Stjernehimlen i januar 2024
Januar er en af årets mørkeste og koldeste måneder, så det forbavser mange, når de får at vide, at Jorden er tættere på Solen end i sommermånederne. Onsdag den 3. januar 2024 kl. 01:38 er afstanden mellem Jorden og Solen 147.100.632 kilometer, medens den er næsten 5 millioner kilometer større den 5. juli 2024 kl. 07:06. Helt præcis er afstanden denne sommermorgen 152.099.968 kilometer. Bemærk i den forbindelse, at astronomerne beregner afstanden mellem to himmellegemer som afstanden mellem deres centre.
Denne varierende afstand skyldes, at Jordens bane om Solen ikke er en cirkel. Det er dog næsten en cirkel, men en lille men alligevel betydelig afvigelse fra den perfekte cirkel gør Jordens bane ellipseformet. Medens en cirkel har ét centrum, hvis afstand fra periferien svarer til cirklen radius, har en ellipse to symmetriakser, storaksen og lilleaksen, og den har to centre, som i ellipsens tilfælde kaldes brændpunkter, som begge ligger på storaksen.
Ellipse. Bemærk at den er meget fladtrykt og derfor ikke repræsenterer Jordens bane om Solen.
Solen sidder ikke i centrum af Jordens baneellipse, men i stedet i et af brændpunkterne. Dette betyder, at afstanden til Solen under Jordens årlige kredsløb varierer i det netop omtalte mønster. Når Jorden er tættest på Solen, kaldes det perihelion – fra den latinske oversættelse af de græske ord peri = “nær” og helios = “sol”. Det fjerneste punkt kaldes tilsvarende aphelion fra det græske apo = “væk fra”.
Den nøjagtige afstand ved perihelion og aphelion ændrer sig en smule fra år til år på grund af gravitationspåvirkningen fra de øvrige planeter samt påvirkningen fra Månen. Den gennemsnitlige afstand mellem Jorden og Solen kaldes én astronomisk enhed og er fastsat til 149.597.870,7 km. Perihelafstanden er således omkring 1½ procent mindre end gennemsnittet, medens apehlion tilsvarende er omkring 1½% større. Disse små afvigelser på tilsammen 3% forklarer, hvorfor Jordens bane kun afgiver ganske lidt fra en perfekt cirkel. Matematisk siges excentriciteten at være 0,01671.
Solen burde derfor se større ud om vinteren end om sommeren, hvilket den faktisk også gør, men det er så lidt, at det ikke umiddelbart kan konstateres med det blotte øje. Ved at sammenligne to billeder optaget på de pågældende tidspunkter med samme teleskop og under samme betingelser kan forskellen dog relativt nemt konstateres.
Solen fotograferet af SOHO henholdsvis under perihelion og aphelion.
Det som forbavser mange er, at der er koldt, når Jorden er tættest på Solen og varmest, når den er længst væk. Årstiderne er imidlertid ikke afhængige af Jordens afstand fra Solen, for den virkelige årsag er, at Jordens akse hælder 23½° i forhold til baneplanet om Solen.
Denne gravering fra Nouveau Dictionnaire Encyclopédique viser Jordens ellipseformede bane med Solen i det ene brændpunkt samt aksehældningen, som er årsagen til årstiderne.
Aksehældningen betyder, at Jordens nordlige og sydlige halvdel skiftevis vender mod eller væk fra Solen i løbet af året. Omkring vintersolhverv i december vender Jordens nordlige halvkugle væk fra Solen, som derfor står lavt over horisonten. Samtidig er dagene korte, hvilket resulterer i langt mindre solindstråling.
Modsat vender den nordlige halvkugle i retning mod Solen omkring sommersolhverv i juni. Solen står højt på himlen og er over horisonten i lang tid. Det giver således Solen meget bedre mulighed for at varme landjorden og havene op.
Jordens bane og årstiderne.
Aksehældningen forklarer også, hvorfor årstiderne ikke ændrer sig omkring Jordens ækvatoriale egne. Solen står altid næsten over hovedet midt på dagen, som samtidig kun varierer meget lidt i længden. Dag og nat er omtrent lige lange året rundt.
