Stjernehimlen i december 2017
I denne måned kan man næppe undgå at blive gjort opmærksom på, at Julen står for døren. Aviser og ugeblade bugner af annoncer, postkassen flyder over med reklame-tryksager, og supermarkederne holder åbent stort set døgnet rundt. Heldigvis er dagene korte i december, og nætterne derfor tilsvarende lange, så der bliver trods juletravlheden masser af tid til at rette blikket mod vinterhimlen.
Den 1. står Solen op kl. 08:22 og går ned igen kl. 15:53. Det giver en dagslængde på 7 timer og 31 minutter, og den 31. er de tilsvarende tider henholdsvis kl. 08:46 og kl. 15:57, hvilket vil sige 7 timer og 11 minutters dagslys, så selv når tusmørket trækkes fra, bliver det til mange mørke timer. Årets korteste dag falder i 2017 den 21. december. Helt præcis når Solen sin sydligste position på Ekliptika kl. 17:28. På dette tidspunkt er den gået ned på vore breddegrader, idet solnedgangen denne dag finder sted kl. 15:49, og eftersom den står op kl. 8:44, varer dagen kun 7 timer og 5 minutter. Det er næsten 10½ time kortere end ved midsommer. Når Solen kulminerer, dvs. står højest på himlen mod syd kl. 12:17, befinder den sig kun godt 11° over horisonten. Skyggerne er derfor ekstra lange selv ved middagstid. I modsætning hertil står Solen 58° over horisonten ved midsommer. Bemærk at dette gælder for Odense. Andre steder i Danmark vil der forekomme en mindre afvigelse pga. en anden geografisk placering. Skagen ligger godt 3° længere mod nord end Gedser, så Solens højde vil afvige lige så meget fra den ene ende af landet til den anden.
Vintersolhverv, lange skygger.
Årets 12 måneder inddeles i fire årstider, hvor hver årstid varer tre måneder. Den traditionelle inddeling følger kalendermånederne. Denne inddeling benyttes f.eks. af meteorologerne, fordi det gør det nemmere at udarbejde månedsvise klimatologiske beregninger og statistikker. For meteorologerne begynder vinteren således den 1. december, medens den astronomisk set først begynder ved vintersolhverv.
Trods vinterens begyndelse står mange af sommerens stjernebilleder fortsat på himlen umiddelbart efter solnedgang. Især vil man lægge mærke til Svanen, hvis klareste stjerne, Deneb, udgør det ene hjørne af Sommertrekanten. Omkring juletid står Svanen som et stort kors på vesthimlen efter mørkets frembrud, og netop denne placering og de seks klareste stjerners indbyrdes position har givet anledning til det alternative navn Nordkorset.
En fast tradition omkring juletid er genoptagelsen af spørgsmålet om Betlehemsstjernen. Der er skrevet tykke bøger og utallige artikler om det astronomiske fænomen, som ifølge legenden fandt sted for et par tusinde år siden. Trods alle spekulationerne står det stadig ikke klart, hvad Betlehemsstjernen egentlig var.
En anden tradition – især i de senere år – er ikke fast knyttet til julemåneden. Den flytter sig nemlig i årenes løb og kan forekomme på alle årstider. Første gang vi hørte om supermånen var for snart 40 år siden, hvor pressen havde fået nys om, at Månen ville komme særlig tæt på Jorden og derfor se langt større ud end normalt. Lige siden har vi hvert år hørt om den kæmpestore måne, som næsten fylder det halve af himlen og blænder med sit umådeligt skarpe lys.
I år er det fuldmånen den 3. december, som får pressens opmærksomhed. Der er dog ingen som helst hold i historien. Månens bane om Jorden er som bekendt elliptisk, så én gang under hvert omløb passerer den naturligvis det punkt, hvor den er tættest på Jorden. Dette punkt kaldes perigæum. Månen bruger 27 døgn, 7 timer, 43 minutter og 6 sekunder til ét omløb om Jorden. Dette er tiden, der går for Månen at bevæge sig 360° i forhold til stjernerne, medens tiden i forhold til retningen mod Solen, dvs. fra den ene fuld- eller nymåne til den næste er lidt mere end 2 døgn længere, nemlig 29 døgn, 12 timer, 44 minutter og 3 sekunder. Det skyldes, at Jorden og Månen kredser omkring Solen, og derfor bevæger sig omkring 30° frem i banen i løbet af disse knap fire uger. Denne afstand skal indhentes, inden de tre legemer igen står på linje, og det tager de førnævnte godt 2 døgn.
