Stjernehimlen i maj 2021
I maj begynder de lyse nætter, hvilket har stor betydning for, hvor svage stjerner, man kan se. På en kalender står der som regel, at de lyse nætter begynder den 5. maj og varer indtil 8. august, men denne angivelse gælder for København, idet beregningerne er med udgangspunkt i koordinaterne for det gamle observatorium på Østervold. For de områder af Danmark, som ligger på samme breddegrad som København, gælder det også, men selv i et lille land som vores er der ret stor forskel på, hvilken dato det præcist drejer sig om. I Gedser varer de lyser nætter fra ca. 9. maj til 3. august, medens de i Skagen varer mellem ca. 28. april og 14. august – altså mere end 3 ugers forskel fra de geografiske yderpunkter.
P.S. Krøyer. Sommeraften ved Skagen Strand 1899.
De lyse nætter opstår, når Solen ved midnat er mindre end 18° under horisonten. Efter solnedgang er der som bekendt en vis overgang, inden det bliver helt mørkt. Denne overgang kaldes tusmørke, og dets varighed afhænger af den geografiske bredde, idet det er kortest ved Ækvator, hvor Solen står op og går lodret ned, medens den på vore breddegrader står op og går med under en vinkel på omkring 35°.
De lyse nætter begynder dog ikke pludselig fra den ene nat til den næste. I praksis er der naturligvis en vis overgangsperiode, hvor nætterne gradvist bliver lysere og lysere, indtil det kulminerer ved midsommer. I begyndelsen af maj er nattehimlen derfor fortsat mørk ved midnat, dvs. astronomisk midnat, som er en time senere end borgerlig midnat pga. sommertiden. Desuden er astronomisk midnat afhængig af, hvor langt mod vest man bor i forhold til den 15. breddegrad.
Stjernehimlen ved astronomisk midnat midt i maj.
Cassiopeia står et godt stykke over horisonten mod nord, og i netop denne position har stjernebilledet det karakteristiske udseende som et W. Ganske vist ligner det et fladtrykt M på ovenstående kort, men et stjernekort skal drejes, så de påtrykte verdenshjørner vender ned mod horisonten i overensstemmelse den retning, hvori man ser. Kortet skal derfor vendes på hovedet, når man ser mod nord.
Som det eneste af Ekliptikas vinterstjernebilleder kan Tvillingerne fortsat ses på denne årstid. Tvillingerne er det højest beliggende stjernebillede på Ekliptika, hvilket betyder, at den øverste af de to Tvillinger, Castor, kulminerer i en højde af 65° over horisonten. Det er næsten 10° højere end Solen står ved midsommer. Den høje deklination betyder, at Castors nedgang finder sted langt mod nordvest, og sidst på måneden går den ikke ned før omkring kl. 02:30, og den står op igen allerede 3½ time efter, dvs. ved 06-tiden. På det tidspunkt er Solen dog for længst kommet på himlen.
Solens position på Ekliptika den 1. og 31. maj. Den 1. står den i Vædderen og den 31. i Tyren.
Når Solen er på himlen, kan man af gode grunde ikke se stjernerne. De er der naturligvis alligevel, og ovenstående kort viser, blandt hvilke baggrundsstjerner Solen befinder sig i maj måned. Det giver forklaringen på, hvorfor man kan skimte Perseus og Andromeda lige over nordhorisonten omkring midnat. På dette tidspunkt befinder Solen sig nemlig lige under horisonten i samme retning. Det giver samtidig også forklaringen på, hvorfor et typisk vinterstjernebillede som Tyren ikke kan ses på denne årstid. Både Plejaderne, Hyaderne og Aldebaran kan dog ses i tusmørket lige efter solnedgang i den første uges tid af måneden. Herefter kommer Solen for tæt på området, og i de sidste dage af maj står den næsten midt i Hyaderne.
