Stjernehimlen i december 2019
Med december er vi nået til årets sidste måned. December er ifølge traditionen samtidig den første vintermåned, og den almene opfattelse er, at der er mørkt, der falder sne, og der er koldt.
Det første udsagn er sandt nok, for dagene er korte i december og nætterne tilsvarende lange. Den 1. december står Solen op kl. 08:21 og går ned igen kl. 15:53, hvilket giver en dagslængde på 7 timer og 32 minutter. Den 31. er de tilsvarende tider henholdsvis kl. 08:46 og kl. 15:57 – med andre ord kun 7 timer og 11 minutters dagslys, så selv når tusmørket trækkes fra, bliver det til mange mørke timer. På årets korteste dag er dagens længde endda kun 7 timer og 5 minutter. Det er næsten 10½ time kortere end ved midsommer.
I 2019 falder årets korteste dag den 22. december. Helt præcis er det vintersolhverv kl. 05:19. Nærmere bestemt betyder det, at Solen har nået sit sydligste punkt på Ekliptika. På den nordlige halvkugle står den derfor lavt på himlen, og jo højere man bor mod nord, jo lavere står den. Kulminationshøjden er kun godt 11° ved middagstid, hvilket skal sammenlignes med 58° over horisonten ved midsommer. Bemærk at kulminationshøjden gælder for Odense. Andre steder i landet vil der forekomme en mindre afvigelse, fordi Danmark har en udstrækning på godt 3° fra Skagen til Gedser.
Danmark fotograferet af Andreas Mogensen ombord på ISS den 7. september 2015.
De to andre udsagn: at der falder sne, og at der er koldt i december, er knap så sande. Den romantiske forestilling om kaneføre og snevejr ved kirketid juleaftensdag stammer måske fra de gamle julekort, som næsten altid viser et smukt hvidt landskab med snepudrede grantræer, og som regel er en af stjernerne på den skyfri himmel større end de øvrige.
Gammelt julekort.
Virkeligheden er imidlertid, at der endnu ikke rigtig er blevet virkelig koldt, og hvid jul er en sjældenhed. Ifølge DMI’s definition skal mindst 90% af Danmarks areal være dækket af et lag sne på minimum 0,5 cm juleaftensdag om eftermiddagen. I de seneste 120 år har der været landsdækkende hvid jul ni gange: 1915, 1923, 1938, 1956, 1969, 1981, 1995, 2009 og 2010. I 2010 var der til gengæld hvid jul for 2. år i træk, hvilket var første gang, siden 1900, hvor DMI begyndte at registrere julevejret.
Stjernehimlen ved midnat juleaften.
Her ved årets slutning og vinterens begyndelse står vinterstjernebillederne med Orion som det dominerende mod syd ved midnat, og netop området omkring Orion har nogle fine eksempler på stjernernes udvikling. Stjernerne består af mange forskellige typer lige fra små brune og røde dværge til blå og røde kæmper. Et eksempel på en rød kæmpe er Betelgeuze i Orions ene skulder, men også det nærliggende stjernebillede Tyren har en af samme type, nemlig Aldebaran, som også går under det populære navn Tyrens røde øje.
Disse røde kæmper repræsenterer et af de sidste stadier i en stjernes liv. I langt de fleste stjerner skabes energien ved omdannelse af brint til helium i stjernens kerne. Dette finder sted, fordi tyngdekraften presser stjernens gasser sammen, så trykket og temperaturen bliver så høj, at fusionsprocessen kan foregå. Normale mellemstore stjerner som f.eks. Solen lyser konstant og roligt gennem milliarder af år, fordi det udadrettede tryk fra fusionskraften er i ligevægt med den indadrettede tyngdekraft, men på et tidspunkt bliver brændstoffet i kernen brugt op, så der kun er helium tilbage. For Solens vedkommende sker det om ca. seks milliarder år.
Solen og lignende stjerner af samme størrelse får dog en ekstra chance, så de ikke brænder helt ud, når brinten i kernen er brugt op. Den tilbageværende heliumkerne bliver nemlig trykket sammen, når den manglende fusionskraft ikke længere kan modstå tyngdekraften. Det får temperaturen i kernen til at stige, så varmen stråler ud til den ubrugte brint, der stadig befinder sig uden for kernen, hvilket sætter en fusion af brintkerner i gang i en kugleskal omkring stjernens kerne.