Månens perigæum finder derfor ikke sted under samme månefase, fordi den bliver forskudt de godt 2 døgn for hvert måneomløb. Èn gang om året falder perigæum tæt på fuldmåne, én gang tæt på nymåne, og resten af tiden under forskellige månefaser. Den 3. december er der fuldmåne 17 timer før Månen er i perigæum, og når Månen er tæt på Jorden, ser den naturligvis også størst ud.
Månens bane om Jorden. Ellipsens excentricitet er overdrevet.
Afstanden til Månen varierer mellem 406700 kilometer og 356400 kilometer, og det skal her bemærkes, at astronomerne angiver afstanden mellem to himmellegemer som afstanden mellem deres centre. Afstanden mellem Jordens og Månens overflade bliver derfor omkring 8000 kilometer mindre. Månens bane bliver påvirket på grund af tiltrækningen fra Solen og planeterne, så afstanden varierer periodevis.
Det er dog meget vanskeligt, hvis ikke umuligt, at se forskel fra en ’normal’ fuldmåne med det blotte øje, idet størrelsesforskellen mellem perigæum og apogæum kun er på nogle få bueminutter, og det er især vanskeligt, fordi der jo går ½ år mellem ekstremerne. Det eneste man vil bemærke er, at Månen ser større ud, når den står op eller går ned, men det skyldes en helt anden årsag nemlig den såkaldte måneillusion.
Den kortere afstand betyder naturligvis også, at Månens lys vil være stærkere. Øjet opfatter imidlertid forskelle i lysets intensitet efter en logaritmisk skala, så selv om den større måneskive lyser omkring 25% mere, svarer det kun til en forøgelse på ¼ størrel-sesklasse. Under fuldmåne har Månen gennemsnitlig en tilsyneladende størrelsesklasse på omkring mag. ÷12,6. Man skal derfor se meget nøje efter for at afgøre, om Månen ser større ud end normalt eller har en lysstyrke på mag. ÷12,6 eller mag. ÷12,8.
Fuldmåne.
Når der er fuldmåne, kan man ikke se så mange stjerner som normalt. I stedet kan man jo benytte opfordringen fra den samlede presse til at rette blikket mod Månen. Det er vanske-ligt at se Månens mange kratere, når der er fuldmåne. Kratere, bjerge og andre konturer gør sig bedst, når lyset falder skråt, men ét krater gør sig særlig bemærket, når der er fuldmåne. Det drejer sig om Tycho, som er opkaldt efter vores landsmand Tycho Brahe. Selve krateret hører med en diameter på 85 kilometer ikke til Månens største. Tycho er imidlertid omgivet af en mørk rand og er centrum for en række lyse stråler, som tilsammen gør, at det tydeligt kan ses med det blotte øje.
Tycho er et af de yngste kratere på Månen. Dets alder anslås til omkring 108 millioner år, hvilket også er årsagen til det markante strålesystem. Strålerne blev dannet samtidig med krateret, idet materiale fra Månens dybere liggende lag blev slynget ud ved nedslaget. Dette udkastede materiale er lysere end den ældre overflade, og formodentlig forsvinder strålerne efter en vis tid, fordi de bliver mørkere pga. indflydelse fra solvinden og den kosmiske stråling, eller de bliver efterhånden udjævnet ved nye nedslag af mikrometeorider. Flertallet af Månens kratere er langt ældre end Tycho, så her er strålerne for længst forsvundet. Copernicus og Kepler er andre eksempler på strålekratere, men de er ikke nær så markante som Tycho. Tychos længste stråle når næsten halvvejs rundt om Månen, og især i månehavet Mare Serenitatis kan den tydeligt ses mod den mørke baggrund.
Dette er ikke et månekrater, men et 30 meter bredt marskrater. Billedet er optaget den 19. november 2013 af NASAs Mars Reconnaissance Orbiter. Krateret er dannet for ganske nylig, da det ikke var synligt på optagelser fra juli 2010.
