Die scheinbare Bahn der Sonne durch Tierkreissterne ermitteln

Unser Sonnensystem ähnelt einer flachen Scheibe, in der die zentrale Sonne von den Planeten und unzähligen kleineren Himmelskörpern umkreist wird. Darin stellen wir uns die gleichbleibende wahre Bahn der Erde um die Sonne als einen imaginären Kreis vor, der Ekliptik genannt wird. Aber von der Erde aus gesehen erscheint die Ekliptik als veränderliche, scheinbare Bahn der Sonne, die in der Mitte des Tierkreises verläuft.

Beobachtet man die Sonne vor dem Hintergrund des Sternenhimmels, so variieren die sonnennahen Sterne nahezu täglich. Denn die Sonne wandert jeden Tag im Tierkreis circa ein Grad weiter nach Osten.
Dabei geht sie ein halbes Jahr lang immer südlicher am Horizontkreis auf und unter. Das bedeutet, dass unser Tagesgestirn jetzt zunehmend niedrigere Umlaufbahnen von benachbarten Sternen teilt. Die Tage kürzer werden.
Doch von der Wintersonnenwende bis zur Sommersonnenwende gewinnt sie wieder an Höhe. Nun erscheint sie mit  anderen Sternen, deren Aufgangsorte sich am Horizont in nördlicher Richtung aneinanderreihen.

Allerdings werden all diese nur punktförmig erscheinenden Gestirne tagsüber vom helleren Sonnenlicht überstrahlt.

Also kann man den veränderlichen Lauf der Sonne nur anhand der hellen Sterne verfolgen, die ihr in der Morgen – oder Abenddämmerung vorausgingen oder folgten. Selbstverständlich handelt es sich in dem Fall um Sterne der Tierkreissternbilder. Schließlich wurde der Zodiakus ja überhaupt erst definiert, um die Bewegungen der wandelnden Gestirne zu beschreiben.


Auf der Himmelsscheibe symbolisieren zwei Randbögen die Sonnenauf- und Untergangsorte der scheinbare Bahn der Sonne

Die Tagesbögen der scheinbaren Bahn der Sonne an den Tagen der Solstitien und Äquinoktien.
Die Himmelsrichtungen stimmen mit der Interpretation von H. Schlosser überein. Die Tagesbögen wurden einer Zeichnung der Univ. of Oregon, dem 52. Breitengrad entsprechend, entnommen. Aber weil ein Horizontbogen länger ist, laufen die Linien nicht parallel.

Laut Wolfhard Schlosser (20081Schlosser, Wolfhard. Die Himmelsscheibe von Nebra – Astronomische Untersuchungen. Der geschmiedete Himmel. Herausgeber Harald Meller. Seite 44) definieren zwei später ergänzte Horizontbögen, die Pendelbereiche der Sonnenauf- und Untergänge am Horizontkreis.
Wir erinnern uns, dass die Gestirne aufgrund der Erdumdrehung scheinbar auf Parallelbahnen zum Himmelsäquator unterwegs sind. Daher werden auch die Auf- und Untergangsorte der Sonne täglich am Meridian parallel gespiegelt.

Dank dieser Erkenntnis können wir schlussfolgern, dass die oberen und unteren Enden der goldenen Horizontbögen die Sonnenwenden anzeigen. Heutzutage treten diese kalendarischen Ereignisse um den 21. Juni beziehungsweise 21. Dezember ein.

Folglich befinden sich ungefähr in der Mitte der Bögen der Ost- und Westpunkt des Horizontkreises mit den Tag-und-Nacht-Gleichen. Diese Termine entsprechen etwa dem 21. März und dem 23. September.

Die Solstitien und Äquinoktien bilden im Jahreslauf vier ganz besondere Jahreseckpunkte, die auch kalendarische Funktionen erfüllen.
Am Morgen der Wintersonnenwende geht die Sonne im Südosten auf, wenn die Ekliptik, die Mittellinie des Tierkreises, von Südost nach Nordwest verläuft. Um die Mittagszeit erreicht sie ihre niedrigste und zentrale Stellung zwischen dem Ost- und Westpunkt. Und abends, wenn unser Tagesgestirn im Südwesten untergeht, erstreckt sie sich Südwest nach Nordosten.
Aber da es sich um die imaginäre Mittellinie des Tierkreises handelt, ist sie natürlich nie zu sehen. Und die Sterne werden vom gleißenden Sonnenlicht überstrahlt.

Vom Bewegungsablauf der Ekliptik nehmen wir nur den Auf- und Untergangsort der Sonne sowie ihren Höchststand über dem Südpunkt wahr. Aber in der Dämmerung und des nachts leuchten beiderseits der Ekliptik die Sterne des Zodiakus.


