Stjernehimlen i september 2017

Vi kan dog glæde os over én ting: Årstiderne er ikke lige lange. Jorden bruger ét år til et omløb om Solen, men den bevæger sig ikke med konstant hastighed. Jordens bane er ellipseformet, og som det er bekendt fra Keplers 2. lov, bevæger den sig langsomst, når den er længst fra Solen og hurtigst, når den er tættest på. Afstanden er størst i begyndelsen af juli og mindst i begyndelsen af januar. Jorden bruger derfor længere tid om at bevæge sig fra forårsjævndøgn til efterårsjævndøgn end fra efterårsjævndøgn til forårsjævndøgn. På den nordlige halvkugle varer sommerhalvåret omkring en uge længere end vinterhalvåret.

I september har vi dog fortsat sommertid, idet den først slutter den sidste søndag i oktober. Den 1. september går Solen således først ned kl. 20:11 og den 30. september kl. 18:56. Efterhånden som måneden går, bliver der tidligere og tidligere mørkt, og et interessant forhold ved aftenhimlen i september er, at den ser næsten ens ud fra den ene aften til den næste. Hvis man går ud hver aften præcis tre kvarter efter solnedgang, dvs. når tusmørket nogenlunde er overstået, og stjernerne er dukket frem, vil man bemærke, at stjernerne stort set står i samme kompasretning og højde, som de gjorde aftenen i forvejen.

Aftenhimlen tre kvarter efter solnedgang henholdsvis den 1.og den 30. september.

Rent astronomisk og matematisk bevæger stjernerne sig omkring 1° længere mod vest og går ned 4 minutter tidligere for hvert døgn, der går. Nu er det naturligvis ikke stjernerne, som bevæger sig, idet årsagen er Jordens kredsløb omkring Solen. I løbet af ét år tager den en omgang på 360°, svarende til 1° pr. døgn. For os på Jorden ser det ud, som om det er Solen, der bevæger sig 1° mod øst i forhold til stjernerne, hvilket forklarer, hvorfor hver årstid har sine særlige stjernebilleder.

Her i den første efterårsmåned går Solen ned omkring 2½ minut tidligere hver aften. Den tidligere nedgang udligner således næsten stjernernes bevægelse mod vest, hvilket forklarer aftenhimlens uforanderlighed fra aften til aften.

Et andet interessant fænomen i september den såkaldte Høstmåne. I Danmark har vi ikke tradition for at navngive de forskellige måneders fuldmåne – med fuldmånen i september som en undtagelse. Fuldmånen ser dog ikke anderledes ud i september end i andre måneder, men dens optræden på aftenhimlen er anderledes. Før i tiden faldt høsten noget senere end i dag, og da bonden kun havde sin le, kunne han knap nok nå at blive færdig, før det tidlige efterårsmørke faldt på. Han kunne derfor drage fordel af Månens lys, og et ganske særligt forhold gør, at den i dagene omkring fuldmåne står op på næsten samme tidspunkt mange aftener i træk og derfor meget bekvemt tillod den travle bonde at fortsætte arbejdet lang tid efter solnedgang. Høstmånen er pr. definition den fuldmåne, som falder tættest på efterårsjævndøgn, og det skabte et problem, for Månens faser falder jo ikke altid på samme dato. Høstmånen kan således falde fra to uger før til to uger efter jævndøgn. I 2017 er der fuldmåne den 6. september og igen den 5. oktober, så faktisk falder Høstmånen først i oktober i år, men i praksis har det jo ingen betydning, fordi bonden ikke længere er afhængig af denne naturlige lyskilde. I dag tager det kun få timer at få høsten i hus, men Månen fortsætter uanfægtet sin vante gang og minder om svundne tider.

Efter dagens og aftenens dont var de hårdtarbejdende bønder formodentlig trætte og havde ikke megen blik for stjernehimlen. Alligevel var de mere opmærksomme på den omgivende natur end flertallet er i dag, hvilket de mange gamle vejrvarsler er et godt eksempel på. Vejrvarslerne var datidens vejrudsigt. Mange hundrede års erfaring og overlevering havde opbygget en større eller mindre sikkerhed for at forudsige den kommende tids vejr ud fra bestemte tegn på himlen. I dag har vi det noget nemmere, selv om vejrudsigternes pålidelighed er et populært diskussionsemne.