Når det sker, svulmer stjernen kraftigt op, så den bliver mange gange større. Til gengæld falder temperaturen på dens overflade, hvilket ændrer farven til orange eller rød. Stjernen er således blevet til en rød kæmpe, hvor temperaturen i kernen til sidst bliver så høj, at helium fusionerer til kulstof og endnu tungere grundstoffer, men til sidst brænder stjernen ud, og det meste af dens stof ender som en diffus planetarisk tåge.
Hvis stjernen oprindeligt var væsentligt tungere end Solen, dvs. omkring 8 gange mere massiv, brænder den ikke langsomt ud til sidst. Betelgeuze i Orion er et eksempel på en sådan superkæmpe. En stjerne af denne type ender på et tidspunkt som en supernova, hvor en del af stoffet bliver slynget ud med voldsom kraft, medens den resterende del falder sammen til en neutronstjerne eller for de meget massive stjerners vedkommende til et sort hul.
Begyndelsen til en stjernes liv er også repræsenteret i dette område af himlen. Oriontågen er en stor gas- og støvsky, hvor der dannes nye stjerner. Disse unge stjerner er fortsat skjult i gas- og støvskyen og bliver først synlige om mange tusinde år, så blikket kan i stedet rettes mod Aldebaran, som er omgivet af en åben stjernehob, dvs. en samling stjerner, som er dannet på samme tid for omkring 625 millioner år siden. Aldebaran tilhører dog ikke Hyaderne. Den ligger i en afstand på 65 lysår, medens Hyadernes afstand er 150 lysår, hvilket gør det til den nærmeste åbne stjernehob. Derudover er Aldebarans alder anslået til 6½ milliard år – 2 milliarder år ældre end Solen og 6 milliarder år ældre end Hyaderne.
Selv om 625 millioner år lyder af meget, blev Hyaderne i astronomisk målestok dannet for så kort tid siden, at stjernerne endnu ikke er blevet spredt i Mælkevejen men fortsat holdes sammen af deres indbyrdes tyngdekraft.
Dette gælder også for den åbne stjernehob Plejaderne, også kendt som Syvstjernen, som ved skæbnens tilfælde ligeledes befinder sig i Tyren. Med det blotte øje kan folk med et godt syn på en klar nat fornemme, at den lille ansamling af stjerner indeholder mere end de syv søstre fra den den græske mytologi. Når man bruger en kikkert eller et astronomisk teleskop, dukker mange af de øvrige stjerner i hoben op, og på et foto kan man se, at stjernehoben er omgivet af en tåge. Plejaderne ligger i en afstand af omkring 440 lysår og er endnu yngre end Hyaderne, idet alderen anslås til mellem 75 og 150 millioner år.
Tyren med Aldebaran, Hyaderne og Plejaderne
Som om det ikke er nok, byder den samme himmelegn også på en supernovarest, dvs. et eksempel på en massiv stjernes endeligt. Krabbetågen ligger umiddelbart over Tyrens nederste horn. Supernovaeksplosionen fandt sted for omkring 7500 år siden, men da afstanden til Krabbetågen er 6500 lysår, nåede lyset først frem til Jorden i 1054. Dette år opdagede kinesiske astronomer en ’gæstestjerne’, som var synlig i adskillige år, indtil den gradvist blegnede og forsvandt af syne. I dag kan vi se resterne som et svagt tåget objekt, og i tågens midte findes en pulsar, dvs. en hurtigt roterende neutronstjerne.
Krabbetågen afbildet i forskellige bølgelængder.
De lange decembernætter burde give gode muligheder for at finde både Solsystemets planeter og de netop omtalte vinterstjernebilleder. Det kniber imidlertid lidt med planeterne, for alle fem klassiske planeter befinder sig i et forholdsvist snævert område på hver side af Solen, så de kan kun ses enten tidligt på aftenen eller umiddelbart før solopgang.
Solen og planeternes indbyrdes position den 1. december. Størrelsesforholdet passer naturligvis ikke, og planeterne er tilpasset, så det nogenlunde viser deres lysstyrke det pågældende tidspunkt. Udsnittet dækker over et område på 1/5 af himlen, idet vinkelafstanden mellem Mars og Saturn er 70°.
Aftenhimlen den 1. december kl. 16:30.
På aftenhimlen er det især Venus, som tiltrækker sig opmærksomhed. Under forudsætning af klart vejr bliver den synlig mindre end ½ time efter solnedgang. Venus har en lysstyrke på mag. ÷3.9, og kan derfor ses på trods af, at den står lavt på himlen. I løbet af december bliver vinkelafstanden til Solen og højden over horisonten større, så man juleaften kan en klart lysende ’julestjerne’, inden den går ned kl. 18:30.