Auch die Extremstellungen des Tierkreises sind auf der Himmelsscheibe von Nebra dargestellt

Es wurden auf der Himmelsscheibe vermutlich zuerst die Extremstellungen der Sonne anhand heller Sterne des Tierkreises dargestellt.
Es wurden auf der Himmelsscheibe vermutlich zuerst die Extremstellungen der Sonne anhand heller Sterne des Tierkreises dargestellt.

Stellen wir uns gedanklich in die Mitte der Bronzescheibe, so scheint ihr Rand den Horizontkreis am Standort des Beobachters zu symbolisieren. Die sechs in der Zeichnung orange markierten Sterne könnten ungefähr die Enden der Extremstellungen des Tierkreises anzeigen.

Der Zodiakus erreicht:
* eine Hochstellung, vom Ostpunkt bis zum Westpunkt
* eine westliche Extremstellung von Südost nach Nordwest
* eine Flachstellung, wiederum vom Ostpunkt zum Westpunkt
* eine östliche Extremstellung von Südwest nach Nordost

Er wird aus zwölf Sternbildern gebildet. Je sechs Tierkreissternbilder erreichen im Laufe eines halben Jahres nacheinander immer höhere Umlaufbahnen. Danach folgen die sechs anderen auf immer niedrigeren Bahnen. Diese veränderlichen Höhen spiegeln den scheinbaren Jahreslauf der Sonne, vom  niedrigsten zum höchsten Tagesbogen und zurück.

Da die Erde die Sonne in 24 Stunden umrundet, ereignen sich in diesem Zeitraum auch alle vier Extremstellungen des Tierkreises. Aber im Laufe einer Nacht sind immer nur sechs Tierkreissternbilder gleichzeitig am Firmament sichtbar. Ständig erhebt sich am östlichen Horizont ein neues, während im Westen ein anderes untergeht. Das bedeutet, dass der Zodiakus als eine in Wellen verlaufende Erscheinung wahrgenommen wird. Die Positionen der Tierkreissternbilder verschieben sich permanent, was besonders am Horizont auffällt. Nach jeweils 6 Stunden passiert der Tierkreis, nur für einen kurzen Augenblick, seine nächste Extremstellung.

Aber die Sterne in Horizontnähe sind nur sichtbar, wenn die Sonne unter dem Horizont in einer ausreichenden Tiefe steht. Daher können Tierkreissterne erst eine Weile nach dem Sonnenuntergang auf die nächste Extremstellung der Ekliptik hinweisen.

Beispielsweise erreichte in der Nacht nach Wintersonnenwende zuerst SPICA den Ostpunkt auf einer Höhe von rund 13 Grad. Zeitgleich erlosch HAMAL im Dunst der Erdatmosphäre über dem Westpunkt. Da in deren Nähe keine anderen hellen Tierkreissterne entlang der Ekliptik existieren, konnte die eigentliche Hochstellung nicht wahrgenommen werden. Sie erfolgte rund eine Stunde später.


Die Sonnenauf- und Untergangsorte der vier Jahreseckpunkte werden durch diese Sternensymbole markiert

Alle vier Extremstellungen der Ekliptik erfolgen in 24 Stunden

Sehen wir uns nun exemplarisch die Situation zur Wintersonnenwende an. An jenem Tag lief die Sonne auf ihrer niedrigsten Umlaufbahn von Südost nach Südwest. Ihr Tagesbogen begann, als die Ekliptik die westliche Schrägstellung erreichte. Mittags trat die Flachstellung und abends östliche Schrägstellung ein. Es war der kürzeste Tag des Jahres.

Aber die Sterne blieben in den Dämmerungszeiten immer eine gewisse Zeit unsichtbar, da das Sonnenlicht sie überstrahlte. Je nach ihrer Leuchtkraft mussten sie ein paar Grad über und zusätzlich die Sonne weit unter dem Horizont stehen. Aus diesen Gründen konnte nach Sonnenuntergang erst die folgende Extremstellung der Ekliptik anhand von zwei Sternen erkannt werden.
In der Frühbronzezeit erfolgte dies, bis auf eine Ausnahme, nachdem bestimmte helle Zirkumpolarsterne den Meridian passiert hatten. – Diese nördlichen Sterne sind auch auf der Himmelsscheibe von Nebra dargestellt.

Tierkreissterne können oft die Extremstellungen der Sonne, aber nur sehr selten die Extremstellungen der Ekliptik markieren

Jedoch zeigt die folgende Karte, dass die durch je zwei Sterne symbolisierten Ekliptikverläufe nicht mit den Extremstellungen völlig übereinstimmten. Das absolute Extrem stand noch bevor oder war schon vorbei. Denn die Teilstrecken der Ekliptik zwischen SO und NW, NO und SW sowie O und W sind durch die extremen Horizontorte der Sonne eindeutig begrenzt.