Sommertrekanten, repræsenteret af Vega i Lyren, Deneb i Svanen og Altair i Ørnen, er kommet fri af horisonten mod øst, medens forårsstjernebilledet Løven er på vej ned mod vest. Jomfruen, det andet af de store forårsstjernebilleder – faktisk er det Ekliptikas største, og himlens næststørste – står lige mod syd. På trods af den store udstrækning er Jomfruen ikke særlig fremtrædende, idet stjernerne med undtagelse af Spica er forholds-vis svage og samtidig ligger temmelig spredte. Spica findes nemmest med udgangspunkt i Karlsvognen. En forlængelse af vognstangens bue passerer først den røde kæmpe Arcturus i Bootes og går derfra videre til Spica.
En anden af himlens røde kæmper, Antares i Skorpionen, står lavt over horisonten mod syd. Antares er så stor, at dens diameter er mere end 700 gange større end Solens. Hvis Solen var på størrelse med en fodbold, ville Antares svare nogenlunde til hele fodbold-banen inklusive bannerreklamerne, udskiftningsbænken og de forreste tilskuerpladser.
Alle fem antikke planeter – dvs. de som er synlige for det blotte øje – kan ses i denne måned. Merkur, Venus og Mars på aftenhimlen og Jupiter og Saturn på morgenhimlen.
For Merkurs vedkommende er det årets bedste mulighed for at se den lille planet. Merkur var i øvre konjunktion med Solen den 18. april, og som det altid er tilfældet efter øvre konjunktion, bliver den herefter synlig som ”aftenstjerne”, og som det ligeledes altid er tilfældet, har den sin største lysstyrke umiddelbart før og efter øvre konjunktion. Den 1. maj står Merkur med en lysstyrke på mag. ÷1,2 i en højde af 5° over horisonten tre kvarter efter solnedgang. På samme tidspunkt står Venus med en lysstyrke på mag. ÷3,9 under Merkur knap 1° over horisonten. (Se omtale af Venus senere). 5° højere på himlen end Merkur kan man skimte Plejaderne (brug evt. en prismekikkert). Merkur bevæger sig hurtigt, og i løbet af de følgende aftener passerer den forbi Plejaderne.
Merkur og Plejaderne 1. – 7. maj 2021.
I takt med at Merkur passerer Plejaderne, bliver den nemmere at se, idet den kommer højere på himlen. Samtidig falder lysstyrken ganske vist gradvist, og når den tiltagende måne passerer forbi den 13., er den faldet til mag. 0,1. Den større højde over horisonten kompenserer dog for den svagere lysstyrke, idet det jo betyder, at himlen når at blive mørkere, medens Merkur er oppe. Den 13. går Merkur ned kl. 23:40, hvilket er 2 timer og 20 minutter efter Solen. Månen er 2 døgn efter nymåne, så dens segl er meget smalt. Det vil være en fordel at benytte en prismekikkert, så man samtidig kan iagttage det meget tydelige jordskin på Månen.
Merkur og Månen om aftenen den 13. maj. Læg især mærke til jordskinnet på Månen.
Merkurs største østlige elongation er den 17. maj, hvor vinkelafstanden til Solen er 22°. Så højt vil Merkur dog ikke stå over horisonten, for der skal tages hensyn til Ekliptikas hældningsgrad. Ved solnedgang vil Merkur dog stå 15½° over horisonten, og tre kvarter senere vil højden være 9¾°. Som før nævnt er dette den bedste mulighed for at se Merkur på aftenhimlen i 2021, og årsagen skal findes hos Ekliptika. Om aftenen i forårsmånederne står Ekliptika stejlt i forhold til horisonten, og som det fremgår af nedenstående skitse, står Merkur under elongationen over Ekliptika, hvilket yderligere lægger nogle grader til dens højde.
Ekliptikas hældning den 17. maj ved solnedgang. Merkur ses øverst, medens den større planet midt i billedet er Venus.
En anden måde at anskueliggøre Merkurs hurtige og kortvarige optræden på aftenhimlen i maj. Datoerne viser højden over horisonten den pågældende aften tre kvarter efter solnedgang.
Efter største elongation fortsætter Merkur sin østgående banebevægelse gennem Tyren. Den meget hurtige bevægelse i begyndelsen af måneden aftager markant, og det samme gør lysstyrken. Sidst i maj er den faldet til mag. 2, og da vinkelafstanden til Solen ligeledes er svundet, kan Merkur ikke længere ses med det blotte øje.
