Stjernehimlen i januar 2017
Januar har ikke altid været årets første måned. Tidligere var det marts, men i det antikke Rom besluttede man i 153 f.v.t. at gøre januar til årets første måned. Danmark fulgte først med i begyndelsen af det 14. århundrede, medens mange europæiske lande fastholdt marts som årets første indtil det 17. og 18. århundrede. Januars gamle danske navn, glugmåned, stammer fra glug, som betyder kikhul. Det, der kikkes ind i, er naturligvis det nye år, og også i Rom havde man et lignende symbol, idet guden Janus repræsenterede både årets begyndelse og afslutning. Janus havde to ansigter, hvor det ene så fremad mod det nye år, og det andet så tilbage mod det forgangne.
Nogle bliver lidt forbavsede, når de får at vide, at Jorden er tættest på Solen i januar. De fleste er klare over, at Jordens afstand fra Solen ikke er den samme året rundt, fordi dens bane er ellipseformet, men nogle tror fejlagtigt, at vi har vinter, fordi Jorden på dette tids-punkt er længst væk fra Solen, og den derfor ikke varmer så meget. I virkeligheden er det omvendt, for Jorden er i perihel omkring 4. januar og i aphel i begyndelsen af juli.
Grunden til årstidernes skiften er derimod, at Jordens akse hælder 23,5° i forhold til bane-planet omkring Solen, og da denne hældning er fast i forhold til rummet, er det skiftevis den nordlige og den sydlige halvkugle, som vender ind mod Solen i løbet af året. Når Jorden befinder sig i den del af sin bane, hvor den nordlige halvkugle vender mod Solen, falder solstrålerne mere lodrette på vore breddegrader, og den ekstra solenergi varmer havet, landjorden og luften op. Et halvt år senere er Jorden nået om på den anden side af Solen, og nu er det den sydlige halvkugle, som vender mod Solen. Derfor er det forår og sommer i Australien, mens vi har efterår og vinter i Danmark.
Årstiderne.
Fyn har en geografisk bredde på ca. 55°, og det betyder, at Solen maksimalt står ca. 58½° over hori-sonten ved middagstid om sommeren, medens den om vinteren kun når 11½°. Den samme mængde solenergi skal derfor fordeles på et større areal om vinteren, og energien bliver yderligere reduceret, fordi dagene er kortere.
Set fra et astronomisk synspunkt har de korte dage dog en væsentlig fordel, for nætterne er jo selvsagt tilsvarende længere, så med den rette påklædning er der mange muligheder for at udnytte de tidspunkter, hvor vejret tillader udsyn til vinterstjernebillederne og de øvrige objekter, som er synlige i årets første måned.
2016 sluttede med en tæt konjunktion mellem Mars og Neptun. Set fra Danmark var afstanden mellem de to planeter omkring ½° nytårsaften, og den blev mindre og mindre. Imidlertid forsvandt planeterne under horisonten, inden tætteste møde. Når mørket sænker sig den første aften i 2017, står de to planeter fortsat tæt sammen og afstanden er igen omkring ½°; blot ligger Mars denne gang øst for Neptun. Mars har en lysstyrke på mag. 1, medens Neptuns kun er mag. 8, hvilket betyder, at den ikke kan ses med det blotte øje, men dog med en god prismekikket eller et mindre teleskop.
Aftenhimlen den 1. januar 2017 kl. 18:00.
Disse hjælpemidler er ikke nødvendige for at få øje på himlens to klareste objekter, Venus og Månen, som befinder sig lidt lavere på himlen og 15°-20° længere mod vest. Venus har en lysstyrke på mag ÷4,4 og kan ses allerede få minutter efter solnedgang. Det samme kan det tynde segl på den tiltagende måne, og faktisk kan resten af Månen også ses, idet det kun er 3½ døgn siden nymåne. Vi kan derfor se den gamle måne i den nyes arme, eller nærmere bestemt kan vi se jordskinnet på Månen.
På trods af sin store lysstyrke er det længe siden, Venus har gjort sig bemærket på aften- eller morgenhimlen. Det meste af foråret 2016 stod Venus meget lavt på morgenhimlen før solopgang, og da den efter øvre konjunktion i juni bevægede sig om på aftenhimlen, blev det ikke bedre, for da den blev synlig i tusmørket i løbet af august, befandt den sig i den lavest placerede del af Ekliptika og stod således fortsat lavt på himlen.