Det kniber langt mere med Jupiter. Selv med en lysstyrke på mag. ÷1,8 kan den store gasplanet kun ses i begyndelsen af måneden, såfremt himlen er fuldstændig klar helt ned til horisonten, og det vil måske endda være nødvendigt at tage en prismekikkert i brug. Jupiter er i konjunktion med Solen den 27. december og begynder så småt at kunne ses igen på morgenhimlen i slutningen af januar eller begyndelsen af februar.
Saturn bliver først synlig lidt senere på aftenen. Den står højere på himlen end Venus, men da lysstyrken kun er mag. 0.6, kan den først ses, når tusmørket er slut. Medens Saturn kun bevæger sig ganske langsomt, har Venus meget mere fart på. Begge planeter bevæger sig mod øst i forhold til baggrundsstjernerne. Det betyder, at Venus hurtigt indhenter Saturn, så de to planeter står tæt sammen den 10. og 11. Mindsteafstanden bliver knap 2° med Venus lavest på himlen.
Tidligt på aftenen lægger man mærke til, at mange af sommerens stjernebilleder trods vinterens begyndelse fortsat står på vesthimlen umiddelbart efter solnedgang. Især lægger man mærke til Svanen, hvis klareste stjerne, Deneb, udgør det ene hjørne af Sommer-trekanten. Omkring juletid står Svanen som et stort kors på vesthimlen efter mørkets frembrud, og netop denne placering og de seks klareste stjerners indbyrdes position har givet anledning til det alternative navn Nordkorset.
Himlen mod vest den 24. december 2018 kl. 19.
Morgenhimlen den 1. december én time før solopgang. De to stjerner på hver side af Merkur er de to klareste stjerner i Vægten, Zubenelgenubi og Zubeneschamali. Ligesom Spica i Jomfruen er det de første forårsbebudere, idet begge disse stjernebilleder tilhører forårsstjernebillederne.
På morgenhimlen står Mars op som den første planet. I begyndelsen af december står den op 3 timer før Solen. Jorden og den røde planet befinder sig i øjeblikket på hver side af Solen, så der er mere end 350 millioner kilometer mellem de to planeter, og selv gennem et teleskop vil man knap kunne skelne Mars’ lille skive på 4”. Det betyder, at Mars’ lysstyrke kun er mag 1,7. Den bliver derfor først synlig, når den er nået et godt stykke op på himlen, hvilket først sker umiddelbart før daggry. Mars bevæger sig mod øst tæt forbi α Lib eller Zubenelgenubi den 12.
Zubenelgenubi er en dobbeltstjerne, og til trods for sin α-betegnelse er den svagere end Zubeneschamali, β Lib. α Libras to komponenter betegnes α¹ Librae og α² Librae, og de er adskilt med en vinkelafstand på 3’51”. Både α¹ Librae og α² Librae er samtidig hver især spektroskopiske dobbeltstjerner, og en meget lyssvag stjerne i nærheden menes at være et 5. medlem i systemet.
Merkur står op en times tid senere end Mars. Der er så småt begyndt at blive lyst, men til gengæld har Merkur en lysstyrke på mag ÷0,6. Under gode forhold kan Merkur ses i de første par uger af december. Den havde største elongation sidst i november og vinkel-afstanden til Solen bliver derfor hurtigt mindre. Midt på måneden står Merkur op en time før solopgang, og da lysstyrken samtidig bliver mindre, forsvinder den de følgende morgener på den solbelyste morgenhimmel.
Nattehimlen er således overladt til de to yderste planeter Uranus og Neptun, som begge er så lyssvage, at de kun kan findes, såfremt man præcist ved, hvor de befinder sig.
Oversigtskort over Uranus’ og Neptuns position.
Neptun står op som den første. Den befinder sig i den østligste del af Vandmanden og er faktisk allerede stået op ved solnedgang. Med en lysstyrke på mag. 7,9 kan den ikke ses med det blotte øje, men det er dog nok til, at en god prismekikkert er tilstrækkelig. Kikkerten skal rettes mod Phi Aqr, som har en størrelsesklasse på mag. 4. Neptun står ved månedens begyndelse 1,5° vest for Phi, og da den har afsluttet sin oppositionssløjfe, bliver afstanden formindsket med ½° i løbet af december.
Uranus skal opsøges et par stjernebilleder længere mod øst, nærmere bestemt i Vædderen. Dette område er ligeledes stået op ved solnedgang, og det står højest mod syd omkring kl. 21 midt på måneden. Uranus har en lysstyrke på mag. 5,7 og er dermed væsentligt nem-mere at finde end Neptun. Et mindre problem er dog, at det er et forholdsvis stjernefattigt område på grænsen mellem Vædderen og Fiskene.