I slutningen af maj begynder Merkur at bevæge sig retrogradt, fordi den set fra Jorden foretager et sving rundt om Solen. Den er på vej mod nedre konjunktion, som finder sted den 11. juni. Herefter bevæger den sig om på morgenhimlen og påbegynder igen den prograde banebevægelse.
Merkurs bane i maj og juni 2021.
Venus kan til gengæld ses med det blotte øje hele måneden. Den kan endda ses resten af året, for i modsætning til Merkurs kortvarige optræden er Venus’ synlighedsperiode meget længere. Venus’ synodiske omløbstid, dvs. den tid den bruger til et kredsløb om Solen set fra Jorden er 584 dage, eller nærmere bestemt går der 584 dage fra Venus er i f.eks. nedre konjunktion, til den igen er i nedre konjunktion. For Merkurs vedkommende er den synodiske omløbstid 116 dage. I løbet af disse 584 dage er Venus gennemsnitlig synlig i 263 dage på aftenhimlen og ligeledes gennemsnitlig synlig i 263 dage på morgenhimlen. Den resterende tid er den for tæt på Solen til at kunne ses. Der er dog store variationer, idet synlighedsperioderne på 263 dage er gennemsnitstal, for et stort problem fra danske breddegrader er, at Venus under nogle af sine tilsynekomster aldrig kommer særlig højt over horizonten, medens det stadig er mørkt og derfor kan være vanskelig at få øje på trods den store lysstyrke. 2021 er et af disse tilfælde, præcist som det også var tilfældet i 2013.
Med ganske få dages afvigelse svarer 5 synodiske venusomløb til 8 år. Mere præcist er Venus’ synodiske periode 583,9169 dage, medens Jordens omløbsperiode om Solen er 365,256 dage. Ved at foretage en simpel beregning uden decimaler fås at 5 × 584 = 2920 og 8 × 365 = 2920. Efter 8 år vil Venus derfor atter indtage næsten samme position i forhold til stjernehimlen. 2021 bliver ”året uden Venus”, fordi den ikke på noget tidspunkt er ret meget mere end 15° over horisonten, når himlen bliver mørk efter solnedgang.
Venus’ højde over horisonten på aftenhimlen i 2021. Som det ses, kommer den bedste udsigt til Venus i maj/juni og igen til december, hvor den kan ses som ”julestjerne” umiddelbart efter solnedgang.
Venus kan dog sagtens ses, selv om den det meste af måneden står lavere end Merkur. Begge planeter bevæger sig mod øst i forhold til baggrundsstjernerne i Tyren, men efter største østlige elongation den 17. maj sætter Merkur farten ned, medens Venus fortsætter med samme hastighed. Den 17. maj er afstanden mellem Venus og Merkur 8½°, og allerede tre aftener senere er den svundet til 7° og efter endnu tre aftener til 5°. Den 28. maj passerer de to planeter hinanden i en afstand på ½°, og herefter står Venus højest, medens Merkur stort set forsvinder i tusmørket.
Gennem et teleskop vil Venus og Merkur under den tætteste passage se meget forskellig ud. Venus er næsten fuldt belyst, og dens skive spænder over 10”, medens Merkur kun er 12% belyst og spænder over 11”. Årsagen hertil er, at Merkur og Venus set fra Jorden befinder sig på hver side af Solen. Merkur vender det meste af den ubelyste side mod Jorden, medens det modsatte er tilfældet for Venus. Desuden er Merkur meget tættere på Jorden, så den ser lige så stor ud som Venus på trods af, at den har en diameter mindre end halvdelen af Venus.
Merkur og Venus 28. maj 2021. Bemærk at planeterne ikke vil stå tå tæt sammen som på skitsen.
Indre Solsystem den 28. maj 2021.
