Stjernehimlen i august 2020
Les Très Riches Heures du duc de Berry, Aout.
De lyse nætter slutter i begyndelsen af august. Den officielle dato er den 8., men der er forskel på begyndelses- og sluttidspunktet afhængigt af, hvor i landet man bor. Jo højere mod nord i Danmark, man befinder sig, jo længere varer de lyse nætter. Uanset hvad bemærker man, at der igen bliver mørkt om natten, selv om der i praksis naturligvis ligesom ved de lyse nætters begyndelse en vis overgangsperiode, hvor der kun er mørkt omkring midnat. Bemærk at midnat i denne forbindelse skal forstås som astronomisk midnat, som falder én time senere end borgerlig midnat på grund af sommertiden.
Den danske nattehimmel ved astronomisk midnat midt i august.
Mælkevejen er tydeligst fra vore breddegrader på denne årstid. Det svagt lysende bånd, som stammer fra det samlede lys fra millionvis af svage stjerner, strækker sig ved midnat fra den sydvestlige til den nordøstlige horisont og passerer undervejs næsten gennem Zenith. Medmindre man bor i meget mørke omgivelser langt fra beboede områder, bliver Mælkevejen først tydelig 10°-15° over horisonten i området omkring Ørnen, hvorfra den fortsætter gennem Sommertrekanten med den klareste del på den nordlige halvkugle langs Svanens længdeakse. Mælkevejen fortsætter gennem Cassiopeia og Perseus og forsvinder efterhånden ud af syne i Kusken, som ligger tæt på den nordøstlige horisont.
Det er også på denne årstid, de små stjernebilleder omkring Sommertrekanten er nemmest at se. Her har især Delfinen og Pilen et tydeligt omrids, medens Ræven og Føllet er mere diffuse.
De mørke nætter omkring nymåne giver god mulighed for at finde en forholdsvis svag og upåagtet stjerne i Svanen. I historisk perspektiv er den ganske vist ikke upåagtet, for den spillede hovedrollen i bestemmelse af afstanden til stjernerne. Det drejer sig om 61 Cygni, som er en dobbeltstjerne, hvor den ene komponent har mag. 5,2 og den anden mag. 6. Adskillelsen mellem komponenterne på 31” er så stor, at den kan opløses selv med et lille teleskop. I 1792 bemærkede den italienske astronom Giuseppe Piazzi, at 61 Cygni har en meget stor egenbevægelse. I forhold til baggrundsstjernerne flytter 61 Cygni sig over 5″ om året, og man konkluderede derfor, at afstanden til den måtte være forholdsvis lille.
På dette tidspunkt havde astronomerne for længst forkastet Ptolemæus’ verdenssystem med Jorden i midten af Universet. Det var afløst af det Copernikanske verdenssystem med Solen i midten af Solsystemet og med planeterne i kredsløb om Solen. Jordens bevægelse omkring Solen forsynede dem derfor med en meget lang basislinie til måling af afstanden til stjernerne.
Selvom Tycho Brahe havde udført et omfattende arbejde i slutningen af 1500-tallet, lykkedes det aldrig for ham at opnå den fornødne præcision. Det var først efter kikkertens opfindelse i 1608, astronomerne fik de nødvendige instrumenter til rådighed. Det blev til mange forsøg, men den første, der virkelig gav sig i kast med opgaven, var James Bradley i 1728.
Prøv at se på en finger i armlængdes afstand med det ene øje og læg mærke til, hvor den synes at være i forhold til baggrunden. Brug nu det andet øje, og fingeren synes at flytte sig i forhold til baggrunden. Den vinkel, fingeren synes at flytte sig, er et mål for parallaksen. Kendes vinklen og afstanden mellem øjnene, kan afstanden beregnes.
Triangulering.
Det er denne metode, landmålerne bruger i noget større målestok, og som blev benyttet i endnu større målestok til bestemmelse af de første planetafstande, hvor man brugte Jordens diameter som basislinje. I 1700-tallet kendte astronomerne således Solsystemets dimensioner og kunne benytte Jordbanens diameter på 300 millioner kilometer som basislinie til måling af afstanden til stjernerne.
