Perihel und Aphel: Wann die Erde der Sonne am nächsten ist

Das Perihel ist der Punkt der Erdbahn, an dem wir der Sonne am nächsten sind. Das Aphel ist der Punkt, an dem wir am weitesten entfernt sind. Die Erde erreicht das Perihel Anfang Januar, rund 147,1 Millionen Kilometer von der Sonne entfernt, und das Aphel Anfang Juli in rund 152,1 Millionen Kilometern Abstand.

Der Unterschied beträgt etwa 5 Millionen Kilometer, also gut 3 %. Das klingt nach viel, ist aber so wenig, dass man es mit bloßem Blick nicht merkt. Sommer und Winter entstehen auch nicht dadurch.

Woher die Namen kommen

Beide Wörter stammen aus dem Griechischen. *Helios* heißt Sonne, *peri* bedeutet nahe bei, *apo* weg von. Perihel heißt also „sonnennah“, Aphel „sonnenfern“.

Dasselbe Muster gibt es auch beim Mond. Seinen erdnächsten und erdfernsten Punkt nennt man Perigäum und Apogäum, nach *ge*, Erde.

Warum sich der Abstand ändert

Die Erde umkreist die Sonne nicht auf einem perfekten Kreis. Ihre Bahn ist eine Ellipse, und die Sonne liegt etwas neben deren Mitte. Wie stark eine Bahn gestreckt ist, beschreiben Astronomen mit der Exzentrizität. Bei der Erde beträgt sie etwa 0,017. Ein perfekter Kreis hätte 0.

Das ist sehr nah an einem Kreis. Würde man die Erdbahn maßstabsgetreu auf ein Blatt Papier zeichnen, sähe niemand, dass es eine Ellipse ist. Schemazeichnungen wie die oben übertreiben die Form, damit man sieht, wo Perihel und Aphel liegen.

Unterwegs ändert die Erde auch ihr Tempo. Im Perihel ist sie mit rund 30,3 Kilometern pro Sekunde am schnellsten, im Aphel mit rund 29,3 Kilometern pro Sekunde am langsamsten.

Termine der nächsten Jahre

Von Jahr zu Jahr verschieben sich die Termine um ein, zwei Tage. Das liegt zum Teil am Mond: Erde und Mond kreisen um ihren gemeinsamen Schwerpunkt, deshalb schwankt die Erde leicht auf ihrer Bahn. Auch Schaltjahre verschieben das Kalenderdatum.

Die Zeiten stammen vom US Naval Observatory und sind in koordinierter Weltzeit (UTC) angegeben. In Deutschland, Österreich und der Schweiz kommt im Winter eine Stunde dazu, im Sommer zwei. Das Perihel 2027 fällt also auf den 3. Januar um 03:33 Uhr, das Aphel auf den 5. Juli um 07:06 Uhr.

Über lange Zeiträume wandern die Termine nach hinten. Das Perihel verschiebt sich etwa alle 58 Jahre um einen Tag. Um das Jahr 1250 lag es nahe an der Wintersonnenwende. Heute kommt es rund zwei Wochen danach.

Wie viel macht das aus?

Im Perihel ist das Sonnenlicht am oberen Rand der Atmosphäre etwa 7 % stärker als im Aphel. Im Mittel treffen rund 1361 Watt Sonnenlicht auf jeden Quadratmeter, der zur Sonne zeigt. Anfang Januar sind es etwa 1407 Watt, Anfang Juli etwa 1317.

Die Sonne wirkt auch etwas größer. Im Perihel ist ihre Scheibe rund 3,4 % breiter als im Aphel: etwa 32,5 Bogenminuten statt etwa 31,5. Mit bloßem Auge sieht man das nicht, aber zwei Fotos mit demselben Objektiv im Abstand von sechs Monaten zeigen es deutlich.

© Andrei Dumitriu (Afdumitriu) · CC BY 4.0 · 2021-01-02 / 2021-07-05

Die scheinbare Größe der Sonne spielt auch bei Sonnenfinsternissen eine Rolle. Im Juli ist die Sonne etwas kleiner, und der Mond kann sie ein wenig leichter ganz bedecken. Der Abstand des Mondes schwankt aber viel stärker und entscheidet meist darüber, ob eine Finsternis total oder ringförmig wird. Mehr dazu im Beitrag über die elliptische Mondbahn.

Warum der Januar nicht der wärmste Monat ist

Auf der Nordhalbkugel ist die Erde der Sonne mitten im Winter am nächsten. Die Jahreszeiten entstehen durch die Neigung der Erdachse von etwa 23,4 Grad. Im Juni ist die Nordhalbkugel der Sonne zugeneigt: Die Sonne steigt höher, die Tage sind länger. Im Dezember ist sie von der Sonne abgewandt.

Die Neigung verändert die Lichtmenge am Boden viel stärker als die 7 % aus dem Abstand. Deshalb ist in Australien Sommer, während in Europa Winter ist, obwohl beide gleich weit von der Sonne entfernt sind.

Ein kleiner Effekt bleibt. Die Südhalbkugel hat ihren Sommer in der Nähe des Perihels, wenn das Sonnenlicht etwas stärker ist. Sie ist aber überwiegend von Ozean bedeckt, und Wasser erwärmt und kühlt sich langsam ab. Deshalb sind die Sommer dort milder als im Norden. Die Erde als Ganzes ist im Juli am wärmsten, also nahe dem Aphel, weil sich die großen Landmassen im Norden in ihrem Sommer schnell aufheizen.

Quellen und weitere Beiträge

• Das US Naval Observatory veröffentlicht Datum und Uhrzeit von Perihel und Aphel zusammen mit den Tagundnachtgleichen und Sonnenwenden.
• Das Erd-Datenblatt der NASA nennt die Abstände im Perihel und Aphel, die Bahngeschwindigkeiten und die mittlere Sonneneinstrahlung.
• NASA Space Place erklärt, wie die Jahreszeiten entstehen (auf Englisch).
• Weitere SolarWatch-Beiträge: die elliptische Mondbahn und die Finsternistypen, warum Mond und Sonne gleich groß wirken und wie viel Tageslicht Sie jeden Tag gewinnen.

So sehen Sie es in SolarWatch

Die Kachel Jahreszeiten zeigt die nächsten Tagundnachtgleichen und Sonnenwenden. Das Perihel folgt etwa zwei Wochen nach der dort angezeigten Wintersonnenwende. Die Jahresübersicht zeigt, wie sich Sonnenaufgang, Sonnenuntergang und Tageslänge an Ihrem Ort über das Jahr verändern. Dass die Tage länger und kürzer werden, liegt an der Neigung der Erdachse. Der Abstand zur Sonne spielt dabei kaum eine Rolle.