The Hitchhiker's Guide To The Night Sky

“Space is big. You just won’t believe how vastly, hugely, mind-bogglingly big it is. I mean, you may think it’s a long way down the road to the chemist’s, but that’s just peanuts to space.”

Douglas Adams


A: Jaarlijkse meteorenregen ‘De Geminiden’. Kijk in de nacht van 13 december op 14 december linksboven het sterrenbeeld Orion en spot vallende sterren.


B: Heel nauwe conjunctie van de twee gasreuzen Jupiter en Saturnus.
Kijk Vanaf 17u30 tot het duo ondergaat laag in het ZW.

 

Het semester loopt op zijn einde. Behalve de wetenschap dat het binnenkort, ergens deze maand, Kerstmis is, hebben we er geen idee van welke dag het is. De deadlines komen aan een rotvaart op ons af en we weten nog steeds niet op welke vraag “42″ het antwoord is. Gelukkig kunnen we nog altijd naar de sterren (en planeten) kijken om dit alles in perspectief te plaatsen. Wij geven opnieuw een aantal suggesties en wetenswaardigheden voor de komende 2 weken.

A: De Geminiden

Aan de oorsprong van de meteorenzwerm met de naam Geminiden ligt geen komeet, maar een planetoïde. Nu moet daar wel bij worden vermeld dat het eigenlijk gaat om de uitgedoofde komeet Phaeton, die door sublimatie zo goed als al haar ijs is verloren. Daardoor vertoont ze geen staarten meer – die nochtans typisch zijn voor een komeet – en wordt er dus eerder van een planetoïde gesproken dan van een komeet.


Wanneer een komeet dichter bij de zon komt sublimeert deze. Hierdoor ontstaan 2 staarten: de stofstaart en de ionenstaart. De stofstaart ligt langs de baan die de komeet aflegt en zijn losgekomen brokstukken die, als ze op het pad van aarde liggen, als meteoren worden waargenomen. De plasmastaart ligt weg van de zon en zijn geladen deeltjes die worden weggeblazen door de elektrisch geladen zonnewind.

De Geminiden is een vrij recente meteorenzwerm. Ze werd in 1862 nog maar voor het eerst waargenomen en is sindsdien jaar na jaar heviger geworden. Aangezien Phaeton uitgedoofd is, zal deze geen verse brokstukjes meer kunnen achterlaten in de ruimte en zal dus in de komende eeuw de Geminiden afnemen, tot ze uiteindelijk helemaal verdwijnt. Gelukkig is het nog niet zover en is vandaag de dag de Geminiden de op een na grootste meteorenzwerm (op 1 staan de Boötiden). Op het piekmoment kunt u tot zo’n 120 vallende sterren waarnemen per uur, indien de radiant van de zwerm in het zenit zou staan. In België komt de radiant echter niet in het zenit, maar toch nog op een mooie hoogte van zo’n 70^{\circ}, zoals op figuur A te zien is. U mag zich dus verwachten aan zo’n 90 tot 100 vallende sterren per uur.

Om de Geminiden goed te zien kijkt u dus best wanneer de radiant zo hoog mogelijk staat, en dat is op maandag 14 december om 3u ‘s nachts. Het sterrenbeeld tweelingen waaruit de meteoren ogenschijnlijk lijken te komen staat echter de gehele nacht van 13 op 14 december aan de hemel, en bij gevolg kunt u dus ook perfect op 13 december in de avond kijken. In principe zijn meteorenzwermen enkele dagen voor en na het maximum ook al zichtbaar, maar de Geminiden zijn sterk gepiekt waardoor u er echt enkel op de nacht van 13 december op 14 december zult kunnen van genieten. Bovendien wordt het een magische avond (als het niet bewolkt is natuurlijk), want het is op dat moment nieuwe maan waardoor de hemel goed donker is om veel vallende sterren te spotten!