Princippet i afstandsmåling til stjernerne. Den orange stjerne er tættere på Jorden end de fjerne baggrundsstjerner, hvilket betyder, at den synes at flytte sig i forhold hertil i årets løb.
Bradley anvendte et særligt instrument, et zenithteleskop, som kun pegede lodret opad. Han målte positionen for stjernen g Draconis, som fra London netop passerer zenith. Bradley fandt da også, at stjernen i løbet af et år tilsyneladende flyttede sig, men bevægelsen var for stor til at kunne være dens parallakse, og da kontrolmåling på andre stjerner viste den samme bevægelse, måtte der være andre årsager. Det, Bradley havde fundet, var aberrationen, som skyldes, at Jorden i sin bevægelse omkring Solen hele tiden skifter bevægelsesretning i forhold til det indkomne lys.
De følgende hundrede år forbedredes instrumenterne efterhånden, og i 1830’erne var tre astronomer uafhængigt af hinanden i gang med spørgsmålet. Det var Friedrich Bessel, som var direktør for observatoriet i Königsberg, F.G.W. Struve, der arbejdede i Dorpat, og Thomas Henderson fra Kap Det Gode Håb i Sydafrika.
Besssel bestemte sig for 61 Cygni på grund af den store egenbevægelse. Han begyndte at måle i 1837, og allerede et år senere kunne han meddele, at 61 Cygni havde en parallakse på 0,3″, hvilket gav en afstand på lidt under 11 lysår.
Strengt taget blev Bessels målinger udført senere end Hendersons fra Sydafrika. Henderson havde valgt a Centauri og udførte sine målinger, medens han var udstationeret på Kap Det Gode Håb. Henderson blev syg og fik ikke sine beregninger udført, før han var vendt tilbage til England. a Centauri viste sig at være nærmere en 61 Cygni, ja faktisk er det (bortset fra Proxima Centauri) den nærmeste stjerne med en afstand på kun 4,3 lysår.
Struve havde haft det hårdeste arbejde, idet han havde valgt Vega i Lyren. Vega er 26 lysår borte, så parallaksen er meget mindre. Det er da heller ikke overraskende, at Struves resultater var mindre nøjagtige.
61 Cygni.
Solen er 4,6 milliarder år gammel. Som de øvrige stjerner i Universet blev den skabt i en stor sky af gas og støv, men den var ikke alene. Mange andre stjerner opstod ud af den samme sky. Længe var disse stjerner samlet i en åben stjernehob, men efterhånden bliver en sådan hob spredt, så de enkelte stjerner bliver fordelt i Mælkevejen. Hobens stjerner er kun løst bundet til hinanden af deres gensidige tyngdekraft og bliver derfor påvirket af tætte møder med andre hobe og gasskyer, medens de kredser om Mælkevejens centrum.
Åbne stjernehobe overlever generelt i et par hundrede millioner år, men efter hobens opløsning vil stjernerne stadig bevæge sig gennem rummet i ensartede baner og kaldes en bevægelig hob. F.eks. er flere af de klareste stjerner i Karlsvognen tidligere medlemmer af en åben stjernehob.
I 2014 fandt astronomerne for første gang frem til en af Solens ”søskende”. Stjernen hedder HD 162826, og den befinder sig i en afstand fra Solen på 110 lysår i retning af stjernebilledet Herkules ved siden af Lyren, dvs. i samme område som Sommertrekanten. Den har samme alder som Solen og er omkring 15% tungere, og på trods af den store afstand er den klar nok til at kunne ses i en prismekikkert, idet den har en lysstyrke på mag. 6,5.