Ofte er der mange stjerneklare nætter i september, og stjernehimlen på denne årstid har meget at byde på. Om aftenen er det fortsat sommerstjernebillederne med især Sommer-trekanten, som dominerer. Efterhånden som natten skrider frem, begynder vinterstjerne-billederne så småt at dukke op på østhimlen, og inden daggry står Orion allerede højt på himlen mod sydøst. Himlens klareste stjerne, Sirius, når ligeledes at vise sig, inden det bliver lyst.

De mange klare efterårsnætter kan også bruges til at teste sit syn. Udover et klart udsyn til himlen er det naturligvis også nødvendigt, at det vigtigste instrument er i topform, nemlig øjet.

En normal synsstyrke defineres som 6/6, dvs. man på en afstand af 6 meter skal kunne genkende en række bogstaver eller symboler af en ganske bestemt størrelse. Som ud-gangspunkt anvender optikeren eller øjenlægen et stort E, Snellens E, som i afstanden 6 meter skal have en højde og bredde på 8,75 mm. Herved bliver armene og mellemrumme-ne mellem disse 1,75 mm, hvilket på den anvendte afstand svarer til en synsvinkel på 1′, og hele bogstavet har en synsvinkel på 5′. De øvrige bogstaver eller symboler på synsprøve-tavlen er størrelsesmæssigt indrettet efter samme princip.

De fleste mennesker med normale øjne kan ubesværet læse 6/6-rækken på synsprøvetav-len, og mange kan genkende endnu mindre bogstaver. Synsstyrken eller visus siges så at være 6/5, 6/4,5 eller endda 6/3 for de allermest skarpsynede. Folk med brydnings- eller bygningsfejl kan oftest opnå samme resultat ved hjælp af korrigerende briller eller kontaktlinser. Såfremt synsstyrken er dårligere end 6/6, f.eks. 6/12, betyder det, at bogstaverne enten skal være dobbelt så store, eller skal rykkes ind på 3 meters afstand for at kunne læses. Hos optikeren kan man også få testet sit farvesyn og kontrastsensitivi-teten, dvs. evnen til at skelne farver eller gråtoner fra hinanden.

Efterårshimlen giver mulighed for selv at foretage en synstest både med eller uden briller, inden optikeren eller øjenlægen eventuelt konsulteres. Det klassiske eksempel er Mizar og Alcor, der som bekendt befinder sig i knækket på Karlsvognens stang, og som skal søges på nordvest-himlen på denne årstid. Gennem årtusinder har dette par været benyttet som synstest blandt alle folkeslag, lige fra nomaderne i de arabiske ørkener til indianerne på prærierne i Nordamerika.

Men et eller andet må være sket med dette stjernepar eller med det menneskelige øje. Medens naturfolkene tilsyneladende gav prædikatet usædvanlig godt syn til dem, som kunne se Alcor, har vi i dag intet besvær med at skelne de to stjerner fra hinanden. Alcor har en lysstyrke på mag. 4 og befinder sig i en afstand på omkring 12′ fra Mizar, svarende til 1/3 af Månens tilsyneladende størrelse. Den mest logiske forklaring må være, at Alcor i dag lyser klarere end førhen, men vi må heller ikke glemme, at briller ikke eksisterede på den tid, så selv en let nærsynethed eller bygningsfejl kunne have afgørende betydning.

Plejaderne eller Syvstjernen står op lige før midnat, og såfremt man ikke kan se mindst 6 stjerner i denne hob, men kun en svag sløret plet på størrelse med Månen, står det virkelig dårligt til med synet. Den syvende og ottende stjerne i hoben har samme lysstyrke, så hvis man kan se syv, kan man som regel også se otte.

Til en mere krævende test er ε i Lyren perfekt. Det er den berømte dobbelt-dobbelt. ε¹ og  ε² har lysstyrker på omkring mag. 5 med en adskillelse på 208″, hvilket svarer til 3½’. Som vi så, har Snellens E en størrelse på 5′, men folk med bedre synsstyrke end 6/6 kan skelne de to komponenter fra hinanden, såfremt de rette betingelser er til stede.

