Meridian (Astronomie)

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Himmelskugel über einem Beobachter-Standort O auf der südlichen Erdhälfte:
Orangefarbener Kreis = Meridian,
P = südlicher, P' = nördlicher Himmelspol,
Z = Zenit, Z' = Nadir
H = Süd-, H' = Nordrichtung
W = West-, E = Ost-Richtung

Der Meridian oder genauer der Himmelsmeridian (lateinisch circulus meridianus „Mittagskreis“) ist derjenige Großkreis an der Himmelskugel, der den Nord- und den Südpunkt des Horizonts, den nördlichen und den südlichen Himmelspol (Verlängerungen der Erdrotationsachse) sowie den Zenit (Punkt über dem Scheitel des Beobachters) und den Nadir (Punkt unter den Füßen) enthält. Der nördliche Himmelspol wird annähernd durch den Polarstern gekennzeichnet (am Ort des südlichen Himmelspols befindet sich kein auffälliger Stern).

Der Meridian steht senkrecht auf dem Horizont des Beobachters - einem weiteren Großkreis an der Himmelskugel - dem gegenüber er ein Vertikalkreis ist. Meridian und Horizont sind die Bezugskreise im astronomischen Koordinatensystem des Horizonts, von denen aus der Höhen- beziehungsweise der Azimutwinkel eines Himmelsobjektes gemessen wird. Dabei ist mit Meridian häufig nur derjenige Viertelkreis zwischen Zenit und demjenigen Schnittpunkt mit dem Horizont gemeint, von dem aus die Azimutmessung erfolgt (Südpunkt auf der Nordhalbkugel der Erde beziehungsweise Nordpunkt auf der Südhalbkugel).

Im Meridian erreichen alle Fixsterne, die ihn täglich scheinbar von Ost nach West queren, ihre größte Höhe (obere Kulmination); zwölf Stunden Sternzeit später erreichen sie ihre geringste Höhe (untere Kulmination), was nur für Zirkumpolarsterne interessant ist, da die anderen – wie die Sonne – den Norden unter dem Horizont passieren. Dabei steht die Bahn der Fixsterne jeweils rechtwinklig auf dem Meridian. Die allgemein übliche Gleichsetzung „Meridiandurchgang = Kulmination“ gilt aber nicht für Sonne, Mond und Planeten („Wandelgestirne“): Ihre Deklination (Höhe über dem Himmelsäquator) ist nicht konstant, daher steht ihre Bahn nicht exakt rechtwinklig auf den Meridian, und sie steigen oder fallen in geringem Maße beim Meridiandurchgang, sodass die Kulmination etwas östlich oder westlich des Meridians stattfindet. („Meridiandurchgang ist Kulmination“ gilt dann nur für den Moment konstanter Deklination, also etwa Sommer- und Wintersonnenwende und Hoch-/Tiefstand des Mondes). Für die Planeten ist das weitgehend vernachlässigbar, für die Sonne beträgt die Abweichung maximal einige Sekunden, für den Mond aber einige Minuten. Daher ist der Meridian nicht die Linie des höchsten Sonnenstandes.

Ändert sich der Längengrad des Beobachtungsstandortes, so ändern sich auch der Verlauf des Himmelsmeridians und damit die Zeitpunkte der Meridiandurchgänge (Kulminationen) in Sternzeit. Ändert sich der Breitengrad, ändern sich die Kulminationshöhen (und die Lage der Himmelspole zu Zenit–Nadir und Norden–Süden).