Ist man an genauen astronomischen Informationen über die Bahndaten der Erde in Bezug zur Sonne interessiert, kann sich schnell Verwirrung einstellen. Schon die Suche nach dem Erdperihel, also der größten Annäherung der Erde (beziehungsweise ihres Mittelpunkts) auf ihrer Bahnellipse an die Sonne, kann uneindeutige Antworten liefern. So fanden sich für das Perihel des Jahres 2016 beispielsweise drei verschiedene Angaben auf drei unterschiedlichen Websites:

  • 2. Januar, 23:49 Uhr, auf cyphris.com,
  • 3. Januar, 01:59 Uhr, beim Planetarium Hamburg,
  • 4. Januar, 05:00 Uhr, auf Wikipedia.

Dabei bezieht sich Wikipedia ausdrücklich auf den Schwerpunkt des Erde-Mond-Systems. Diese Quelle gibt außerdem noch einen Zeitpunkt für die größte Sonnennähe des Erdmittelpunkts an: 2. Januar, 24 Uhr. Das ähnelt verdächtig der Perihelangabe von cyphris.com. Die Angabe des Planetariums Hamburg liegt aber etwa zwei Stunden später. Das wirft die Frage auf, was stimmt – und wo es verlässliche und eindeutige Daten gibt.

Was beeinflusst alles die Erdbahn?

Eine Bahnellipse im strengen Sinn gibt es nur, wenn lediglich zwei Körper beteiligt sind. Hier sind es im Wesentlichen vier, nämlich Jupiter, Erde, Mond und Sonne, die sich gegenseitig beeinflussen. Deshalb wird es nun ein wenig zur Ansichtssache, was man als Perihelzeitpunkt bezeichnet. Mindestens vier Zeitpunkte stehen zur Auswahl:

  • kleinste Entfernung des Erdmittelpunkts, also des Geozentrums (Punkt C in der Zeichnung unten), oder aber des Erde-Mond-Massenzentrums (Punkt D), vom Mittelpunkt der Sonne (Punkt A), und
  • kleinste Entfernung des Geozentrums (C), oder des Erde-Mond-Massenzentrums (Punkt D), vom Baryzentrum des Sonnensystems (Punkt B).

Vier verschiedene Periheldefinitionen (grafische Darstellung)
© Spektrum der Wissenschaft / SuW-Grafik
(Ausschnitt)
 Bild vergrößernVier verschiedene Periheldefinitionen
Es gibt vier denkbare Möglichkeiten, das "Perihel" zu definieren: kleinste Entfernung des Erdmittelpunkts (C) vom Mittelpunkt der Sonne (A) oder vom Schwerpunkt des Sonnensystems (B), oder aber kleinste Entfernung des Erde-Mond-Schwerpunkts (D) von den Punkten A oder B. Die entsprechenden Zeitpunkte können sich um wenige Minuten bis zu vielen Stunden unterscheiden. Der Abstand A – B kann rund eine Million Kilometer erreichen, wenn Jupiter und Saturn von der Sonne aus gesehen in einer ähnlichen Richtung stehen; meist liegt Punkt B aber innerhalb der Sonne. Der Abstand C – D variiert ebenfalls, liegt aber stets im Bereich von 5000 Kilometern; Punkt D befindet sich also immer innerhalb der Erde.
Auch um das Baryzentrum des Sonnensystems beschreibt das Erde-Mond-Massenzentrum keine strenge Ellipse. Trotzdem gebe ich Wikipedia Recht, dass himmelsmechanisch der Minimalabstand des Erde-Mond-Massenzentrums vom Baryzentrum des Sonnensystems ein geeigneter Perihelzeitpunkt ist, also eine sinnvolle Definition eines "Scheitelpunkts der Bahnellipse". Diese führt im Jahr 2016 eindeutig zum 4. Januar, etwa 5 Uhr MEZ.

Was sagen die "offiziellen" Stellen?

Die zuverlässigsten Angaben zu dem ganzen Themenkomplex findet man auf den Webseiten des U.S. Naval Observatory (USNO) und des IMCCE Paris. Diese beiden Institutionen (das USNO zusammen mit dem Jet Propulsion Laboratory) erstellen die besten und in der Astronomie sozusagen offiziellen Sonnensystemmodelle und -ephemeriden, in freundlicher Konkurrenz zueinander. Sehen wir uns also die Perihelangabe des USNO an: Es fand im Jahr 2016 demnach um 22:49 Uhr UT, also 23:49 Uhr MEZ am 2. Januar statt und ist dort ausdrücklich als kleinste Entfernung zwischen Sonnen- und Erdzentrum definiert. Das entspricht dem zitierten Wert von cyphris.com und wohl auch dem gerundeten Wert vom 2. Januar 2016, 24 Uhr, in Wikipedia.

Diese Definition entspricht übrigens derjenigen, die das Astronomische Rechen-Institut (ARI) in Heidelberg in seinem für ganz Deutschland quasi offiziellen Jahrbuch "Astronomische Grundlagen für den Kalender" verwendet. Aus diesem Buch stammen all die astronomischen Zahlenwerte und Zeitpunkte in vielen deutschen Kalendern, auch die Mondphasen, Äquinoktien, Fastnachts- und Ostertermine und Ähnliches. Es erscheint alljährlich jeweils zwei Jahre vor dem Gültigkeitsjahr.

Die dritte gefundene Angabe vom Planetarium Hamburg, der 3. Januar um etwa 2 Uhr, ist schließlich die kleinste Entfernung des Erdmittelpunkts vom Baryzentrum des Sonnensystems. Zusammengefasst bedeutet das: In gewisser Weise "stimmen" alle drei eingangs erwähnten Angaben – sie müssen nur richtig definiert werden.