Astronomerne undersøgte den kemiske sammensætning af i alt 30 stjerner, der kandidere-de til at stamme fra samme stjernehob som Solen. Kun én af dem, HD 162826, bestod testen, idet den indeholder de samme grundstoffer i de helt rigtige mængder. Ud over spektroskopi brugte astronomerne målinger af stjernernes egenbevægelse til at beregne deres baner rundt om Mælkevejens centrum. På den måde kunne de finde frem til dem, der kunne være opstået i samme område af Mælkevejen som Solen. I 2018 blev der fundet endnu en kandidat, HD 186302, denne gang i stjernebilledet Påfuglen på sydhimlen. Den ligger i en afstand på omkring 184 lysår fra Jorden og har en lysstyrke på mag. 9.
HD 162826, oversigtskort.
HD 162826, detailkort. De to øvrige stjerner i den lille trio har henholdsvis mag. 5,1 og mag. 6,0. De tre stjerner er dog ikke fysisk forbundne, men befinder sig i vidt forskellige afstande fra Jorden.
Meteorsværmen Perseiderne vender trofast tilbage hver august. I 2020 har den maksimum natten mellem den 11. og 12. Månen er i sidste kvarter, og den aftagende halvmåne står op kort tid før midnat. Månen befinder sig i Tyren, som ligger umiddelbart under Perseus. Der går dog nogen tid, før dens lys begynder at genere, især fordi den aftagende måne kun lyser med omkring 10% af fuldmånen.
Himlen mod øst den 12. august kl. 00. Perseidernes radinat ligger mellem Perseus og Cassiopeia.
Perseiderne har som nævnt maksimum natten mellem den 11. og 12. august. Der er imidlertid tale om en gammel sværm, som er spredt så meget, at de første Perseider begynder at vise sig midt i juli, og sværmen varer ved indtil en uges tid før udgangen af august. I yderpunkterne er der dog kun meget få meteorer, og aktiviteten stiger betydeligt i dagene omkring maksimum. ZHR under maksimum angives oftest til mellem 60 og 120, men da ZHR er et teoretisk beregnet antal, må man altid forvente at se væsentligt færre end angivet – især hvis man begynder at observere umiddelbart efter tusmørkets begyndelse. På dette tidspunkt står radianten lavt over horisonten, og ifølge ZHRs forudsætninger stiger antal meteorer, jo højere radianten kommer op på himlen, hvilket den gør i løbet af natten. Desuden ser man generelt flere meteorer efter midnat, fordi Jorden da har drejet sig, så nattesiden vender i samme retning, som meteorerne kommer fra, medens den før midnat vender væk fra meteorstrømmens retning.
Perseiderne kan også ses fra rummet, såfremt man ellers befinder sig der. Billedet her er fra ISS i august 2011.
På ovenstående stjernekort ses Mars mod øst omkring midnatstid. På samme tidspunkt står de to store planeter Jupiter og Saturn mod syd. De var begge i opposition midt i juli og befinder sig omkring 8° fra hinanden med Jupiter længst mod vest. Jupiter er samtidig langt den klareste, idet lysstyrken ligger på mag. ÷2,7. Lysstyrken bliver umærkbart svagere i løbet af måneden, idet den falder med 0,1 størrelsesklasse. Det samme er tilfældet for Saturn, hvis lysstyrke i samme tidsrum falder fra mag. 0,1 til mag. 0,3.
Begge planeter befinder sig i Skytten, hvor de bevæger sig retrogradt. De kommer ikke særlig højt op over horisonten, så jordatmosfærens tilstand har stor indflydelse på, hvor tydeligt man kan se detaljer på deres overflade gennem et teleskop. ”Overflade” er naturligvis ikke helt korrekt, for de to planeter er gasplaneter, så vi kan kun se det øverste af det tætte skylag, som omgiver dem.
Jupiters skive spænder over 47” i det meste af måneden, så på trods af de forringede forhold pga. indflydelsen fra Jordens atmosfære kan man uden større problemer tydeligt se de to mørke ækvatoriale bælter, og i flygtige perioder med god seeing er det muligt at se nogle af de øvrige svagere bælter og zoner. Det samme gør sig gældende for den store røde plet, som dukker op med regelmæssige mellemrum på grund af Jupiters hurtige rotation på kun 10 timer omkring sin akse.