Når Månen ikke er fremme eller lyser svagere under andre faser end fuldmåne, er decembers nattehimmel domineret af de store vinterstjernebilleder, og frem for alt er det Orion, som markerer sig. Orion er efter manges mening himlens smukkeste stjerne-billede og kan i december ses midt om natten i sydlig retning halvvejs oppe på himlen. Stjernebilledets form som en atletisk mandsperson er ikke til at tage fejl af, og det er da også opkaldt efter en af de store helte fra den græske mytologi.Det mest markante træk ved Orion er de tre bæltestjerner, som danner en skrå linje midt i stjernebilledet. En linje gennem de tre stjerner viser vej til himlens klareste stjerne Sirius.
Orion og Sirius.
Orions to klareste stjerner, Betelgeuze og Rigel, udgør henholdsvis øverste venstre og nederste højre hjørne af stjernebilledet, og selv om begge stjerner er superkæmper, er de meget forskellig af fysisk natur. De to stjerners forskel kan tydeligt ses med det blotte øje. Betelgeuze er en rød superkæmpe, dvs. en stjerne, der har gennemløbet det meste af sin tilværelse og nu er svulmet kraftigt op. Dens størrelse varierer en del, hvilket kan konstate-res ved, at dens lysstyrke varierer over en årrække. Rigel befinder sig derimod i den modsatte ende af tilværelsen. Det er en forholdsvis nydannet stjerne, som klassificeres som blå superkæmpe.
Lige så kendt som Orions Bælte er Oriontågen. Med det blotte øje ses den som en tåget udseende stjerne midt i Sværdet lige under bæltet. Tågen er tydelig i en almindelig prismekikkert, men dens struktur kan først skelnes gennem et større teleskop eller endnu bedre ved fotografering med lang eksponeringstid. I Oriontågen dannes der nye stjerner, og om nogle millioner år vil der kunne ses en stor åben stjernehob på stedet.
Orions Bælte og Sværdet med Oriontågen. Farverne kan være svære at skelne, med mindre man har et forholdsvis stort teleskop.
Merkur og Saturn kan ses med det blotte øje og har været kendt siden oldtiden. Merkur er den af de såkaldte klassiske planeter, som er nærmest Solen, medens Saturn er den, som er længst fra Solen. I det meste af december kan ingen af dem dog ses, fordi de begge kommer i konjunktion med Solen. Merkur passerer mellem Solen og Jorden den 13. december, og Saturn passerer bag Solen den 21. december. Hvis vi kunne se dem midt på måneden, ville de derfor begge stå lige i nærheden af Solen. Dette kan naturligvis ikke lade sig gøre, især for Merkurs vedkommende, idet den vender sin ubelyste side mod Jorden. Hvad vi heller ikke umiddelbart kan se er, at planeterne trods deres tilsyneladende nærhed af hinanden befinder sig i vidt forskellige afstande. Der er 1,6 milliarder kilometer mellem Saturn og Jorden, medens afstanden til Merkur kun er 100 millioner kilometer.
Merkur i konjunktion den 13. december. Saturn ses til venstre, og den vandrette streg er Ekliptika.
Som det fremgår af ovenstående tegning, passerer Merkur over Solen. Der bliver således ikke tale om en Merkurpassage, for selv om Merkur er i nedre konjunktion 3 gange i løbet af et år, har dens bane så stor hældning i forhold til Ekliptika, at der kun forekommer omkring 13 merkurpassager på 100 år. Næste gang bliver om eftermiddagen den 11. november 2019.
Allersidst på måneden dukker Merkur op meget lavt på morgenhimlen kort tid før solopgang, medens Saturn først bliver synlig i januar – ligeledes på morgenhimlen. Så længe behøver man dog ikke at vente for at se planeter om morgenen. Venus er ganske vist ikke længere synlig, idet den står for tæt på Solen, men ved kl. 03-tiden står Mars op, og i begyndelsen af måneden befinder den sig tæt på Jomfruens klareste stjerne, Spica. Afstanden til Mars er i øjeblikket så stor, at den lille planet kun har en lysstyrke på mag. 1,7. Det er væsentligt svagere end Spica, men alligevel ikke mere, end at man tydeligt kan se farveforskellen på den svagt blålige stjerne og den røde planet. I løbet af måneden bevæger Mars sig hurtigt mod øst blandt baggrundsstjernerne og passerer ind i Vægten lige inden jul. Vægten kommer således til at indeholde to planeter, idet også Jupiter befinder sig her.