Online planetarieprogrammet The Sky Live har et detaljeret og opdateret søgekort, som viser den aktuelle position for både Uranus og Neptun. Kortet kan også indstilles til et valgt tidspunkt.
I december kan man ligesom i årets øvrige måneder være heldig at se et eller flere stjerneskud, eller meteorer som er den korrekte astronomiske betegnelse. Sporadiske meteorer kan forekomme på alle tidspunkter og kommer fra alle mulige retninger. Flere gange i løbet af året sker der kortvarigt en mærkbar forøgelse af antallet, og i et sådant tilfælde lægger man mærke til, at meteorerne synes at udstråle fra samme sted på himlen.
Dette er tilfældet, når Jordens bane krydser eller kommer i nærheden af en komets bane. Når en komet i sin langstrakte bane passerer gennem det indre solsystem, bliver den opvarmet af Solen og danner sin lange hale. Samtidig bliver der løsrevet små is- og støvpartikler, som i løbet af årtusinder bliver fordelt i et bredt bånd langs kometens bane. Hvis Jorden krydser et sådant is- og støvbånd, vil mange af partiklerne ramme Jordens atmosfære og brænde op på grund af gnidningsmodstanden.
I december er der to af disse meteorsværme. Geminiderne midt på måneden og Ursiderne lige før Jul. Geminiderne er en af årets største meteorsværme med en ZHR på mere end 100. I modsætning hertil er Ursiderne mere moderat med en ZHR på 10.
Genimiderne har maksimum den 14. december, hvilket her i 2019 er meget tæt på fuld-måne. Månen vil derfor være på himlen stort set hele natten, og på maksimumsnatten står den tilmed i Tvillingerne, hvorfra Geminiderne udspringer. Det betyder en reduktion af især de svagere meteorer, hvorfor der må forventes et betydeligere lavere antal synlige meteorer end normalt.
Geminidernes radiant.
Når Ursiderne har maksimum natten mellem den 22. og 23., er Månen reduceret til et tyndt segl på morgenhimlen. Ursidernes radiant ligger tæt på Kochab, β Ursa Minoris, som er Lille Bjørns næstklareste stjerne. Den står forholdsvis højt på himlen i nordlig retning det meste af natten, så selv om Ursidernes ZHR som nævnt er på beskedne 10, betyder den mørke himmel, at der skulle være chance for at se adskillige af meteorerne fra denne sværm. Der forekom større udbrud i 1945 og 1986 og et mere moderat udbrud i 2014.
Ursidernes radiant ligger i den gule cirkel. Letgenkendelig er Karlsvognen og en enkelt Urside.
Månen passerer tæt forbi Mars om morgenen den 23. december og står tæt på Venus om aftenen den 28. og 29. december. Medens disse konjunktioner kan ses uden større problemer, såfremt himlen ellers er klar og skyfri, er det noget mere udfordrende, når Månen passerer endnu tættere forbi Solen den 26. december. Udfordringen er, at konjunktioner mellem Månen og Solen finder sted ved nymåne, hvor Månen ikke kan ses, medmindre der indtræffer en solformørkelse.
Dette er netop tilfældet denne gang, hvor Månen dog ikke dækker fuldstændig for Solen, for selv om Månen befinder sig i sin gennemsnitsafstand fra Jorden på 384000 kilometer og har en udstrækning på 31’, er afstanden mellem Solen og Jorden på denne årstid på sit mindste. Med en udstrækning på 32½’ ser Solen derfor større ud end Månen, så med andre ord bliver der tale om en ringformet solformørkelse. Ingen dele af formørkelsen kan ses fra Danmark, og den ringformede del kan kun ses i et smalt bælte i Saudi Arabien, hvor formørkelsen begynder om morgenen. Herfra går den videre over det Arabiske Hav til Indien og Sri Lanka. Sumatra, Singapore og Borneo ligger også i formørkelseszonen, og det hele slutter ved solnedgang i nærheden af Guam i Stillehavet.
Ringformede solformørkelser er lige så sjældne som totale. I indeværende århundrede forekommer der 224 solformørkelser, hvoraf 77 er partielle, 72 ringformede, 68 totale og 7 hybride. Da formørkelseszonen er meget smal, går der i gennemsnit ca. 350 år mellem en total- eller ringformet formørkelse for et bestemt sted på Jorden.
Almanakken (Skriv- og rejsekalenderen) 1836.
Månens aktuelle fase kan ses med dette link til NASA.