Jupiters bælter og zoner. Bemærk at nord vender nedad som set gennem et astronomisk teleskop.
Langt det nemmeste at se er de fire store måner. Nogle gange omtales de som de galileiske måner, fordi det var Galileo Galilei, som opdagede dem i begyndelsen af 1600-tallet. Normalt bruges de officielle navne: Io, Europa, Ganymede og Callisto. De kredser så hurtigt omkring Jupiter, at de uophørligt skifter position i forhold til hinanden, og jævnligt passerer de ind foran Jupiter, hvorved de kaster en skygge på planetens skytoppe. Jupiter kaster naturligvis også selv en skygge, og lige så jævnligt forsvinder en af månerne ud af syne, når den glider ind gennem skyggen eller ind bag Jupiters skive. Nogle gange passerer to eller flere af månerne enten foran eller bag Juipter på samme tid. Sådanne begivenhe-der foregår på en forudsigelig måde, og ved hjælp af et simpelt planetarieprogram er det muligt at finde tidspunkterne på forhånd.
Saturn står 8° længere mod øst end Jupiter og i nogenlunde samme højde over horisonten. Saturn befinder sig dobbelt så langt fra Solen som Jupiter, så selv om de to gasplaneter har sammenlignelige størrelser, spænder Saturn ”kun” over 18”, men hertil skal lægges ringene, som forøger størrelsen til 41”, dvs. næsten det samme som Jupiter. I øjeblikket hælder ringene 22° i forhold til synsretningen fra Jorden, hvilket betyder, at de er nemme at se på trods af den lave højde over horisonten. Næsten lige så nemt er det at se Saturns største måne, Titan, som har en lysstyrke på mag. 8. Titan bruger 16 døgn til én omkreds-ning af Saturn, så den når knap to omgange i løbet af en måned. Den øvrige håndfuld af Saturns større måner har lysstyrker på mellem mag. 10 og mag. 12 og er derfor sværere at se, medmindre man anvender et stort teleskop.
I de senere mange år har det kun været nødvendigt at bruge ét oversigtskort for at angive Uranus’ og Neptuns position langs Ekliptika, idet de to ydre planeter har befundet sig i nogenlunde samme himmelegn, men nu begynder det efterhånden at knibe, hvis kortet skal være rimelig detaljeret. De to planeter var i opposition på samme dato i 1993 i Skytten, og da Uranus bruger 84 år til en omkredsning af Solen, og Neptun bruger 165 år, har Uranus i den mellemliggende tid tilbagelagt omkring ⅓ af sin bane, medens Neptun kun har tilbagelagt omkring 1/6. Uranus er derfor efterhånden kommet mere end 50° længere frem på Ekliptika end Neptun og befinder sig i øjeblikket i Vædderen, medens Neptun befinder sig i Vandmanden.
Uranus og Neptun. Oversigtskort 2020.
Eftersom Neptun befinder sig længst mod vest, står den op før Uranus. I begyndelsen af august står den op omkring kl. 22:30 og sidst på måneden umiddelbart efter solnedgang. På grund af den lave lysstyrke på mag. 7,8 er den nemmest at se efter midnat, hvor den er kommet højere op på himlen. Neptun befinder øst for φ (Phi) Aqr på mag. 4, og da den bevæger sig retrogradt forud for oppositionen i næste måned, bliver afstanden i løbet af august formindsket fra 3° til 2½°.
Neptuns position midt i august. Synsfeltet gennem prismekikkerten er 6°, og tallene ud for stjernerne angiver deres lystyrker.
Dværgplaneten 1 Ceres kommer i opposition den 28. august, og den befinder sig ligesom Neptun i Vandmanden. Umiddelbart burde den være lige så nem at finde som Neptun, for lysstyrken under oppositionen er mag. 7,7 sammenlignet med Neptuns mag. 7,8. Desværre befinder Ceres i Vandmandens nederste del, og kommer derfor kun omkring 10° over horisonten under kulminationen mod syd. Se et dagligt opdateret søgekort på Heavens-above.