Både øjet og prismekikkerten kan testes ved hjælp af en endnu mere berømt dobbeltstjer-ne, nemlig Albireo eller β Cygni, som består af to komponenter af henholdsvis mag. 3,1 og mag. 5,1 med en adskillelse på 34″. En prismekikkert med 7× forstørrelse får tilsynela-dende adskillelsen til at stige til 238″ eller 4′, medens en 10× bringer adskillelsen op på 340″ eller 5 2/3′. Nogle kan derfor skelne de to komponenter fra hinanden med 7× forstør-relse, medens andre skal bruge 8× eller 10×. Det er samtidig en test af farvesynet og pris-mekikkertens kvalitet, idet en god 50 mm prismekikkert skulle kunne vise den smukke kontrastforskel på denne orange og blå dobbeltstjerne. Det største problem i denne forbin-delse er lystyrkeforskellen, hvor lyset fra den stærkeste komponent kan overstråle den svagere ledsager.

Kontrastsensitiviteten, dvs. evnen til at skelne svage stjerner eller diffuse udstrakte objek-ter, er en anden sag, som også nemt kan afprøves under den åbne himmel. På denne årstid har vi nordhimlens bedste udsyn til Mælkevejen. En måneløs nat med normale observa-tionsforhold udenfor byens lys afslører hjemgalaksens forrevne udseende omkring Sva-nen. Andromedagalaksen M31 skal kunne ses som en tydelig tåget plet noget større end Månen, medens stjernebilledernes normale udseende næsten forsvinder i mylderet af utallige svage stjerner.

En virkelig udfordring og et tegn på at øjets lysopfattende sanseceller er i superb stand, er såfremt M33 i Trekanten kan ses med det blotte øje. De fleste skal dog være glade, hvis de kan skelne denne meget svage og diffuse galakse selv gennem en prismekikkert. På grund af sin nærhed og store udstrækning har M33 en meget lav overfladelysstyrke, så observa-tionsforholdene skal være yderst gode under dette forsøg.

Stjernehimlen ved midnat midt i september med de omtalte testobjekter til afprøvning af synet.

På ovenstående kort skal man især lægge mærke til stjernebilledet helt nede ved den sydlige horisont. Piscis Austrinus eller på danske Sydlige Fisk indeholder en stjerne af 1. størrelsesklasse. Stjernen hedder Fomalhaut, og september er en af de måneder, hvor denne klare stjerne ses bedst fra Danmark. Det er himlens 18. klareste stjerne og den sydligst beliggende stjerne af 1. størrelse synlig fra vore breddegrader, og man tager ikke fejl af den, for der er ingen andre klare stjerner i området umiddelbart under Stenbukken og Vandmanden. Eftersom stjernens lys passerer en meget stor del af Jordens atmos-fære, bliver det imidlertid svækket så meget, at Fomalhaut ser væsentligt svagere ud end dens størrelsesklasse umiddelbart indikerer.

Fomalhaut er en af Solens naboer. Dens afstand er omkring 25 lysår, og den har en særlig betydning i exoplanetefterforskningen, da den er centrum for en støvskive, der indeholder en exoplanet, kaldet Fomalhaut B. Det er den første exoplanet, der blev fotograferet direkte i synligt lys af Hubble Space Telescope. Der er dog ikke store chancer for, at vi skulle have intelligente naboer så tæt på. Fomalhaut er en ung stjerne, som antages at være 440 ±40 millioner år, så der har slet ikke været tid nok til udvikling af højerestående liv. Fomalhauts overfladetemperatur er omkring 8300° C, og den har en masse på 1,92 gange Solens. Dens lysstyrke er omkring 16,6 gange større end Solens, og dens diameter er ca. 1,84 gange så stor.

Det er ved at være allersidste udkald for at se Jupiter på aftenhimlen, inden den kommer i konjunktion med Solen den 26. oktober. I begyndelsen af måneden går Jupiter ned godt en time efter Solen, og inden månedens udgang er forskellen svundet til ½ time. Det er kun den store lysstyrke på mag ÷1,7, som gør den store planet synlig i tusmørket. Den lave højde gør det vanskeligt at skelne detaljer på den 32” store skive, og ligeledes kan det være vanskeligt at se de fire store måner, hvis lysstyrker ligger på omkring mag. 6.