Aber die Sterne befinden sich nicht genau an den Enden dieser Abschnitte. Sie stehen in der Regel weiter östlich oder westlich davon sowie zusätzlich nördlich oder südlich der Ekliptik.
Aber damals zählte wohl nur die visuelle Erscheinung, welche Sterne möglichst genau die markanten Horizontpositionen der Sonne markierten. Dass dies zeitlich nicht mit der nächsten Extremstellung zusammenfiel war offensichtlich unwichtig und konnte ja auch nicht gemessen werden. Es ging den Schöpfern der Himmelsscheibe darum, das Wissen um die Bewegung des Tierkreises darzustellen.

Extremstellungen der Sonne und annähernd die zeitlich nächste Extremstellung des Tierkreises.
Da die Erde die Sonne in 24 Stunden umrundet, ereignen sich in diesem Zeitraum auch alle vier Extremstellungen des Tierkreises. Aber die Sterne in Horizontnähe können erst sichtbar werden, wenn die Sonne schon eine Weile unter dem Horizont verschwunden ist. Daher können die Tierkreissterne nach Sonnenuntergang natürlich nur die nächste Extremstellung der Ekliptik anzeigen. Ebenso ist die Situation auf der Himmelscheibe dargestellt.

In dieser Abbildung habe ich verschiedene Sternenkarten kombiniert. Die Basiskarte zeigt die Tierkreissterne SPICA und HAMAL, die am Tag der Wintersonnenwende nach Sonnenuntergang der Sonne vorausgingen oder folgten. Sie wurden in der Karte gelb-orange hervorgehoben sowie auch die sechs Sterne, die an den der drei anderen Jahreseckpunkten erschienen. Jeweils ein Sternenpaar ist in der Karte durch eine rote Linie verbunden, die die Ekliptik anzeigt. Diese Sterne symbolisieren die scheinbare Bahn der Sonne und / oder die Extremstellungen des Tierkreises.

Achtung: In einer heutigen Sternenkarte befindet sich Osten rechts und Westen links! Obwohl ich dies genau weiß, vergesse ich es leider immer wieder mal, da ich viel mit Landkarten arbeite.


So heißen die Sterne vor den Horizontbögen der Himmelsscheibe, die nach Sonnenuntergang an den Extremstellungen der Ekliptik erschienen

Die Namen der hellen Tierkreissterne, die auf der Himmelsscheibe abgebildet sind.

Zur Wintersonnenwende ging die Sonne im Südwesten unter und markierte in dem Moment exakt die östliche Schrägstellung der Ekliptik.
Nach rund 8 Stunden verkündeten zwei helle Tierkreissterne das nächste Extrem, die Hochstellung. Es erschienen zeitgleich die Sterne SPICA über dem Ostpunkt sowie HAMAL am Westpunkt.

In der Nacht des Sommersolstitiums wandert die Sonne auf ihrer höchsten Bahn von Nordost nach Nordwest. Aber zum Zeitpunkt ihres Untergangs trat die westliche Schrägstellung ein.
Circa 4 Stunden danach zeigte sich erneut HAMAL, aber diesmal im Ostpunkt. Rund 20 Minuten später erlosch ZUBENELGENUBI beim Westpunkt, kurz vor der Flach- oder Tiefstellung.

Da diese drei Sterne an denselben Visierpunkten zu beobachten waren, scheinen sie auf der Himmelsscheibe nur durch zwei Sternensymbole mittig vor den Horizontbögen dargestellt zu sein.

Zur Frühlings-Tag-und-Nacht-Gleiche verschwand unser Tagesgestirn genau im Westen, zur Hochstellung der Ekliptik.
Nach etwa 8 Stunden erfolgte die westliche Extremstellung. Zuerst wurde der NUNKI im Südosten sichtbar und etwa 3 Minuten später CASTOR auf 310° im Nordwesten.
(POLLUX erschien ebenfalls auf 310°, aber erst um 00:07 Uhr. Dafür war er nur 3° über dem Horizont sichtbar, weshalb sich sein Standort besser anpeilen ließ. Eigentlich waren in der Frühbronzezeit CASTOR und POLLIX dazu geeignet das nordwestliche Ende der Extremstellung zu kennzeichnen.)