Zonsverduistering in Chili en Argentinië

Twee weken geleden deed er zich een maansverduistering voor, en dat wil zeggen dat het eclipsseizoen is! Er komt dus ook een zonsverduistering aan op 14 december. Een eclipsseizoen duurt ongeveer 35 dagen en er zijn slechts 2 van deze seizoenen per jaar waarin zich eclipsen kunnen voordoen. Een eclips vindt plaats wanneer de klimmende of dalende knoop van de maan zich tussen de zon en de aarde bevindt. Deze knopen of nodes zijn de plaatsen waar het baanvlak van de maan de ecliptica (het vlak van het aarde-zonsysteem) snijdt. Na een maansverduistering (volle maan), is de configuratie dus nog steeds gunstig genoeg voor een zonsverduistering (nieuwe maan).


Opdat de zon verduisterd kan worden, moet de maan tussen de aarde en de zon staan. Dit gebeurt ongeveer elke maand bij nieuwe maan, maar toch zien we niet elke maand een zonsverduistering. Dit komt omdat het vlak waarin de maan rond de aarde draait een hoek maakt met het vlak waarin de zon en de aarde liggen. Zo kan de maan bij nieuwe maan zich net ietsje boven of net ietsje onder de zon bevinden, waardoor deze laatste niet wordt bedekt. Enkel wanneer de maan zich net op een van de twee snijpunten van beide vlakken bevindt bij nieuwe maan zal ze de zon bedekken en kunnen wij op aarde genieten van een zonsverduistering.

Er zijn minimaal 2 en maximaal 5 zonsverduisteringen per jaar. Zo speciaal is dat dan toch niet? Jawel! Het duurt namelijk 18.6 jaar of 1 saros voordat zich op dezelfde plek opnieuw een gelijkaardige eclips kan voordoen. De eclips van 14 december is zichtbaar in Chili en Argentinië. In onderstaande figuur kan je zien welk pad de eclips zal afleggen. De totale zonsverduistering kan daarbij enkel binnen de donkerblauwe lijnen worden waargenomen, en duurt maximaal 2 minuten en 10 seconden voor een waarnemer die zich vast positioneert in de stad Sierra Colorada in Argentinië. Daar zal men dus het hele schouwspel met de parels van Baily en de corona kunnen beleven. Wie zich nog binnen de lichtblauwe lijnen bevindt zal kunnen genieten van een gedeeltelijke zonsverduistering, waarbij de procentuele zonbedekking staat gegeven in de respectievelijke lijntjes. In de twee roze gebieden is de eclips slechts gedeeltelijk te volgen omdat tijdens het fenomeen de zon ondergaat (Atlantische oceaan) of opkomt (Stille oceaan).


Het zichtbaarheidsgebied van de totale zonsverduistering van 14 december 2020.

Jammer, de enige corona die we hier in België op 14 december te zien krijgen is dat hardnekkige virus.
We zullen nog eventjes moeten wachten om een zonsverduistering te zien, maar niet getreurd, 10 juni 2021 zal in onze streken al een partiële eclips te zien zijn. Echt spectaculair wordt het pas op 12 augustus 2026. Dan krijgen we een verduistering te zien waarbij 91% van de zon bedekt wordt.

B: Speciale conjunctie tussen de gasreuzen

Maart 2020 was de maand waarin België voor de eerste keer in lockdown ging, en alsof ze het aanvoelden dat dit wel even ging duren, zochten Jupiter en Saturnus elkaar op als knuffelcontact aan de hemel. In de maand maart verminderde de afstand tussen de twee gasreuzen van 9^{\circ} tot nog 6^{\circ}. De maanden die daarop volgden bleef het duo dicht bij elkaar, tot in de zomermaanden juli tot september de maatregelen versoepelden en de 2 planeten terug op een afstand van 8^{\circ} van elkaar kwamen te staan. Afgelopen oktober leken de gasreuzen te weten dat er een tweede lockdown zou aankomen en dus zochten ze elkaar alvast opnieuw op aan de hemel. In november was hun onderlinge afstand dan ook alweer afgenomen tot slechts 2,3^{\circ}, en het ziet ernaar uit dat de planeten samen kerst zullen vieren als knuffelcontacten.