Merkur og Venus befinder sig i Tyren, medens den tredje planet på aftenhimlen skal opsøges i Tvillingerne, som den bevæger sig gennem i løbet af måneden. Når der står ”opsøges” er det ikke helt ved siden af, for som det fremgår af ovenstående skitse af det indre solsystem, er afstanden mellem Mars og Jorden så stor, at lysstyrken er faldet til mag. 1,6. Den l. maj er afstanden 303 millioner kilometer, og ved månedens udgang er den er forøget til 337 millioner kilometer. Mars er derfor ikke så iøjnefaldende, som i månederne omkring oppositionen, men den er på trods heraf blandt de klareste objekter i Tvillingerne. Den store afstand betyder, at Mars kun ses under en vinkel på 5”, hvilket gør det umuligt at se detaljer på dens overflade.
Mars i maj 2021.
Mars kan til gengæld ses i detaljer fra de mange rumsonder og rovere, som i tidens løb er sendt til vores naboplanet. Antallet har passeret 50, hvoraf en stor del mislykkedes, men 11 af dem fungerer fortsat – inklusive de tre, som ankom til den røde planet i februar i år. Derudover er der er planlagt tre til opsendelse i 2022 og to i 2024.
Listen over missioner til Merkur og Venus er væsentligt kortere. Til Merkur drejer det sig om to, medens én er på vej. Venus er lidt mere omsværmet, men hvorfor ofres der så lidt på Merkur og Venus i forhold til Mars?
Mars får det meste af opmærksomheden, fordi det er den planet, som har størst lighed med Jorden. Forholdene på de to inderste planeter afviger langt mere fra forholdene på Jorden, og det er for øvrigt meget nemmere at sende en rumsonde til Mars end til Merkur og Venus. Når en rumsonde sendes indad i Solsystemet, får den så megen fart på, at den ikke kan gå i kredsløb, medmindre den bremses kraftigt op, og dertil kræves så store mængder medbragt brændstof, at det ikke umiddelbart kan lade sig gøre. Rumsonderne tager derfor en stor omvej, hvorunder de passerer planeterne adskillige gange for at nedsætte hastigheden. BepiColombo, som er på vej til Merkur, blev opsendt i oktober 2018, og den tog først en tur rundt om Solen, inden den igen vendte tilbage og passerede Jorden i april 2020. Herefter passerede den forbi Venus to gange, og den skal foretage 6 forbiflyvninger af Merkur mellem oktober 2021 og januar 2025, inden den kan gå i kredsløb i december 2025.
BepiColombos lange vej fra Jorden til Merkur.
Merkur, den mindste planet i Solsystemet, kredser i en elliptisk bane om Solen med en afstand varierende mellem 69 millioner og 46 millioner kilometer. Planeten roterer omkring sin akse så langsomt, at et døgn varer 59 jordiske, hvilket betyder, at overflade-temperaturen svinger mellem ÷173° C og +427° C i løbet af to måneder. Det skyldes primært, at atmosfæren er så tynd, at det i praksis er vakuum, hvilket igen betyder, at varmen fra Solen uhindret når ned til overfladen. Samtidig er intensiteten af sollyset på grund af den korte afstand til Solen og den elliptiske bane mellem 4,6 og 10,6 gange højere end intensiteten på Jorden.
Merkur er således ikke særlig imødekommende, men for Venus’ vedkommende står det endnu værre til. Venus har nogenlunde samme størrelse som Jorden, så tyngdekraften på overflade ligner Jordens, men det er stort set alt, hvad de to har til fælles. F.eks. roterer Venus omkring sin akse i den modsatte retning af de øvrige planeter, og det går så langsomt, at én venusdag er længere end et venusår.
Den største forskel er imidlertid, at Venus er indhyllet i en massiv CO2-atmosfære, som har medført en løbsk drivhuseffekt. Overfladetemperaturen er endnu højere end på Merkur, idet den ligger på omkring 462° C, og på trods af den langsomme rotation er der næsten ingen forskel på dag- og natsiden, fordi den tætte atmosfære fordeler varmen ligeligt over hele planeten. Atmosfæretrykket er for øvrigt også ekstremt, idet det er 92 gange højere end her på Jorden.