1 Ceres’ bane i august 2020. De tre stjerner 86, 89 og 86 Aqr er markeret på ovenstående oversigtskort over Uranus’ og Neptuns position.
Uranus står op kort tid før midnat i begyndelsen af måneden og et par timer tidligere ved månedens afslutning. Ligesom for Neptuns vedkommende gælder det om at vente nogle timer, indtil området er kommet højere op på himlen. Ganske vist er Uranus betydeligt klarere end Neptun, idet dens lysstyrke er mag. 5,8. Det er lige på grænsen for det blotte øjes formåen, men en almindelig prismekikkert er fuld tilstrækkelig til at indfange den fjerne planet. Uranus påbegynder sin oppositionssløjfe midt på måneden og bevæger sig derfor kun lidt blandt baggrundsstjernerne. Der er ingen klare stjerner i umiddelbar nærhed, så det kan være lidt vanskeligt at finde det rigtige område. De nærmeste er 29 Ari på mag. 6, σ (Sigma) Ari på mag. 5,5 og π (Pi) Ari på mag. 5,3.
Uranus i august 2020. Den pentagonformede figur er Hvalens hoved, og i øverste venstre hjørne genkendes Plejaderne. Svageste stjerner på kortet har mag. 9.
Venus står op mere end tre timer før Solen – sidst i august endda mere end fire timer før. Med en lysstyrke på mag. ÷4,5 er den klare planet umulig at overse på morgenhimlen. I løbet af måneden bevæger den sig fra Tyren ind Tvillingerne, og undervejs passerer den gennem den nordlige del af Orion. Største vestlige elongation er den 13. august, og hvis man retter sit teleskop mod Venus på denne morgen, ses den halv belyst, og den spænder over 24”.
Merkur kan ses i de første par morgener af august under forudsætning af, at himlen er helt klar før solopgang, og at man har en fri horisont mod nordøst. Med en lysstyrke på mag. ÷0,9 står Merkur i en højde af 3½° en time før solopgang. De følgende par morgener kommer den tættere og tættere på horisonten, idet den nærmer sig konjunktionen med Solen, hvilket indtræffer den 17. august, men samtidig stiger lysstyrken, så under gunstige forhold kan Merkur fortsat ses på trods af det tiltagende daggry. Se mere om Merkurs lidt paradoksale lysstyrkeforandringer i omtalen af stjernehimlen i juli 2020.
Morgenhimlen den 1. august én time før solopgang.
Mars skal naturligvis også omtales, for her i august er der kun to måneder til oppositionen, hvilket betyder, at den røde planets lysstyrke stiger fra mag. ÷1,1 til mag. ÷1,8. Da den tilmed befinder sig i Fiskene, hvis klareste stjerne er η (Eta) Psc på mag. 3.6, er Mars uden sammenligning det klareste objekt i området, og specielt den tydeligt røde farve skiller den ud fra de øvrige ’stjerner’. Faktisk overgås den kun af Jupiter og Venus, og indtil midten af november blegner selv himlens klareste stjerne, Sirius i Store Hund, i sammenligning.
Den 1. august står Mars op omkring 23:30 og sidst på måneden omkring kl. 21:45. Mars’ skive vokser i månedens løb fra 15” til 19”. Vi nærmer os med andre ord en gunstig mulighed for at se Mars på nært hold. Sådanne muligheder forekommer kun i nogle måneder med omkring 2 år og 2 måneders mellemrum, når Mars er i opposition og dermed tæt på Jorden. I august bevæger Mars sig progradt, dvs. mod øst blandt baggrundsstjernerne. Den bevæger sig omkring 9° længere mod øst, men i løbet af måneden sætter den gradvist farten ned, indtil oppositionssløjfen påbegyndes den 10. september, hvorefter den i et par måneder bevæger sig den modsatte vej.
Mars’ relative størrelsesforøgelse fra 1. til 31. august.