Det blev lidt bedre i løbet af december, men de kommende par måneder bliver forholdene endnu bedre, for her i begyndelsen af 2017 har Venus bevæget sig højere op på Ekliptika. Den befinder sig i Vandmanden og opnår største østlige elongation den 12. januar med en vinkelafstand til Solen på 47°, og samtidig stiger lysstyrken lidt i løbet af måneden.
Venus bevæger sig ind i Fiskene den 23. januar, og hvis vi ser på det hele lidt fra oven, fremgår det tydeligt, at afstanden mellem Jorden og Venus bliver mindre, indtil Venus kommer i konjunktion med Solen den 25. marts. Den 1. januar er afstanden mellem de to planeter 115 millioner kilometer, og dette er svundet til 81 millioner kilometer den 31. januar.
Det indre Solsystem henholdsvis 1. og 31. januar 2017.
Det betyder, at Venus’ tilsyneladende diameter vokser fra 22” til 31” i løbet af måneden, og samtidig vender en mindre og mindre del af dens belyste halvdel ind mod Jorden, fordi Venus bevæger sig ind mellem Jorden og Solen. Den 1. januar ser vi 56% af dens belyste skive, medens det under størst elongation er 50%. Det svinder yderligere til 40% inden månedens udgang. Gennem et teleskop kommer Venus derfor efterhånden til at få samme udseende som Månen i dagene efter nymåne.
Venus’ fase i foråret 2017.
Netop Venus’ faser var et af de argumenter, som Galilei brugte på at bevise, at Copernicus’ heliocentriske verdensbillede er sandt. Der kan nemlig kun opstå faser, hvis Venus bevæ-ger sig rundt om Solen indenfor Jordens bane. Når Venus har en sådan bane, vil den komme til at stå mellem Solen og Jorden, og vi kan kun se lidt af dens belyste overflade. Galilei havde gennem sit teleskop set Venus gennemgå præcis et sådant faseskifte.
Venus’ bane og faser set fra Jorden.
Hele måneden befinder Venus og Mars sig i samme område, og selv om Mars’ lysstyrke ’kun’ ligger på mag. 1, er den røde planet alligevel forholdsvis nem at se. Området mellem Vandmanden og Fiskene har kun få klare stjerner, og Mars er derfor – bortset fra Venus – det klareste objekt på denne del af himlen. Gennem et teleskop er Mars derimod en skuffelse, fordi afstanden til den lille planet er så stor, at den kun ses under en vinkel på 5½” – omkring 1/6 af Venus’ størrelse. Den 31. januar er Månen vendt tilbage til samme område, så den for anden gang denne måned passerer forbi Venus og Mars.
Afstanden til Neptun er så stor, at den kun bevæger sig ganske lidt i forhold til baggrunds-stjernerne, og på grund af sin lysstyrke på mag. 8 er den svær at finde, medmindre man har et godt søgekort. Som tidligere nævnt står Neptun tæt på Mars den 1. januar, så den aften kan Mars bruges som guide. Næsten det samme gør sig gældende den 12. januar; her er det blot Venus, som passerer tæt forbi. Det er samme aften, som Venus har største elon-gation, og afstanden mellem de to planeter er omkring 1/3°, så de kan begge være i samme synsfelt på et okular med moderat forstørrelse.
Venus og Neptun, 12. januar 2017.
I den øvrige del af måneden kan stjernen λ (Lambda) Aquarii på mag 3,7 i Vandmanden bruges som ledestjerne. Neptun befinder sig vest for λ og afstanden formindskes fra 2,1° til 1,3° i løbet af måneden. Det er samtidig ved at være sidste udkald for at se Neptun i denne omgang. Solen nærmer sig området, så Vandmanden kommer til at stå lavere og lavere på himlen efter solnedgang.
Neptuns banebevægelse i januar 2017. Synsfeltet er 4° i bredden. λ kan genfindes på kortet over aftenhimlen den 1. januar øverst på siden.
Ekliptikas næste stjernbillede efter Vandmanden er Fiskene. Venus og Mars bevæger sig ind i Fiskene i løbet af januar, og stjernebilledet kommer således til at indeholde tre plane-ter, idet Uranus i forvejen befinder sig her. Det har den faktisk gjort i de seneste 6 år, for ligesom Neptun bevæger Uranus sig kun langsomt på sin tur rundt om Solen. Uranus har en lysstyrke på mag. 5,8 og er dermed langt svagere end de to øvrige. Fiskene er et stort stjernebillede, men består trods det kun af forholdsvis lyssvage stjerner. Uranus var i opposition midt i oktober og har netop afsluttet sin oppositionssløjfe, så i løbet af januar bevæger den sig igen mod øst i nærheden af ζ Piscium, som har en lysstyrke på mag. 5. Den 1. januar befinder Uranus sig ½° øst for ζ, og planeten når at bevæge sig yderligere ½° længere mod øst i løbet af måneden.
