen Schlüsselpunkte für unsere Rundfahrt um die Sonne heißen Perihel und Aphel. Ohne sie wäre es ungemütlich auf der Erde – es würde rasch zu kalt oder zu warm werden. Und damit es rund läuft, darf es nicht rund laufen, sondern muss elliptisch laufen. Am 4. Januar ist Perihel erreicht und wir sind der Sonne am nächsten. Und warum ist es dann so kalt?

Autor: Andreas Müller-Alwart

Perihel und Aphel

Die Erde bewegt sich in einer elliptischen Umlaufbahn um die Sonne, wobei die Sonne nicht immer in der Mitte dieser Umlaufbahn steht. Dementsprechend verändert sich der Abstand von der Erde zur Sonne. Wenn die Erde den größten Abstand zur Erde hat, wird dies Aphel genannt – ist der Abstand am kürzesten, nennt man dies Perihel. Gebräuchlich sind auch die Begriffe Perihelien und Aphelien. In beiden ist das griechische Wort „Helios“ für Sonne enthalten. Um 07:52 Uhr am 4. Januar 2022 befindet sich die Erde im Perihel. Zu keinem anderen Zeitpunkt des Jahres sind wir der Sonne näher. Die Erde ist dann 147.100.000 Kilometer von der Sonne entfernt. Das Licht der Sonne benötigt dann 8 Minuten und 10 Sekunden. Ein paar Monate später – am 04. Juli 2022 – ist die Erde am sonnenfernsten Punkt ihrer Umlaufbahn angelangt: Aphel. Dann sind zwischen ihr und der Sonne etwa fünf Millionen Kilometer mehr Abstand: 152.104.000 Kilometer. Für das Sonnenlicht kein Problem: Es dauert 17 Sekunden – eben etwas länger – bis es bei uns eintrifft.

Sommer- und Wintersonnenwende

Wenn im Nordwinter die Erde näher an der Sonne ist, wird sie stärker von der Sonne angezogen und nimmt dadurch an Geschwindigkeit auf ihrer Bahn auf. Sie gleitet schneller an der Sonne vorbei und entfernt sich weiter (Fliehkraft). Der Abstand zur Sonne vergrößert sich und dadurch wiederum ist die Anziehungskraft durch die Sonne schwächer: Die Geschwindigkeit der Erde auf der Ellipsenbahn nimmt wieder ab. Auf diese Weise entsteht die elliptische Bahn, mit der die Erde die Sonne umkreist (Keplersches Gesetz). Die Astronomen sprechen von der Translationsbewegung und diese erfolgt gleichzeitig zur Rotation der Erde um die Achse. Perihel und Aphel sind bei der Translationsbewegung die verantwortlichen Gleichgewichtspunkte, die ein genaues Gleichgewicht für die natürliche Entwicklung der Erde darstellen. Dieses Yin und Yang ist für die Erde von entscheidender Bedeutung.

Wenn Perihel erreicht wurde, so ist auch die Wintersonnenwende – bei Aphel entsprechend die Sommersonnenwende. Beide tragen in ihrem Wechselspiel zur Temperaturregulierung der Erde bei: Über das ganze Jahr verteilt können sich Kälte und Wärme drehen. Wäre dies nicht so, so würde die Temperatur auf der Erde immer weiter ansteigen, bis der blaue Planet völlig unbewohnbar wäre, weil er viel zu heiß werden würde. Und würde ständig nur Kälte angesammelt werden, würde alles über kurz oder lang einfrieren. Eine sehr schöne, kurze Videoanimation findet sich dazu vom MDR hier auf YouTube. (1)

Foto: @andreiuc88 via envato.elements

Perihel und Aphel

Aha, denkt da so mancher: Deswegen auch der Wechsel der Jahreszeiten, aber leider falsch gedacht. Die Distanz von der Erde zur Sonne wird oft mit den Jahreszeiten in Verbindung gebracht, hat aber nichts damit zu tun. Die Jahreszeiten entstehen durch den Einfallswinkel der Erde zur Sonne. Die Erde ist in ihrer Achse um 23,5 Grad geneigt. Diese Neigung ist immer die gleiche, sodass im Sommer die Sonnenstrahlen auf der nördlichen Halbkugel steiler auf die Erde einstrahlen als in der Winterzeit. Im Winter fallen sie deutlich flacher auf die Erde ein und sind schon allein deswegen viel weniger intensiv. Gleichzeitig ist es auf der Südhalbkugel genau umgekehrt.

Dies klingt ein wenig widersprüchlich

Wenn die Erde der Sonne am Perihel am nächsten ist, ist es auf unserer nördlichen Halbkugel am kältesten. Beim Aphel ist es exakt umgekehrt. Auch daran ist zu ersehen: Mit den Jahreszeiten haben diese Gleichgewichtspunkte der Umlaufbahn der Erde um die Sonne nichts zu tun. Die Geschwindigkeit unseres Planeten auf dieser Bahn ist umso schneller, je näher er der Sonne ist. Zum Perihel sind wir also flotter unterwegs als sonst – seine Fähigkeit zur Bewegung ist sehr hoch. Auf dem Weg von der Sonne weg wird der Planet immer träger und langsamer. Am Aphel schließlich hat er die minimalste Geschwindigkeit und von da an nimmt wieder die Anziehungskraft der Sonne zu. Die Länge der Tage und Nächte hat übrigens etwas hiermit zu tun. Wer jetzt etwas ehrfürchtig in den Himmel und heute am 4. Januar in Richtung Sonne blick, der hat verstanden auf was für einem einzigartigen Planeten wir leben – mit einer einzigartigen Konstellation, die uns überhaupt erst dieses Leben ermöglicht. Selbst als der Spiritualität nicht verdächtiger Naturwissenschaftler, bekannte der ehemals sehr prominente Wissenschaftsjournalist Hoimar von Ditfurth einstmals ehrfürchtig, ja fast gottesfürchtig: „Manchmal wüsste man wirklich gern, wer das Ganze eigentlich programmiert.“ (2)

Quellenangaben:
(1) MDR Videoanimation: https://www.mdr.de/wissen/astrokalender/perihel-erde-sonne-am-naechsten-100.html
(2) Hoimar von Ditfurth „Zusammenhänge“ (Rowohlt-Verlag, 3. Auflage, Mai 1978)

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