Til gengæld volder det ikke problemer for rumsonden Juno, som i øjeblikket kredser om Jupiter. Juno blev opsendt den 5. august 2011, og efter en fem år lang tur ankom den til Jupiter den 5. juli 2016. Ved ankomsten blev rumsonden indsat i en foreløbig bane med en omkredsningstid omkring Jupiter på 53 døgn. Planen var, at banen senere skulle ændres til en polarbane med en omkredsningstid på 14 døgn, men på grund af et problem med rumfartøjets hovedmotor måtte denne manøvre annulleres, så Juno måtte forbliver i den oprindelige bane. Det forhindrer dog ikke rumsondens instrumenter i at tage nærbilleder af Jupiter, idet banen fører den helt ned til en afstand af kun 3400 kilometer over Jupiters skytoppe. Det sker blot ikke så ofte som planlagt, nemlig kun hver 53. dag i stedet for hver 14. dag.

Tegningen viser det planlagte (og nu aktuelle) baneforløb med omkredsninger på 53 dage, som skulle efterfølges af de annullerede 14-dages baner.

I juli blev der mulighed for at optage nærbilleder med JunoCam og foretage videnskabe-lige undersøgelser af Jupiters Store Røde Plet, da Juno passerede direkte over pletten i en afstand på 9000 kilometer. Udover JunoCam foretog de øvrige otte instrumenter hver især deres særlige observationer under forbiflyvningen. De otte instrumenter omfatter bl.a. et magnetometer og en ultraviolet spektrograf, og ved at kombinere de mange data fra disse instrumenter, kan forskere skabe en mere komplet model end det hidtil har været muligt.

Jupiters Røde Plet, JunoCam 10. juli 2017. Billedet er efterbehandlet og farveforstærket for at forøge kontrasten. 

Astronomerne er ikke sikre på, hvor længe Den Store Røde Plet har eksisteret. Teleskopet blev opfundet i begyndelsen af 1600-tallet, og den første observation stammer muligvis fra Giovanni Cassini i 1665.

På Cassinis tegninger er syd opad, og både størrelsen, formen og positionen af den karakteristiske aftegning minder meget om det, vi i dag kender som Jupiters Store Røde Plet.

På et maleri fra 1711 af den italienske barokkunstner Donato Creti er afbildet et par astronomer i færd med at observere Jupiter og de galileiske måner, og på det forstørrede udsnit ses en rødlig plet på Jupiters skive.

I de senere år er Den Store Røde Plet begyndt at krympe, og i betragtning af den accele- rende hastighed, kunne det ende med, at den helt forsvinder i indeværende århundrede. Samtidig falmer den røde nuance også gradvist, men indtil videre lever pletten op til sin navn, og den er stadig større end Jorden.

Solsystemets anden store gasplanet, Saturn, står ved mørkets frembrud lavt på himlen i sydlig retning. Den befinder sig i Ophiuchus, og på grund af den lave højde over horison-ten er det lige som for Jupiters vedkommende vanskeligt at skelne detaljer. I dette tilfælde er det jo især ringsystemet, som tiltrækker sig opmærksomheden. I øjeblikket har ringsy-stemet en udstrækning på 38”, hvilket kan sammenlignes med Jupiters skive på 32”. Saturn går ned kl. 23:30 først på måneden og et par timer tidligere ved månedens udgang.

Den 15. september er det foreløbig slut med at observere Saturn på helt nært hold. Rum-sonden Cassini har de seneste 13 år været i kredsløb omkring Saturn, og nu er den ved at løbe tør for brændstof til opretholdelse og justering af banen. Hvis ikke der gribes ind inden da, vil kontrolcentret på Jorden miste muligheden for det videre forløb. Den 23. april påbegyndtes derfor en række manøvrer, som ender med, at Cassini styrter ned gennem Saturns atmosfære, hvor den brænder op. Årsagen til denne drastiske afslutning er, at to af Saturns måner, Enceladus og Titan, har potentielle livsbetingelser eller i det mindste indeholder kemiske forbindelser i lighed med det miljø, som herskede på Jorden for 4-4½ milliarder år siden. For at undgå at Cassini en gang kolliderer med en af disse måner, har NASA valgt at bortskaffe rumsonden på en sikker måde, så den ikke forurener miljøet og dermed ødelægger fremtidige undersøgelser.