Alligevel har Jordens varierende afstand fra Solen en lille betydning for temperaturen, men temperaturforskellen forårsaget af den skiftende afstand er mindre end 5°C. Det er langt mindre end den gennemsnitlige sæsonbestemte temperaturændring pga. vind- og havstrømme, så en ændring på fem grader vil ikke blive bemærket.
På den sydlige halvkugle er situationen omvendt. Her vender halvkuglen mod Solen i december og væk fra den i juni. Den sydlige halvkugles årstider er derfor modsat af den nordlige halvkugles. Egentlig burde det kaldes junisolhverv og decembersolhverv i stedet for sommersolhverv og vintersolhverv for ikke at skabe global forvirring. I Australien f.eks. kaldes solhverv i december for sommersolhverv – her i Danmark kalder vi det jo vintersolhverv. På den anden side set, er det hele jo omvendt Down Under. Solen står ganske vist også op mod øst ligesom i resten af verden, men den bevæger sig derefter mod venstre og står højest på himlen mod nord ved middagstid.
I begyndelsen af året er himlen mod syd domineret af stjernebilledet Orion. Orion er uden tvivl det bedst kendte og lettest genkendelige stjernebillede på vinterhimlen, og den markante figur kan ses det meste af natten.
Orion står i sydlig retning omkring kl. 23 midt i januar.
Orion er letgenkendelig med sine fire stjerner i hjørnerne og tre stjerner på skrå i midten. De fleste kan uden problemer se, at den klare stjerne øverst til venstre har en rødlig nuance. Det er Betelgeuze, α Orionis, som danner en tydelig kontrast til Orions andenklareste stjerne, den blå-hvide Rigel, β Orionis, i figurens nederste højre hjørne.
De tre bæltestjerner har nogenlunde samme lysstyrke, og den øverste af de tre ligger praktisk talt på himlens ækvator. Umiddelbart under Orions Bælte ses yderligere tre stjerner på linje. Disse tre lodret placerede stjerner udgør Orions Sværd, og under gode forhold kan man se, at den midterste har et lidt uldent udseende. Det er nemlig ikke en stjerne, men i virkeligheden Oriontågen – en stor gas- og støvsky, hvor der dannes nye stjerner.
Hvis man trækker en linje mod højre gennem Orions Bælte, rammer man højere oppe på himlen en klar orange stjerne. Det er Aldebaran, α Tauri, også kendt som Tyrens røde øje. Aldebaran ligger omgivet af en V-formet figur bestående af en halv snes svagere stjerner, som alle er medlemmer af den åbne stjernehob Hyaderne. Aldebaran tilhører ikke Hyaderne, men ligger blot tilfældigvis i samme retning.
Når linjen fra Orions Bælte fortsættes yderligere, passerer den endnu en åben stjernehob, Plejaderne eller Syvstjernen. Med det blotte øje kan man se 6-8 individuelle stjerner, og med en prismekikkert bliver antallet forøget til 50-100 blåhvide stjerner. Umiddelbart over Orion ligger Tyrens to næstklareste stjerner, som udgør spidserne af Tyrens horn.
Orion og Tyren.
Betelgeuze, Rigel og Aldebaran hører til blandt himlens klareste stjerner. Den klareste af alle er dog Sirius i Store Hund, som findes ved at trække en linje nedad mod venstre gennem de tre bæltestjerner. Sirius og Store Hund har givet navn til Hundedagene, og i det gamle Egypten blev Siruis’ første tilsynekomst i daggryet midt på sommeren brugt som forvarsel på Nilens årlige oversvømmelser. Set fra Danmark kommer Sirius aldrig ret højt over horisonten, hvilket betyder, at dens stærke lys synes at blinke og variere i forskellige farver på grund af dets brydning i Jordens atmosfære.