På morgenhimlen står Saturn op omkring kl. 03:30 i begyndelsen af maj og to timer tidligere i slutningen af måneden. Den befinder sig i Stenbukken, som består af forholdsvis svage stjerner, og ingen af den er klarere end Saturn. Ringplaneten står knap 1° vest for θ (Theta) på mag. 4, og afstanden svinder til ½°, inden Saturn bliver stationær og påbegynder sin oppositionssløjfe den 23. maj, hvor den begynder at bevæge sig retrogradt. Inden da passerer Saturn meget tæt over stjernen HD 200329 på mag 7,5 den 16. maj og igen meget tæt under den samme stjerne 14 dage senere. I løbet af disse 14 dage vil HD 200329 stå så tæt på Saturn, at den kan forveksles med en af planetens mange måner. Især er den en stærk konkurrent til Titan på mag 8,5. Saturns øvrige måner er dog væsentligt svagere og kan være vanskelig at se så lavt på himlen i morgengryet.
Saturns passage af HD 200329 omkring tidspunktet for oppositionssløjfens påbegyndelse.
Det er derimod ikke vanskeligt at se Saturns ring gennem selv et beskedent teleskop med en forstørrelse på 50×. Saturns skive spænder over 17” og ringene over 40”. Ringene hælder i øjeblikket omkring 18° i forhold til synsretningen fra Jorden. Vi ser altid ringene under varierende hældningsgrad i løbet af Saturns 29½ års omkredsning af Solen. Den maksimale hældning på 27° var senest i 2017, og den bliver mindre de kommende år, indtil ringene i 2025 ses fra kanten.
Når opgangen for Saturn angives som kl. 03:30, må man ikke forvente at kunne se den fra dette tidspunkt. Selv ved en fuldstændig klar himmel absorberer og spreder Jordens atmosfære en stor del af lyset. Lyset fra stjernerne eller i dette tilfælde fra Saturn skal bevæge sig gennem Jordens atmosfære, før det når frem til sit mål. Undervejs kolliderer nogle af fotoner med atomer, molekyler, vanddråber, støvkorn eller andre småpartikler i atmosfæren. Fotonerne kan enten blive absorberet, hvorved de ophører med at eksistere, eller de kan spredes i en anden retning. I begge tilfælde når de ikke længere frem til observatøren, og som et resultat registreres færre fotoner og dermed svagere lys, end der ville have været, hvis Jorden ikke havde haft en atmosfære.
Denne dæmpning af lyset kaldes for extinction, og graden afhænger af, hvor stor en luftmasse, lyset skal passere. Astronomerne benytter udtrykket airmass (ɔ: luftmasse), hvor 1 airmass er mængden af atmosfærisk luft direkte over hovedet, dvs. når man ser mod zenit. Når objektet befinder sig i en vis vinkelafstand fra zenit, bevæger lyset sig en længere afstand gennem atmosfæren, og airmass for denne afstand kan nemt beregnes ved hjælp af ligningen: X = 1/cos(z), hvor z = zenitvinklen og X = airmass. Ved en zenitvinkel på 45° beregnes airmass således til 1,4 og ved 60° til 2.
Airmass.
Extinctionen angives normalt i størrelsesklasse (magnitude), og den ligger omkring 0,16 mag. pr. airmass. Derfor ser en stjerne i zenit ud til at være 0,16 mag. svagere end i virkeligheden. En stjerne 30° over horisonten (zenitvinkel på 60° med 2 airmass), ser ud til at være 0,32 mag. svagere, og for en stjerne 5° horisonten med en airmass på 10 bliver den svækket med 1,6 størrelsesklasser. Disse angivelser er dog vejledende og gælder ved havets overflade. Desuden spiller andre faktorer ind såsom mængden af støv i luften, temperatur, lufttryk, refraktionen o.l.
Jupiter står op en halvtimes tid efter Saturn, og da Jupiters lysstyrke er væsentligt højere end Saturns, kan den ses allerede kort tid efter opgangen. I 2° højde vil extinctionen svække Saturns mag. 0,7 så meget, at den kun lyser som en stjerne med mag. 3. Jupiter har en lysstyrke på mag. ÷2,2 og vil i samme højde have en lysstyrke på mag. 0,25.
Den 1. maj står Jupiter op kl. 04. På det tidspunkt er morgengryet så småt begyndt, og selv om Jupiter og Saturn står op et par timer tidligere, når vi når månedens sidste morgener, er vi kommet så langt ind i de lyse nætter, at der ikke bliver nattemørke. Trods det kan de klareste stjerner uden problemer ses, og det samme gælder for Saturn og især for Jupiter.