Zum Herbst-Äquinoktium als die Sonne wieder am Westpunkt abtauchte, war die Tiefstellung erreicht.
Ungefähr 3 Stunden später symbolisierte DENEB ALGEDI, etwas zu südlich, das südwestliche Ende der östlichen Schrägstellung. REGULUS ging erst rund 1 ½ Stunden später im Nordosten auf. Weitere helle Tierkreissterne waren in dem Zeitraum nicht in NO zu sehen.

Von der östlichen Schrägstellung über die Hochstellung bis zur westlichen Schrägstellung vergehen jeweils rund 8 Stunden. Aber von letzerer Formation bis zur Flachstellung und zurück zur östlichen Schrägstellung dauert es nur je 4 Stunden.


Die Tierkreissterne befinden sich nicht direkt vor den Enden der Horizontbögen

Vergleichen wir nun die beiden vorherigen Abbildungen. Es fällt auf, dass die Tierkreissterne auf der Himmelsscheibe nicht exakt vor den Enden der Horizontbögen platziert wurden.

Das hat zwei Hauptgründe:

  1. Wie erwähnt stehen zu den Solstitien und Äquinoktien die Sterne nur in der Nähe der vier markanten Punkte der Ekliptik. Dadurch können die Auf-und Untergangsorte der Sonne von denen der benachbarten Sterne abweichen.
  2. Zudem arbeiten die Computersternenkarten mit einer flachen Horizonteben. Es existiert rundum keine Erhebung, während der Beobachter solche Bedingungen nur am Meer vorfindet. Allerdings befinden sich am Horizontkreis stets Unregelmäßigkeiten, die durch die dreidimensionalen Landschaftsformen, wie Berge und Täler, entstehen. Ein Erhöhung des Relief würde die Orte der Sichtbarwerdung oder des Erlöschens weiter südlich verschieben. Bei einer Vertiefung verhält es sich andersherum.

Aus diesen Gründen kann die Position der in der Computerarte an den vier Jahreseckpunkten dargestellten Sterne nicht mit den goldenen Applikationen der Himmelsscheibe übereinstimmen.

Man muss den Herstellungsort der Himmelsscheibe und die dort vorherrschenden Höhenunterschiede am Horizontkreis kennen! Erst dann kann man die Positionen der Tierkreissterne am Horizont wirklich ermitteln und mit der Anordnung der Sternenplättchen vor den Horizontbögen vergleichen.

Aber trotz der unbekannten Geländeformationen am Herstellungsort der Himmelsscheibe wird es sich mit sehr großer Wahrscheinlichkeit um jene Sterne handeln.


Die Lichtbrechung in unserer Lufthülle versetzt horizontnahe Auf- und Untergänge der Sonne nach Norden

Wolfhard Schlosser hat festgestellt, „dass der Mittelpunkt der Scheibe die Horizontbögen etwas asymmetrisch erscheinen lässt. Und zwar so, dass der goldfreie Sektor in Richtung Sonnenbarke 5-6 <Grad  größer ist als in entgegengesetzter Richtung. Dies ist auch zu erwarten, wenn vom Beobachtungsort aus der obere Sonnenrand am Horizont und nicht der untere als Sonnenauf- oder -untergang verstanden wurde.
Wäre die Sonne punktförmig und hätte die Erde keine Atmosphäre, so lägen die Punkte A-D (= die Enden der beiden Horizontbögen)  exakt symmetrisch zur Scheibenmitte. Die Lichtbrechung in unserer Lufthülle – die dem bronzezeitlichen Menschen sicher unbekannt war , aber in allen Beobachtungen enthalten sein muss – versetzt jeden dieser vier Punkte um etwa ein Grad nach Norden, der obere Sonnenrand um ein weiteres halbes Grad“ (Schlosser, 20082Schlosser, Wolfhard. Die Himmelsscheibe von Nebra – Astronomische Untersuchungen. Der geschmiedete Himmel. Herausgeber Harald Meller. Seite 45-46).

Aber Schlosser’s Erkenntnisse gelten nur für die Horizontbögen, von denen der fehlende auffällig länger war, als der noch existierende. Es verwundert, dass er darauf nicht eingeht. Dieser Längenunterschied könnte insbesondere auf Erhebungen am Horizontkreis zurückzuführen sein.

Für die Untersuchung der Tierkreissterne spielt die Lichtbrechung der Erdatmosphäre dagegen keine große Rolle, da die Sterne eher punktförmig wirken.

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    Schlosser, Wolfhard. Die Himmelsscheibe von Nebra – Astronomische Untersuchungen. Der geschmiedete Himmel. Herausgeber Harald Meller. Seite 44
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    Schlosser, Wolfhard. Die Himmelsscheibe von Nebra – Astronomische Untersuchungen. Der geschmiedete Himmel. Herausgeber Harald Meller. Seite 45-46