Sirius er større end Solen og udsender derfor i sig selv mere lys, men den store lysstyrke skyldes primært, at afstanden til den ikke er mere end 8,6 lysår. Det gør den til en af de nærmeste stjerner, men det vidste egypterne naturligvis ikke noget om. Den korte afstand til Sirius betyder, at dens egenbevægelse i forhold til baggrundsstjernerne er forholdsvis stor, og for et par hundrede år kom den i søgelyset, idet Friedrich Bessel i 1844 opdagede, at egenbevægelsen ikke er helt jævn, men at stjernen i stedet syntes at slingre lidt fra side til side. Han gættede på, at Sirius havde en ledsager, som ifølge hans beregninger måtte være temmelig tung for at redegøre for den slingrende bevægelse. Bessel kunne ikke se ledsageren men beregnede, hvor den måtte være. Den blev fundet af optikeren Alvan Graham Clark, som i 1862 afprøvede et 18½ tommers objektiv, som han netop havde færdigslebet. Ledsagerstjernen viste sig at være langt svagere end forventet ud fra dens masse, og mysteriet forblev uløst indtil begyndelsen af 1900-tallet, hvor det stod klart, at der måtte være tale om en hvid dværg, som indtil da kun havde eksisteret som en teoretisk mulighed.
Ledsageren, Sirius B, har en lysstyrke på mag. 8½, men den er meget vanskelig at se, fordi Sirius A med en lysstyrke på mag. ÷1,5 fuldstændig overstråler den. Tænk blot på, at den blev set første gang med et 18½ tommers teleskop. Afstanden mellem de to stjerner er imidlertid ikke altid den samme, medens de to stjerner kredser omkring hinanden i løbet af 50 år, og den bedste mulighed for at se dem adskilt i denne periode er netop her i 2020’erne, hvor adskillelsen kommer op på 10”.
Sirius A og B fotograferet med Hubble Space Telescope.
Sirius A og B. Baneforløbet set fra Jorden.
Hvis vi retter blikket mod den modsatte himmelhalvdel, mod nord, genkender vi en stor del af de cirkumpolare stjernebilleder med Karlsvognen (eller nærmere bestemt Store Bjørn) som den tydeligste. Karlsvognen står næsten lodret i nordøstlig retning først på aftenen i januar, og lige derunder er Løven stået op mod øst. Nordstjernen – Lille Bjørns halespids – står i sin sædvanlige faste højde på 55° over horisonten, og de øvrige lidt svagere stjerner i Lille Bjørn peger ned mod horisonten. Endnu nærmere nordhorisonten kan man måske lige netop skimte de fire stjerner, som udgør Dragens hoved og allerlængst nede ses de to øverste stjerner i Sommertrekanten, Vega i Lyren og Deneb i Svanen. Cepheus og Cassiopeia befinder sig mod nordvest, medens Andromeda og Pegasus står lavt over horisonten mod vest. Højt på vesthimlen ses endnu en hovedperson i den græske mytologis bedst kendte legende, helten Perseus med Medusas hoved i den ene hånd. Næsten i Zenith ses en af de klareste stjerner på den nordlige halvkugle, Capella i stjernebilledet Kusken. Tre svage stjerner danner en ligesidet trekant umiddelbart ved siden af Capella. I mytologien er Capella en ged og de tre stjerner dens kid.
Himlen mod nord omkring midnat i begyndelsen af januar.
Kvadrantiderne, årets første meteorsværm, har maksimum natten mellem 3. og 4. januar. ZHR angives til omkring 100, og Kvadrantiderne er kendt for, at der ofte er mange ildkugler. Trods det viser meteorsværmen sig sjældent fra sin bedste side på danske breddegrader. For det første er vejret ofte meget omskifteligt i januar, og for det andet er maksimum meget smalt. Det varer kun et par timer, så for at se Kvadrantiderne bedst muligt er det nødvendigt, at man befinder sig på den rigtige del af Jorden – samt at der naturligvis skal være skyfrit. Forholdene er dog nogenlunde gode i år, idet månefasen er et par dage efter tredje kvarter, og selv om den står forholdsvis tæt på området, lyser den ikke særlig meget i denne fase.
Forudsigelsen af maksimum for en meteorsværm er et kvalificeret gæt og er således ikke en garanti. Ifølge Den Internationale Meteororganisation skulle maksimum i 2024 finde sted omkring kl. 11 om morgenen dansk tid den 4. januar. Normalt ser man fleste meteorer, når radianten står højest, og for Kvadrantiderne er det i de timerne før daggry – dvs. inden det forudsagte maksimum, som jo forekommer efter solopgang, men prognosen er som nævnt med stor usikkerhed, så det bedste er naturligvis selv at holde øje med himlen.