Inden de afsluttende manøvrer blev indledt, vendte Cassini den 12. april sit kamera mod Jorden og tog dette sidste billede af sin hjemplanet. Afstanden til Jorden er 1,4 milliarder kilometer. Den lille lysprik til venstre for Jorden er Månen.

Neptun er i opposition natten mellem den 4. og 5. september. En ydre planet observeres normalt bedst under oppositionen, idet afstanden mellem den og Jorden er mindst på dette tidspunkt. Neptun befinder sig imidlertid så langt væk, at dens lysstyrke stort ligger på samme niveau hele efteråret, nemlig mag. 7,8. Det betyder naturligvis, at Solsystemets yderste planet ikke kan ses med det blotte øje, men en almindelig prismekikkert er til-strækkelig til selv at finde en planet, som først blev opdaget i 1846. Kikkerten skal i givet fald rettes mod Vandmanden og nærmere bestemt mod λ (Lambda) Aquarii, som har en lysstyrke på mag. 4. I begyndelsen af september befinder Neptun sig 1,2° øst (til venstre) for λ, og dens retrograde bevægelse fører den i løbet af måneden omkring ½° nærmere. I nætterne omkring den 19. passerer Neptun tæt forbi en 8. størrelsesklasse stjerne, HIP 113231, dvs. en stjerne med samme lysstyrke som Neptun selv. Mindste afstand bliver 1’, svarende til 1/30 af Månens diameter. Afstanden til HIP 113231 er 120 lysår, og afstanden til Neptun er 4 lystimer.

Kortet over Vandmanden viser positionen af λ – også kaldet Hydor.

På detailkortet er λ den klare stjerne i midten. Synsfeltet er 4½°, og Neptuns position er vist henholdsvis den 1., 19. og 30. Neptuns retrograde bevægelse fører den mod højre.

Neptun står mod syd omkring midnat, og et par timer senere er det Uranus’ tur til at passere meridianen. Uranus befinder sig i Fiskene, og på samme måde som med Neptun står den i nærheden af en stjerne af 4. størrelsesklasse. Den 1. september står Uranus 1° nord for ο (Omikron) Piscium, og ligesom Neptun bevæger den sig i øjeblikket retrogradt. Den mest iøjnefaldende forskel er, at Uranus har en lysstyrke på mag. 5,7 og dermed væsentligt klarere end Neptun. Et teleskop med en forstørrelse på >100× viser Uranus som en lille skive på knap 4”.

Fiskene ligger under Pegasusfirkanten og Vædderen. Uranus befinder sig lige ved siden af Omikron.

Uranus’s bane september-november 2017. Synsfeltet er 5° svarende til synsfeltet i en prismekikkert.

Uranus blev opdaget ved et tilfælde af William Herschell i 1781. 20 år senere blev et andet hidtil ukendt medlem af Solsystemet fundet. 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, og som han i første omgang antog for en haleløs komet. På grundlag af Piazzi’s positionsbestemmelser var den tyske matematiker Karl Friederick Gauss i stand til at beregne en bane, og det viste sig, at det fundne objekt var en lille planet, som kredser mellem Mars og Jupiter. Planeten fik navnet Ceres, og er i dag kendt som den største af de efterhånden talrige asteroider. Den er endda så stor, at den er klassificeret som dværgplanet.

Egentlig kom det ikke som en overraskelse, at der blev fundet en planet med denne bane. I 1766 havde J. D. Titius gjort opmærksom på en besynderlig regelmæssighed i planeternes afstande fra Solen. Ved at manipulere med en række tal kom han frem til en serie, der med forbavsende nøjagtighed viste planeternes middelafstande fra Solen i forhold til Jordens afstand. Opdagelsen blev offentliggjort i 1772 af J. E. Bode og kaldes i dag Titius-Bodes lov. Da William Herschell opdagede Uranus i 1781, passede dens afstand i talrækken, men man var også opmærksom på, at de manglede en planet mellem Mars og Jupiter.