Det bør ikke volde vanskeligheder at identificere Jupiter. Vægtens to klareste stjerner, α og β Libra har en lysstyrke på mag. 3, hvilket vil sige, at Jupiter med mag ÷1,7 er mangefold klarere. Først på måneden er der omkring 15° mellem de to planeter. Mars’ hurtige bevægelse får dog hurtigt afstanden til at svinde, så når den aftagende måne blander sig i sceneriet den 14. er der kun 9° mellem planeterne. På årets sidste dag er afstanden kun 3°, og de to planeter står på hver sin side af α Libra, som trods sit navn kun er Vægtens 2. klareste stjerne, idet β Libra er en anelse klarere.
Morgenhimlen den 14. december kl. 07.
Oprindelig var Vægten ikke et selvstændigt stjernebillede, idet dets nuværende stjerner repræsenterede Skorpionens kløer. Grækerne kaldte området Chelae, der oversat netop betyder kløer. Helt glemt er det gamle tilhørsforhold dog ikke. Alpha Librae hedder Zubenelgenubi fra arabisk ’den sydlige klo’, og Beta Librae hedder Zubeneschamali, ’den nordlige klo’. Som tingene har udviklet sig, og grænserne mellem stjernebillederne blev fastlagt, er Vægten nu lidt større end Skorpionen men er langt mindre iøjnefaldende.
Af de klassiske planeter, dvs. de som kan ses med det blotte øje, er det således kun Mars og Jupiter, som gør sig bemærket i december. Der er dog endnu to på nattehimlen, nemlig
Uranus og Neptun, som første blev opdaget efter teleskopets opfindelse. Neptun er den yderste af Solsystemets store planeter, og den befinder sig i Vandmanden. Neptun har en lysstyrke på mag. 8 og kan derfor kun ses med optiske hjælpemidler. En god prismekikkert og en mørk himmel er tilstrækkelig. Kikkerten skal rettes mod λ (Lambda) Aquarii, som har en lysstyrke på mag. 4. Neptun befinder sig hele måneden knap ½° syd for λ. Det svarer til Månens tilsyneladende diameter, og da Neptun afsluttede sin oppositionssløjfe sidst i november, flytter den sig kun ganske lidt i løbet af december. Gennem en prisme-kikkert kan planeten kun ses som en stjernelignende prik. Neptun har en udstrækning på knap 2½”, så der skal et større teleskop til for at kunne skelne dens svagt blålige skive.
Afstanden fra Jorden til Neptun er næsten 4½ milliarder kilometer. Halvt så langt væk møder vi Uranus, og da de to planeter har næsten samme størrelse, afspejler det sig i deres tilsyneladende udstrækning og lysstyrke. Uranus har en lysstyrke på mag. 5,7 og en udstrækning på 3½”, hvilket gør det lidt nemmere at finde den i Vandmandens nabo-stjernebillede, Fiskene. Nærmeste stjerner af nogenlunde høje lysstyrker er ο (Omikron) på mag. 4½, ν (Nu) på mag. 4½ og μ (Mu) Piscium på mag. 5. Et par håndfulde svagere stjerner med lysstyrker mellem mag. 6 og 8 ligger spredt i området, hvor især en lille skæv firkant udgør et karakteristisk mønster umiddelbart under planeten. Ligesom Neptun flytter også Uranus sig kun ganske lidt, idet dens oppositionssløjfe afsluttes allerførst i det nye år.
Uranus’ position den 15. december.
Et overordnet samt detaljerede søgekort til Uranus og Neptun kan findes under omtalen af stjernehimlen i november 2017.