Kvadrantidernes radiant ligger mellem Bootes og Dragen ud for Karlsvognens vognstang. Dette område ligger tæt på den nordlige horisont indtil sidst på aftenen, hvorefter det stiger højere på himlen. Ved 3-tiden er det kommet mere end ⅓ af vejen op mod zenith og står i østlig retning. Bemærk dog, at selv om meteorerne ser ud til at udstråle fra radianten, vil de kunne ses over hele himlen.
Meteorsværme har deres navn fra det stjernebillede, hvori radianten ligger. Sådan er det ikke for Kvadrantiderne, for de er opkaldt efter et stjernebillede, der ikke længere eksiste-rer. Den franske astronom Jerome Lalande ’opfandt’ Quadrans Muralis (Murkvadranten) i 1795, men da Den Internationale Astronomiske Union i 1920’erne blev enige om at reducere antallet af stjernebilleder til 88, udgik Quadrans Muralis. Meteorsværmen beholdt dog sit navn.
Himlen mod øst ved 03 tiden den 4. januar. Månen befinder sig udenfor billedet til højre for Spica.
Kvadrantiderne ophavskomet var ukendt indtil 2003, hvor asteroiden 2003 EH1 blev fundet, og dens bane viste sig at have sammenfald med Kvadrantiderne. Det står dog ikke helt klart, om det virkelig er ophavskometen, som blev fundet, og hvis det er korrekt er det i virkeligheden en asteroide på samme måde som kilden til Geminiderne i december. Til gengæld er det muligt, at 2003 EH1 er det samme objekt som en komet, der blev observeret af kinesiske, japanske og koreanske astronomer i 1490, og som senere har fået benævnelsen C/1490 Y1.
Den 1. januar 1801 var den italienske astronom Giuseppe Piazzi i færd med at revidere et stjernekatalog, da han i stjernebilledet Tyren opdagede et svagt objekt af 8. størrelse. Det viste sig, at det fundne objekt var en lille planet, som kredser mellem Mars og Jupiter. Planeten fik navnet Ceres, og i løbet af de næste par år blev der fundet yderligere tre med nogenlunde samme baneforhold, nemlig 2 Pallas, 3 Juno og 4 Vesta, hvor sidstnævnte blev fundet i 1807. I dag har astronomerne fundet mere end 200 asteroider større end 100 kilometer i diameter i asteroidebæltet, og det anslås, at der er i nærheden af en million større end 1 kilometer i diameter og millionvis af mindre. Der er dog andet i asteroide-bæltet end blot asteroider. Der kendes adskillige kometer, som også kredser i området, og den største asteroide, Ceres, er så stor, at den er klassificeret som dværgplanet. På trods heraf er Ceres ikke den klareste. Den ære tilfalder 4 Vesta, som kun er ca. halvt så stor som Ceres.
4 Vesta blev fundet efter en systematisk eftersøgning, som involverede mange astronomer i Europa. I januar kan enhver med en almindelig prismekikkert selv finde 4 Vesta, som var i opposition den 21. december 2023. Under de mest gunstige oppositioner kan 4 Vesta lige netop ses med det blotte øje. Dette var dog ikke tilfældet denne gang, hvor lysstyrken toppede på mag. 6,4. I januar er lysstyrken faldet lidt og ligger på omkring mag. 7.
4 Vesta befinder sig i området mellem Tyrens horn, og selvom det er midt i Mælkevejen, er en stor del af dens stjerner dækket af mørke støvskyer, som ligger i Tyren. 4 Vesta er således forholdsvis nem at lokalisere, fordi den er blandt de klareste objekter i området. Som det fremgår af nedenstående kort, passerer 4 Vesta forbi Tyrens nederste horn, stjernen ζ, i den første uges tid af januar. Midt på måneden passerer 4 Vesta mindre end 1° syd for supernovaresten M 1, som også går under navnet Krabbetågen. Mellem den 22. og 23. januar passerer asteroiden meget tæt forbi 114 Tauri på mag. 4,9.
Vesta i januar 2024 mellem Orion og Tyren. Den grå skygge er Mælkevejen. Synsfeltet er 60°.
Synsfeltet er 6°.