I 1800 oprettede en række tyske astronomer det såkaldte “Himmelpoliti”, hvis opgave var at finde den manglende planet ved systematisk at udforske stjernehimlen langs Ekliptika. Da Piazzi tilfældigvis opdagede Ceres, kom han således Himmelpolitiet i forkøbet. Him-melpolitiet fortsatte imidlertid sit arbejde, og det lykkedes i løbet af de næste par år at finde yderligere tre småplaneter, nemlig Pallas, Juno og Vesta. Herefter skete der ikke noget før 1845, hvor den 5. asteroide, Astrea, blev opdaget af en tysk amatørastronom.

Siden hen er der som bekendt fundet utallige småplaneter, og selvom de fleste befinder sig i asteroidebæltet, har mange af dem baner, som fører dem omkring overalt i Solsystemet. Nogle passerer tæt forbi Jorden, og de som kommer tættest på betegnes PHA, potentially hazardous asteroids, dvs. potentielt farlige asteroider. En af disse er 3122 Florence, som blev opdaget fra Siding Springs Observatory den 2. marts 1981. 3122 er opkaldt efter Florence Nightingale, og den kredser omkring Solen i en elliptisk bane på mellem 1,0 og 2,5 AU i løbet af 2,38 år. Asteroiden har en diameter på omkring 5 kilometer, og den 1. september 2017 passerer den Jorden i en afstand på 7 millioner kilometer. Det er det tætteste møde siden 1890, og den vil ikke komme så tæt på igen før efter år 2500.

Lysstyrken forventes at toppe omkring mag. 8½, og den korte afstand betyder, at 3122 Florence vil bevæge sig meget hurtigt over himlen. De første dage af september tilbage-lægger den 9° pr. døgn gennem Vandmanden, Delfinen og Ræven. Både lysstyrken og vinkelhastigheden falder hurtigt, og når den nogle dage senere er nået op i Svanen, er lysstyrken faldet til under mag. 10.

 3122 Florences bane den 1. uge i september 2017.

Lysstyrken i de tre første uger af september.

Et par timer før solopgang kan man ikke undgå at få øje på et meget klart lysende objekt på vej op over horisonten på østhimlen. Det er Venus, som med en lystyrke på mag. ÷3,9 står op så tidligt, at himlen stadig er mørk, inden tusmørket senere tager over. Merkur be-finder sig i begyndelsen af måneden i Krebsen og passerer de to første dage af september tæt forbi den åbne stjernehob M44, også kendt som Præcepe, Bistadet eller Krybben. Under en mørk himmel kan M44 skelnes som en tåget plet på mag. 4, men kun et teleskop kan opløse de klareste af dens omkring 1000 enkeltstjerner.

Venus er ikke alene på morgenhimlen, idet den har følgeskab af Merkur og Mars, som ganske vist ikke er nær så lysstærke, og desuden står tættere på horisonten. Den 12. opnår Merkur største vestlige elongation, hvor den med en lysstyrke på mag. ÷0,1 vil stå i en højde på 10° over horisonten ½ time før solopgang. Efter største elongation står Merkur lavere og lavere for hver morgen, der går, men til gengæld stiger dens lystyrke. Den 12. står Mars 3° lavere end Merkur og vil kun have en lysstyrke på mag. 1,8.

Det er derfor nødvendigt at finde prismekikkerten frem, for at få øje på Mars på den lyse morgenhimmel. Et par dage forinden passerede Merkur tæt forbi Løvens klareste stjerne Regulus, og den 16. og 17. passerer Merkur og Mars forbi hinanden med en mindste-afstand på 10’. På dette tidspunkt er Merkurs lysstyrke steget til mag. ÷1, og den korte afstand mellem planeterne betyder, at de kan ses samtidig i synsfeltet på et teleskop med 50×-75× forstørrelse. Man kan da se, at Merkur er 2/3 belyst og har en udstrækning på 6½”, medens Mars kun spænder over 3½” og er fuldt belyst. Mars er fysisk større end Merkur, men da afstanden til den er 388 millioner kilometer sammenlignet med Merkurs på 163 millioner kilometer, ser den naturligvis mindst ud.

Den 18. passerer det meget tynde segl på Månen tæt forbi Regulus, og 2 dage senere er det Venus’ tur til at have et tæt møde med Regulus.

Morgenhimlen den 12. september 2017.
 
Månens faser i september 2017. Månens aktuelle fase kan ses på denne side hos US Naval Observatory.