Findet auf der ganzen Erde gleichzeitig eine Tagundnachtgleiche statt?

Die Rotationsachse der Erde ist gegenüber ihrer Umlaufbewegung um 23,5 Grad geneigt, und das gibt dem Planeten seine Jahreszeiten. Zweimal im Jahr sind beide Pole für einen einzigen Moment gleich weit von der Sonne entfernt; Tag und Nacht sind in beiden Hemisphären an den Tagen, an denen diese Tagundnachtgleiche auftritt, ungefähr gleich. Gemessen in Sternzeit – der Zeit relativ zu den Sternen – findet die Tagundnachtgleiche für alle im selben Moment statt, aber die Menschen erleben sie zu unterschiedlichen Ortzeiten.

Alle Planeten sind geneigt, und die 23,5-Grad-Neigung der Erde ist nicht viel im Vergleich zu Uranus, der sich um eine Achse dreht, die relativ zu seiner Orbitalbewegung fast 90 Grad geneigt ist. Es ist jedoch viel im Vergleich zu Jupiter, der eine axiale Neigung von nur 3 Grad hat. Wegen der Neigung seiner Achse verbringt jeder Erdpol eine Hälfte des Jahres näher an der Sonne als der andere, sonnt sich in der Sommerwärme und die andere Hälfte zittert in der Kälte des Winters. Die jahreszeitlichen Verläufe jeder Hemisphäre sind Spiegelbilder voneinander und entfalten sich von zwei Bezugspunkten, den Tagundnachtgleichen, in entgegengesetzte Richtungen.

Die beiden Tagundnachtgleichen – das sind die Tage, an denen Tag und Nacht nahezu gleich sind – treten jedes Jahr ungefähr zur gleichen Zeit auf, aber sie fallen nicht immer auf die gleichen Daten. Im Jahr 2011 fiel die Tagundnachtgleiche im September – der Beginn des Herbstes auf der Nordhalbkugel und der Beginn des Frühlings auf der Südhalbkugel – auf den 23. September. Im Jahr 2012 geschah es am 22. September. Jede Tagundnachtgleiche tritt irgendwann innerhalb von drei Tagen auf. Das gleiche gilt für die Sonnenwenden, das sind die Tage, an denen die Erdachse ihren schiefsten Winkel zur Sonne einnimmt.

Obwohl sich das Wort Tagundnachtgleiche auf ein Datum bezieht, ereignet sich das dafür verantwortliche Ereignis – die Überquerung des Himmelsäquators durch die Sonne – in einem einzigen Moment. Der Moment wird in Almanachen in Greenwich Mean Time (GMT) oder Coordinated Universal Time (UTC) aufgezeichnet. Damit ein Beobachter auf einem bestimmten Teil der Erde bereit ist, den Moment zu feiern, muss dieser Beobachter GMT oder UTC in die entsprechende Ortszeit umrechnen. Menschen in verschiedenen Zeitzonen beobachten den Sonnendurchgang zu unterschiedlichen Ortszeiten. Bei manchen tritt das Ereignis tagsüber auf, bei anderen nachts.

Obwohl Tag und Nacht auf der Tagundnachtgleiche gleich lang sein sollen, tritt diese Gleichheit niemals am Äquator auf, und sie geschieht an anderen Tagen als dem tatsächlichen Tagundnachtgleiche in höheren Breiten. Dafür gibt es zwei Gründe. Die erste ist, dass die Sonne vor ihrem Aufgang und nach ihrem Untergang aufgrund der Brechung ihres Lichts durch die Atmosphäre sichtbar ist. Die zweite ist, dass die Sonnenkugel eine Winkelausdehnung am Himmel hat. Die Morgendämmerung tritt auf, wenn die Vorderkante der Sonne den Horizont durchbricht – nicht ihre Mitte – und die Dämmerung endet, wenn die Hinterkante verschwindet. Zusammen erhöhen diese Effekte die scheinbare Länge des Tages um mehr als 6 Minuten.