En almindelig prismekikkert er tilstrækkelig, og hvis man vil være helt sikker på at have fundet 4 Vesta, skal man notere sig stjernernes stilling og vende tilbage til samme område næste aften. Den ’stjerne’, som har flyttet sig i forhold til dagen før er 4 Vesta. Et dagligt opdateret søgekort med den aktuelle position kan findes på Heavens-above.
Selv om det er mere end fire måneder siden, at Saturn var i opposition, kan den fortsat ses tidligt på aftenen mod sydvest. Under oppositionen havde den en lysstyrke på mag. 0,4. Her i januar er den tydeligt svagere, idet lysstyrken er faldet til mag. 0,9. Trods faldet i lysstyrke er Saturn det klareste objekt i området, idet baggrundsstjernerne i Vandmanden alle er væsentligt svagere. Midt på måneden passerer det tynde segl på den tiltagende måne tæt forbi Saturn.
Månen og Saturn på aftenhimlen den 14. januar kl. 17:30. Læg mærke til jordskinnet på Månen.
Det er kun muligt at se Saturns ring gennem et teleskop, for med det blotte øje ligner Saturn blot en stjerne. I virkeligheden Saturns ring ikke blot en ”ring”, for den består af et meget stort antal individuelle ringe, som består af småsten og støv- og ispartikler. Dette er dog meget vanskeligt at se med et almindeligt teleskop og især i øjeblikket, hvor ringplanet kun ses under en vinkel på 9°. Saturn går tidligt ned, så for at få så godt et billede gennem teleskopet som muligt er det nødvendigt at begynde tidligt efter solnedgang, medens Saturn står forholdsvis højt på himlen. Det er også muligt at se Titan, Saturns største måne som har en lysstyrke på mag. 9. De øvrige større måner kan normalt også forholdsvis nemt ses, men Saturns lave højde over horisonten er en udfordring, for disse måners lysstyrke ligger for alles vedkommende under mag. 10.
Saturn befinder sig i Vandmanden. Omkring 20° længere mod øst langs Ekliptika finder man Solsystemets fjerneste planet, Neptun. Den kan ikke ses med det blotte øje, idet lysstyrken blot er mag. 8. Det er derfor nødvendig med et godt søgekort, og her i januar kan kortene fra december 2023 fortsat anvendes. Neptun afsluttede sin retrograde bevægelse i begyndelsen af december og bevæger sig igen mod øst i forhold til baggrundsstjernerne. Neptuns afstand fra Solen på 4½ milliard kilometer betyder, at den flytter sig meget lidt. Ligesom for Saturns vedkommende gælder det om at være tidligt på færde, for Neptun går ligeledes ned inden midnat. 1. januar går den ned kl. 23 og sidst på måneden kl. 21.
Med en lysstyrke på mag. ÷2,6 bliver Jupiter synlig allerede medens der fortsat er tusmørke. Ved det borgerlige tusmørkes afslutning tre kvarter efter solnedgang den 1. januar står Jupiter i en højde på 34° over horisonten mod sydøst, og den står lige mod syd i en højde på 47° kl. 20. Nedgangen finder sted kl. 03. Sidst på måneden kulminerer Jupiter kl. 18 og går ned kl. 01.
Jupiters skive ses under en synsvinkel på 44”. Afstanden mellem Jorden og Jupiter bliver større i løbet af måneden, hvilket medfører, at størrelsen svinder til 40”. Det er dog fortsat rigeligt til, at de to mørke ækvatoriale bånd kan ses i selv et beskedent teleskop. Ligeledes kan de fire store måner uden problemer ses. Af og til kan man ganske vist ikke se alle fire på en gang. Nogle gange befinder en eller flere måner sig bag Jupiter eller ligger i dens skygge. Andre gange befinder de sig foran Jupiter, og et sådant tilfælde er det vanskeligt at se dem med et lille teleskop, fordi kontrasten til Jupiters skydække er for lille. Hvor godt man kan opløse detaljer, kommer også an på de atmosfæriske forhold. Ofte er der uro og turbulens, så der kun momentvis opstår korte øjeblikke, hvor teleskopbilledet fremstår helt skarpt. Til gengæld kan man som regel se en månes skygge, som er helt sort. På nedenstående billede fremstår månerne tydelige. Billedet gengiver da heller ikke de reelle forhold, idet det er et computerfremstillet billede fra planetarieprogrammet Stellarium.