Uranus, januar 2017.
Jupiter, Solsystemets største planet, befinder sig i forårsstjernebilledet Jomfruen. Den lysstærke planet står op omkring 01:30 i begyndelsen af måneden og to timer tidligere ved månedens udgang. I månedens løb passerer Jupiter forbi Jomfruens klareste stjerne Spica på mag. 1. Med en lysstyrke på mag. ÷2 er Jupiter langt klarere end Spica, så for dens vedkommende er det ikke nødvendigt med et detaljeret søgekort.
For at se detaljer såsom Jupiters skybælter og dens fire store måner er det imidlertid nød-vendigt at vente en time eller to, indtil Jupiter er kommet højere op på himlen. Herved undgår man at se gennem den tætteste del af Jordens atmosfære, som forårsager lysbryd-ning og turbulens.
Jupiter har en udstrækning på 37”, og da afstanden mellem den og Jorden bliver mindre indtil oppositionen den 7. april, vil udstrækningen ganske langsomt blive større og ender på 44” under oppositionen. Dens store skive bliver især domineret af de to mørke ækvato-riale bælter, som ligger parallelt med planetens Ækvator, og da Jupiter kun bruger 10 ti-mer til en omdrejning omkring sin akse, vil den store røde plet dukke frem på et tidspunkt.
Det er dog især de fire store Galilæiske måner, som er Jupiters kendetegn. De to inderste, Io og Europa, kredser omkring Jupiter på henholdsvis 1,8 og 3,6 døgn, så i løbet af ganske kort tid kan man følge, hvordan de skifter position i forhold til Jupiter og hinanden. Under deres omkredsning passerer de ind foran Jupiters skive, og under en sådan transit rammer deres skygge Jupiters skytoppe og kan ses som en lille sort plet, der i løbet af et par timer bevæger sig fra den ene side af Jupiter til den anden.
De to yderste måner, Ganymedes og Callisto, bruger henholdsvis 7 og 17 døgn til et omløb om Jupiter. De bevæger sig derfor væsentligt langsommere, og eftersom Jorden og Jupiter ikke kredser omkring Solen i præcist samme plan, betyder deres større afstand fra plane-ten, at de ikke altid passerer foran Jupiter når de betragtes fra Jorden. De passerer derfor enten over eller under Jupiter, og kun hvert 6. år, når Jorden krydser Jupiters baneplan, forekommer der en transit for deres vedkommende. Alle sådanne begivenheder kan beregnes på forhånd, så man med et tabelopslag kan se, hvornår de finder sted.
Jupiter med skybælter og de fire store måner.
Solsystemets næststørste planet, Saturn, befinder sig i øjeblikket i stjernebillederne langt under himlens Ækvator. Det er disse stjernebilleder, vi her på den nordlige halvkugle kalder sommerstjernebilleder, hvilket dermed medfører, at de på denne årstid først står op lige før daggry. Saturn står i begyndelsen af året op mod sydøst omkring 1½ time før Solen. Ringplanetens lysstyrke på mag 0,5 gør den letgenkendelig, især fordi der ikke er andre objekter af så høj lysstyrke i området. Saturn befinder sig i Ophiuchus – dvs. ikke i et af de 12 traditionelle stjernebilleder langs Ekliptika. Saturn har en udstrækning på 16”, og dens ringsystem spænder over 35”. Ringene har i 2017 den maksimale hældning på 27° i forhold til synsretningen fra Jorden og er derfor særlig tydelige, men på grund af den lave højde over horisonten må man væbne sig med tålmodighed til senere på foråret, hvor Saturn når at komme højere på himlen inden daggry.
Saturns ringe. Ringplanets hældning 2002-2017.
Merkur har en kortvarig tilsynekomst på morgenhimlen midt i januar. Hvis himlen er helt klar, bliver den lille solnære planet synlig omkring den 10., og den opnår største vestlige elongation den 19. i en vinkelafstand fra Solen på 24°. Under største elongation vil den med en lysstyrke på mag. ÷0,2 være det næstklareste objekt på den del af morgenhimlen, idet kun Saturn er klarere.
Morgenhimlen den 14. januar kl. 07:30.