Normalt anses Perseiderne for årets bedste meteorsværm. Det skyldes primært, at den forekommer i august, hvor vejrforholdene – og specielt nattetemperaturen – er velegnet til udendørs ophold. Decembers meteorsværm, Geminiderne, er også værd at holde øje med. Påklædningen skal så blot indrettes efter årstiden, og netop i år er forholdene ekstra gode, idet maksimum natten mellem den 13. og 14. december falder tæt på nymåne. Det tynde månesegl viser sig mod øst ved 04-tiden, og på det tidspunkt står radianten i Tvillingerne (Gemini) højt på himlen mod sydvest. ZHR, dvs. det teoretisk beregnede antal meteorer, sættes normalt til omkring 100-120. Det er væsentligt mere end Perseidernes ZHR på 60-80, og derudover bevæger meteorerne sig forholdsvis langsomt, idet støvpartiklerne rammer Jordens atmosfære med en hastighed på 35 kilometer i sekundet. Geminiderne kan stort set ses hele natten, idet radianten står op umiddelbart efter solnedgang.
De fleste velkendte meteorsværme som f.eks. Perseiderne og Orioniderne er gamle. De er blevet observeret i hundreder eller endda tusinder af år. De tidligste beskrivelser stammer fra kineserne, men det var først i sidste halvdel af 1800-tallet, at astronomerne fandt ud af, at de store årligt tilbagevendende meteorsværme skyldes støvpartikler fra kometer, hvis bane krydser eller passerer tæt forbi Jordens bane.
En enkelt meteorsværm forblev imidlertid en gåde. Geminiderne dukkede pludselig op midt i 1800-tallet. I begyndelsen var sværmen ikke særlig bemærkelsesværdig og kom højst op på 10-20 meteorer i timen. Siden da er antallet imidlertid steget, og er i dag en af de mere spektakulære meteorsværme, hvor ZHR som tidligere nævnt kan komme op på 120 meteorer i timen under optimale forhold.
Da Geminiderne blev opdaget i 1862, begyndte astronomerne i de følgende år at lede efter ophavskometen. Medens meteorernes antal steg støt, forblev kometen ukendt, men langt om længe skete der noget. I 1983 opdagede astronomerne ved hjælp af NASA’s Infrared Astronomical Satellite (IRAS) et objekt, som kredser i samme bane som geminidestrøm-men. Sammenfaldet var så godt, at det måtte være kilden til meteorsværmen. Objektet fik navnet 3200 Phaethon, og det kredser omkring Solen i en ellipseformet bane i løbet af 1,43 år på samme måde som andre kortperiodiske kometer.
3200 Phaethons bane.
Til stor forbavselse havde objektet imidlertid ingen komethale. Og endnu mere forbavsen-de var, at der ikke var tegn på aktivitet, som kunne redegøre for de mange løsrevne partikler, som er nødvendige, for at Geminiderne fortsat kan bestå som meteorsværm. I stedet var der tale om en asteroide.
3200 Phaethon klassificeres i dag som en stenkomet. I modsætning til almindelige kometer består den som navnet antyder primært af sten, og sjældenheden skyldes, at den skal passere meget tæt på Solen for at blive aktiv. Almindelige kometer afgasser primært is – hvilket skaber den udbredte koma og lange hale – medens en stenkomet skal så tæt på Solen, at der er varmt nok til, at der udgasses fast stof direkte fra dens overflade. Dette kunne i givet fald danne en form for hale.
Geminidernes radiant.
Natten mellem den 30. og 31. passer Månen gennem den åbne stjernehob Hyaderne i Tyren. Det er stort set en gentagelse af passagen den 5.-6. november. Under passagen bliver adskillige af Hyadernes stjerner okkulteret, og det hele kulminerer med en okkultation af Aldebaran tidligt om morgenen den 31. Forskellen denne gang er, at det sker før fuldmåne, så okkultationen sker ved Månens ubelyste rand. Okkultationen af Aldebaran sker i Odense kl. 02:11:32. Selve passagen af Hyaderne kan følges fra mørkets frembrud den 30., hvor γ (Gamma) Taurii bliver okkulteret kl.18:16:53. I de følgende timer bevæger Månen sig langsomt gennem stjernehoben med en hastighed af omkring en månediameter i timen.
Månen og Aldebaran den 31. december kl. 02:11:31 og kl. 02:11:32.
Månens aktuelle udseende kan ses på denne side.