Til venstre Jupiter med Europa og Ganymede og til højre med Io og dennes skygge. Læg mærke til Jupiters størrelse. 1. billede er fra 6. januar 23:30 og 2. billede fra 15. januar 00:30. I den mellem-liggende tid er afstanden til Jupiter forøget fra 683 millioner kilometer til 702 millioner kilometer.
Tilsvarende begivenheder: transitter, skyggepassager, okkultationer og formørkelser kan beregnes på forhånd. En oversigt fremgår af dette lille program fra ShallowSky. Callisto, den yderste af Jupiters fire store måner, deltager ikke i dette. I øjeblikket befinder Jupiter sig under Ekliptika, og den lille forskel i synsretningen fra Jorden i forhold til Jupiters ækvatorplan betyder, at Callisto ikke passerer foran eller bag Jupiter, men i stedet over og under. Callistos afstand fra Jupiter er næsten 2 millioner kilometer, og det er derfor den af de fire galilæiske måner, som bruger længst tid til en omkredsning af planeten. Omløbs-tiden er 16,7 døgn, hvilket også viser, at Jupiters måner bevæger sig meget hurtigere end Jordens måne, som bruger næsten fire uger og det på trods af, at dens afstand fra Jorden gennemsnitlig kun er 384000 kilometer. Forskellen skyldes Jupiters meget større tyngdekraft. Io, den inderste af Jupiters måner, bruger 1,8 døgn, Europa 3,6 døgn og Ganymede 7,2 døgn. Læg mærke til at disse tre måners omløbsperiode har en resonans på 4:2:1.
Jupiters position i forhold til Ekliptika midt i januar.
På billedet til venstre passerer Callisto set fra Jorden over Jupiters nordpol. ½ omløb senere, dvs. efter ca. 8½ døgn, vender månen tilbage og passerer denne gang under Jupiters sydpol. På billedet til højre ses samtidig Io og dennes skygge.
Uranus befinder sig ligesom Jupiter i Vædderen omtrent midtvejs mellem Jupiter og Plejaderne. Med en lysstyrke på mag. 5,7 kan den lige netop skimtes med det blotte øje under en hel mørk himmel, men dette kræver et godt syn og optimale observationsforhold. Med en prismekikkert er det dog intet problem. Uranus’ position ændres kun meget lidt i forhold til baggrundsstjernerne i løbet af januar. Den bevæger sig retrogradt indtil den 27., hvor den når sit stationære punkt og herefter begynder at bevæge sig progradt. Den minimale bevægelse betyder, at søgekortene fra december 2023 på samme måde som for Neptuns vedkommende kan benyttes her i januar.
Venus har været det dominerende himmellegeme på morgenhimlen siden slutningen af sommeren. Nu er det ved at være slut i denne omgang, for i løbet af januar nærmer Venus sig hurtigt Solen, så den står tættere og tættere på horisonten umiddelbart før solopgang. Med den store lysstyrke på mag. ÷4 er Venus synlig indtil en halvtimes tid før solopgang, og endnu længere tid, såfremt himlen er helt klar. Nedenstående billede viser retningen til Venus og dens højde over horisonten ½ time før solopgang. Som det fremgår, kan Venus følges hele januar, medens det bliver langt vanskeligere i februar.
Venus 1. januar – 1. marts.
Under gode observationsforhold er det også muligt at se Merkur. Den 8. står den lille planet lavere på himlen 13° til venstre for Venus, og på samme tidspunkt står også det smalle månesegl i området.
Morgenhimlen den 8. og 9. januar kl. 08 med Venus øverst og Merkur lavere på himlen mod sydøst. Den svage stjerne er Antares i Skorpionen. Faktisk er Mars også med. Den kan dog ikke ses, for den står lige i horisonten over ø’et i ’sydøst’.
Mekurs lysstyrke er mag. ÷0,2. Denne lysstyrke bibeholdes den næste uges tid, og afstanden mellem den og Venus bliver samtidig reduceret til 11°. Herefter begynder Merkur at nærme sig Solen, men samtidig stiger dens lysstyrke en smule, hvilket kompenserer for den lavere position.
Månens faser i januar.