En af årets mest produktive meteorsværme har maksimum natten mellem den 3. og 4. januar. Kvadrantiderne topper med en ZHR på op til 120 meteorer i timen, hvilket dog sjældent forekommer på vore breddegrader, idet det kræver en helt mørk himmel og radianten i zenith. Da ZHR desuden er en beregnet værdi, må man regne med et væsent-ligt mindre antal meteorer. Vejret i begyndelsen af januar er sædvanligvis meget usikkert, men ét forhold er dog sikkert i 2017. Der var nymåne den 29. december, så den tiltagende måne går ned omkring kl. 22 og efterlader en mørk himmel. Meteorerne synes at udstråle fra et punkt umiddelbart nord for Bootes. Her fandtes tidligere et stjernebillede, som blev kaldt Quadrans Muralis, og meteorsværmen er derfor den eneste, som ikke har navn efter et af de 88 anerkendte stjernebilleder. Kvadrantidernes radiant ligger tæt på den nordlige hori-sont indtil sidst på aftenen, hvorefter den stiger højere på himlen. Ved 2-tiden er den kommet 1/3 af vejen op mod zenith. Det bedste tidspunkt er derfor nogle timer før daggry den 4. januar, hvor radianten er kommet så højt på himlen som muligt.
Kvadrantidernes radiant. Himlen mod nordøst et par timer efter midnat den 4. januar.
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 kilo-meter i diameter i asteroidebæltet, og det anslås, at der er mere end 750000 større end 1 kilometer i diameter og millioner af mindre. Der er dog andet i asteroidebæltet end astero-ider. 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 Vesta, som kun er ca. halvt så stor som Ceres.
Vesta blev fundet efter en systematisk eftersøgning, som involverede mange astronomer i Europa. I januar kan enhver med en almindelig prismekikkert selv finde Vesta, som kom-mer i opposition den 17. januar. Under de mest gunstige oppositioner kan Vesta lige netop ses med det blotte øje. Dette er dog ikke tilfældet her i 2017, hvor lysstyrken topper med mag. 6,2. Den øvrige del af måneden vil lysstyrken på intet tidspunkt kommer under mag. 6,6. Vesta befinder sig i området mellem Krebsen og Tvilingerne. Det er en himmelegn med få klare stjerner, så Vesta er forholdsvis nem at lokalisere, fordi den er det klareste objekt i området. En almindelig prismekikkert er tilstrækkelig, og hvis man vil være helt sikker på at have fundet 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 Vesta.
Vestas bane i januar, oversigtskort og detailkort.
På ovenstående oversigtskort er der markeret syv Messierobjekter. Med undtagelse af én er der tale om åbne stjernehobe. Undtagelsen er M1, måske bedre kendt som Krabbetågen, som er den eneste supernovarest i Messiers katalog. Af de øvrige er M44 den bedst kendte. Den kaldes også Bistadet, men oprindeligt blev den kaldt Praesepe, hvilket er latin for krybbe, dvs. ifølge legenden den halmfyldte krybbe i stalden i Betlehem. M44 kan ses som en sløret plet med det blotte øje en klar nat uden måneskin. Det samme kan M35, som ganske vist er væsentligt svagere, medens de øvrige kan ses med en prismekikkert.
Oversigt over de seks markerede åbne stjernehobe.
M45, bedre kendt som Plejaderne eller Syvstjernen, ligger udenfor det viste kort. M45 befinder sig i Tyren og er den klareste åbne stjernehob på himlen og er samtidig en af de nærmeste, idet dens afstand er 440 lysår. Med det blotte kan man se seks stjerner og un-der gunstige omstændigheder op til omkring 10. Med en prismekikkert forøges antallet til over hundrede, og gennem et teleskop bliver det til næsten 1000. Plejaderne er en ung hob. Den blev dannet for ca. 100 mio. år siden og befinder sig 440 lysår fra Jorden. Den klareste stjerne midt i hoben er Alcyone på mag 2,9. Plejaderne har en udstrækning på 2°, dvs. 4 gange Månens diameter. Hvis hele hoben skal være indenfor synsfeltet i et tele-skop, skal der således bruges et widevinkelokular med lav forstørrelse.
En anden hob, som heller ikke er med, er Dobbelthoben mellem Perseus og Cassiopeia. Som navnet antyder, er Dobbelthoben i virkeligheden to åbne stjernehobe – NGC 869
(h Persei) og NGC 884 (Chi Persei) – som befinder sig tæt på hinanden. Dobbelthoben har en lysstyrke på mag. 4 og kan med det blotte øje ses som en tåget plet med en udstrækning på omkring 1°. Med en almindelig prismekikkert er det tydeligt, at det er to adskilte stjer-nehobe. Afstanden til hobene er omkring 7500 lysår, og hobene selv ligger i en afstand af et par hundrede lysår fra hinanden. Det er meget unge hob på kun ca. 13 millioner år, og de er domineret af blå-hvide superkæmper, hvis store lysstyrke er årsag til, at vi kan se Dobbelthoben på den store afstand.