For det blotte øje ser Jupiter ud som en meget klar stjerne. Gennem et teleskop fremgår det tydeligt, at det drejer sig om Solsystemets største planet. Jupiters skive spænder i maj over 40”, og den er omgivet af fire store måner, Io, Europa, Ganymede og Callisto, som konstant skifter indbyrdes position, medens de kredser om planeten. I de få timer Jupiter er tilgængelig her i maj, når månerne ikke at bevæge sig særlig meget. Der bliver væsentlig mere tid, når Jupiter kommer i opposition den 19. august og er oppe i mere end 9 timer.
Jupiter befinder sig i Vandmanden. Det samme gør Eta Aquaridernes radiant. Eta Aquariderne optræder i oversigten over årets store meteorsværme. Den har maksimum natten mellem den 5. og 6. maj, og på denne tid af året står Vandmanden ikke op før omkring kl. 03. Det er 2½ time før solopgang, så det er meget begrænset, hvor længe det er muligt at observere, inden det bliver for lyst. Samtidig falder maksimum på samme tidspunkt, som de lyse nætter begynder. Det er alligevel værd at ofre lidt opmærksomhed på denne meteorsværm, for det særlige ved Eta Aquariderne er, at de stammer fra Halleys komet, hvis bane krydser Jordens to gange i løbet af året. Den ene gang her i begyndelsen af maj og den anden gang midt i oktober.
Oktobermeteorerne er de velkendte Orionider, som har maksimum den 21. oktober. Medens Orioniderne ses bedst fra den nordlige halvkugle, ses Eta Aquariderne bedst fra den sydlige, hvor ZHR kan komme op på 50, medens der selv under de mest gunstige forhold kun kan forventes nogle ganske få meteorer på vore breddegrader. I år er forholdene nogenlunde, idet der er nymåne den 11. maj, og det smalle segl på den opstigende måne viser sig en times tid før solopgang, hvor morgengryet allerede er langt fremskredent.
Morgenhimlen den 6. maj 2021 kl. 04. Jupiter og Saturn er de to klareste objekter over horisonten mod sydøst. Eta Aquaridernes radiant ligger i området omkring de fire stjerner, som danner den karakteristiske asterisme ”Vandkrukken”.
Neptun befinder sig også i Vandmanden tæt på grænsen til Fiskene. Solsystemets yderste planet står op en times tid efter Jupiter, hvilket er så tæt på solopgang, at det vil være meget vanskeligt at finde den 7,8 størrelsesklasse planet på den lyse morgenhimmel. Det samme er tilfældet for Uranus, som på trods at sin højere lysstyrke på mag. 5,9 slet ikke kan ses. Den befinder sig i Vædderen, hvor den er i konjunktion den 1. maj og står mindre end ½° fra Solen. Selv på månedens sidste dag står den for tæt på Solen til at kunne ses.
Ved fuldmåne den 26. maj passerer Månen gennem Jordens skygge. Der er med andre ord måneformørkelse, men det sker desværre på et tidspunkt, hvor Månen ikke kan ses fra danske breddegrader, idet formørkelsen foregår på den anden side af Jorden. Totaliteten vil primært kunne ses fra Stillehavet og varer kun 14 minutter, idet Månen lige netop kommer indenfor den nordlige del af Jordens skygge. Selv om iagttagerne kan se, at Månen får den sædvanlige røde farve, vil der være en tydelig forskel i nuancen, for den sydligste del vil være langt mørkere end den nordlige, som vil have et orange skær. Udseendet vil minde lidt om den totale måneformørkelse 21. januar 2019, hvor Månen ganske vist var længere inde i Jordens skygge. Formørkelsen i 2019 kunne ses fra Danmark, og næste gang der er mulighed for at se en total måneformørkelse uden at rejse ud af landet, bliver den 31. december 2028 mellem kl. 17:16 og 18:27.
Den totale måneformørkelse 21. januar 2019.
Månens aktuelle fase: https://svs.gsfc.nasa.gov/4874