Äquinoktium
Unter Äquinoktium oder Tagundnachtgleiche versteht man den Zeitpunkt, zu dem die Sonne während ihrer scheinbaren jährlichen Bewegung im Schnittpunkt von Ekliptik und Himmelsäquator steht. Zu diesem Zeitpunkt sind für alle Orte der Erde Tag und Nacht gleich lang. Dies gilt von jedem Punkt der Erde aus gesehen, daher der Name Tagundnachtgleiche. Die Angabe eines Äquinoktiums dient auch zur genaueren Bezeichnung astronomischer Koordinatensysteme, die auf den veränderlichen Schnittpunkt von Ekliptik und Himmelsäquator bezogen werden.
Die beiden Punkte auf der Ekliptik, in denen sich die Sonne im Moment der Äquinoktien befindet, sind die Äquinoktialpunkte, zum Frühlingsanfang ist es der Frühlingspunkt (Widderpunkt), zum Herbstanfang der Herbstpunkt (Waagepunkt).
- Das Frühlingsäquinoktium fällt zwischen den 19. und 21. März (abhängig von der Lage des Jahres zum nächsten Schaltjahr). Astronomisch durchschreitet die Sonne auf ihrer scheinbaren Bahn am Himmel (Ekliptik) den Himmelsäquator (0° Deklination, Frühlingspunkt) in aufsteigender Richtung. Dieser Tag ist der Beginn des astronomischen Frühlings.
- Das Herbstäquinoktium fällt zwischen den 22. und 24. September (abhängig von der Lage des Jahres zum nächsten Schaltjahr). Astronomisch durchschreitet die Sonne auf ihrer scheinbaren Bahn am Himmel (Ekliptik) den Himmelsäquator (0° Deklination, Herbstpunkt) in absteigender Richtung. Dieser Tag ist der Beginn des astronomischen Herbstes.
Dem gegenüber stehen die Sonnenwenden, an denen die Sonne senkrecht über den Wendekreisen steht und damit jeweils den Beginn der Jahreszeit Sommer zur Sommersonnenwende am 21. Juni und entsprechend Winter zur Wintersonnenwende am 21. Dezember markiert. Wichtig bei diesen Datumsangaben sind hierbei die Verschiebungen um bis zu zwei Tage durch Schaltjahre („Kalenderjahr“ entspricht nicht dem „tropischen Jahr“) und unterschiedliche geographische Zeitzonen zu beachten.
Am 22. September passiert der Sonnenmittelpunkt den Himmelsäquator. Definitionsgemäß geht die Sonne jedoch bereits dann auf, wenn der obere Rand die Horizontlinie berührt, also etwas früher als der Mittelpunkt der Sonne. Abends ereignet sich der Sonnenuntergang etwas später, nämlich dann, wenn der letzte Sonnenstrahl des oberen Sonnenrandes erlischt. Auch die Lichtbrechung, die eine scheinbare Anhebung der Sonnenscheibe um etwa 0,5 Grad am Horizont bewirkt, verursacht eine kleine Verlängerung des lichten Tages. Dadurch ist das Herbstäquinoktium erst am 25. September. Für das Frühlingsäquinoktium gilt dieselbe Betrachtung.
Wanderung des Äquinoktiums
Durch die Präzession (das Vorangehen) der Erdachse, vergleichbar mit einem rotierenden Kreisel, die einer Lageveränderung der Pole in einem Zyklus von ca. 25.800 Jahren (Platonisches Jahr) entspricht, verschieben sich die Äquinoktialpunkte kontinuierlich.
Ein zusätzlich überlagernder Einfluss ergibt sich aus der Schiefe der Umlaufbahn des Mondes, die 5° 9' gegen die Ekliptik geneigt ist, der Knotenlinie der Mondumlaufbahn und periodischen Schwankungen in der Verlagerung der Rotationsachse der Erde. Diese verschiedenen Schwankungen, die die Präzession periodisch überlagern, werden in der Astronomie unter dem Begriff Nutation zusammengefasst. In Folge dessen vollführt die Wanderung der Äquinoktien keinen glatten, sondern einen zeitlich "gewellten" Prozess.
Mit dynamisches Äquinoktikum wird der Punkt bezeichnet, an dem die Bahn der mittleren Sonne den Äquator von Süden nach Norden schneidet, üblich ist auch der Ausdruck "Äquinoktikum des Datums"
Äquinoktium von astronomischen Koordinaten
Die äquatorialen Himmelskoordinaten Rektaszension und Deklination sind durch Himmelspol und Frühlingspunkt definiert. Dieses Koordinatensystem verschiebt sich deshalb durch die Präzession ständig. Äquatoriale Koordinaten ändern sich also, ohne daß dies einer eigentlichen Bewegung des Himmelsobjekts entspricht. Bei ihrer Angabe muß deshalb stets der Zeitpunkt, also die Lage des Frühlingspunkts, angegeben werden, auf den sich die Koordinaten beziehen. Dieser Zeitpunkt (nicht identisch mit einer der Tagundnachtgleichen) heißt ebenfalls Äquinoktium und wird in Bruchteilen von Jahren angegeben. Von Bedeutung für Beobachtungen sind die Koordinaten für das Äquinoktium des Beobachtungszeitpunkts (z.B. 2005.432). Kataloge von Himmelsobjekten werden dagegen auf Standardäquinoktien wie B1950.0 oder J2000.0 bezogen. Die Umrechnung von Koordinaten zwischen verschiedenen Äquinoktien ist ein häufig anzutreffendes Problem.
Ähnliches gilt für die ebenfalls auf den Frühlingspunkt bezogenen ekliptikalen Himmelskoordinaten.
Nicht mit dem Äquinoktium verwechselt werden darf der Begriff der Epoche. Die Epoche bezeichnet den tatsächlichen Zeitpunkt einer Beobachtung oder eines Vorgangs, das Äquinoktium das Koordinatensystem in dem gemessen wird. Schiebt sich ein Stern durch seine Eigenbewegung vor einem entfernteren Stern vorbei, dann ist die Angabe der Epoche wichtig um zu wissen wie weit dieser Vorgang fortgeschritten ist, während das Äquinoktium das Koordinatengitter definiert in dem er beschrieben wird.