Cassiopeia, Dobbelthoben og Andromedagalaksen.
I samme område befinder sig endnu et objekt, der ses som en tåget plet på mag. 3½ med det blotte øje. Denne gang er der ikke tale om en åben stjernehob med et par tusinde stjerner, men om en galakse med én billion stjerner, nemlig Mælkevejens nabo Andromedagalaksen M31. Med en afstand på 2½ million lysår er M31 det fjerneste objekt, som kan ses med det blotte øje. Det man ser som en tåget plet på størrelse med Månen er galaksens lysstærke center. Hele udstrækningen er omkring 4°
Stjernebilledet Andromeda er bedst kendt for Andromedagalaksen, så man overser ofte, at γ Andromedae (Almach) er en af de fineste dobbeltstjerner på himlen. Den ene kompo-nent er gylden og den anden blå, og tilsammen har de en lysstyrke på mag. 2,3. Adskillel-sen mellem de to komponenter er 10”, og afstanden til systemet er 350 lysår. Det var astronomen Johann Tobias Mayer som i 1778 opdagede, at Almach er dobbelt. I dag ved astronomerne, at den blå komponent er en tredobbelt stjerne, så hele systemet består i virkeligheden af fire stjerner.
En anden stjerne af samme beskaffenhed er Castor i Tvillingerne. Castor har en lystyrke på mag. 1,9, og hvis man retter et teleskop mod Castor, bliver den opløst i to stjerner på henholdsvis mag. 2 og mag. 3 med en adskillelse på 5”. Gennem et endnu større teleskop afsløres en tredje komponent på mag. 9 i en afstand på 72”. Og der er mere endnu. Alle tre komponenter er spektroskopiske dobbeltstjerner, dvs. dobbeltheden kan ikke ses visuelt, men kun ved hjælp af spektralanalyse. Det der for det blotte øje ser ud som en enkelt stjerne, er en gruppe på ikke færre end seks stjerner.
En stor del af Mælkevejens stjerner er således enten dobbelte eller flerdobbelte systemer. Det gælder også for himlens klareste stjerne Sirius eller α Canis Majoris. Sirius har en til-syneladende lysstyrke på mag. ÷1,6. Den store lysstyrke skyldes flere ting: Afstanden mellem den og Solen er kun 8,6 lysår, den er lysstærk i sig selv idet den udsender omkring 25 gange så megen energi som Solen, dens diameter er næsten det dobbelte af Solens, og endelig er overfladetemperaturen også meget højere end Solens.
Sirius er som nævnt en dobbeltstjerne, hvor afstanden mellem de to komponenter varierer mellem 3” og 11”. Det er dog meget vanskeligt at se den svage ledsager, og det er helt umuligt, når de to stjerner er tættest på hinanden. Årsagen er, at Sirius’ ledsager, kaldet Sirius B, er en hvid dværg på mag. 9.
Sirius A og B. Omløbstiden er 50 år. I øjeblikket er adskillelsen tæt på det maksimale.
Astronomerne havde længe bemærket, at Sirius har en stor egenbevægelse, og i 1844 opdagede Friedrich Bessel, at den tilsyneladende slingrede på sin vej hen over himlen. Teoretisk blev det derfor beregnet, at den måtte have en usynlig ledsager, som trak i den, og at massen måtte være som Solens for at redegøre for påvirkningen.
Ledsageren blev opdaget visuelt i 1862 af amerikaneren Alvan Graham Clark, som testede et nyt teleskop, han netop havde færdiggjort, og forbavselsen var stor, da det viste sig at lysstyrken kun var 1/360 af Solens, hvilket ikke stemte overens med den anslåede størrel-se. I 1914 blev man endnu mere forbavset, da det blev opdaget, at Sirius B’s spektrum viste, at dens overfladetemperatur var 2½-3 gange større end Solens. Og eftersom den totale udstråling fra et varmt legeme stiger i fjerde potens i forhold til temperaturen, måtte den udsende et sted mellem 30 og 80 gange så meget energi som Solen. Sammenholdt med den meget lille lysstyrke kunne det kun betyde, at Sirius B måtte være meget mindre end nogen anden kendt stjerne, og da den samtidig var lige så tung som Solen, måtte massefylden derfor være meget stor. Den første hvide dværg var fundet.