Op 21 december, 19u21 om precies te zijn, staan Jupiter en Saturnus op een luttele afstand van slechts 0^{\circ}06'06" aan de hemel. De 2 planeten verdwijnen onder de horizon omstreeks 19u, en dus kijkt u best zo snel als mogelijk nadat de zon is ondergegaan. Op figuur B wordt 17u30 gesuggereerd omdat de planeten dan nog 10^{\circ} boven de horizon staan. Een vrij zicht op de zuidwestelijke horizon is dus wel verreist.

Dat u dit fenomeen moét gezien hebben staat vast, want het doet zich slechts om de 20 jaar voor! En zelfs dan nog staan de twee planeten nu uitzonderlijk dicht bij elkaar. De vorige keer dat de planeten op een afstand van minder dan 9 boogminuten van elkaar stonden dateert uit de tijd van Galilei, en de volgende keer zal voor maart 2080 zijn. De reden waarom de 2 planeten om de 20 jaar samen aan de hemel staan moeten we zoeken in getijdenkrachten. De twee grootste planeten van ons zonnestelsel oefenen namelijk een niet te verwaarlozen zwaartekracht op elkaar uit, waardoor ze elkaars omlooptijd beïnvloeden. Zo zal de trager roterende Saturnus ook Jupiter wat afremmen op zijn baan om de zon, maar ook omgekeerd zal de sneller roterende Jupiter Saturnus een kleine boost geven. Daardoor hebben de twee zich in de loop der jaren afgesteld op elkaar in een 2:5 baanresonantie. Dit komt erop neer dat in de tijd dat Saturnus 2 omwentelingen rond de zon heeft gemaakt Jupiter er net 5 gedaan heeft, en de twee gasreuzen opnieuw uitgelijnd staan met de zon.


In de 2:5 baanresonantie die Jupiter en Saturnus met elkaar hebben komen de 2 planeten elkaar telkens op 2/3 van hun baan tegen, waardoor deze prachtige figuur ontstaat.

Inderdaad, Jupiter heeft bijna 12 jaar, of omgerekend 4333 dagen, nodig om een rotatie rond de zon uit te voeren. Dit wil zeggen dat de planeet na 20 jaar tijd (eigenlijk 19,86 jaar om precies te zijn)

(19,86 jaar * 365,25 \frac{dagen}{jaar} )/ 4333 dagen = 1,67

toertjes rond de zon heeft afgelegd. Simpeler gezegd komt dat neer op 1 volledig toertje en nog 2/3 van een toertje. In diezelfde tijd heeft Saturnus

(19,86 jaar * 365,25 \frac{dagen}{jaar} / 10759 dagen = 0,67

toertjes rond de zon gemaakt. Waarbij Saturnus er zo’n 29,5 jaar, of dus 10759 dagen, voor nodig heeft om 1 rotatie rond de zon te volbrengen. Het bovenstaande resultaat zegt ons dus dat na ongeveer 20 jaar tijd Jupiter 1 toertje en 2/3 van een toertje heeft volbracht, en Saturnus 2/3 van een toertje heeft afgelegd, waardoor ze dus opnieuw samen aan de hemel staan.

De twee planeten zullen eigenlijk ook enkele dagen voor en na de datum van dichtste nadering al prachtig dicht bij elkaar staan en dus zeker de moeite waard om te bekijken. Rond het moment van dichtste nadering zullen de twee eigenlijk zodanig dicht bij elkaar staan dat ze met het blote oog nauwelijks onderscheidbaar zullen zijn. Probeer ook zeker eens te kijken met verrekijker of telescoop, want het belooft spectaculair te zijn om de twee gasreuzen in 1 beeldveld te kunnen bezichtigen!


Door een telescoop of verrekijker kunt u de 2 gasreuzen prachtig naast elkaar zien staan. Probeer zeker ook de 4 Galileïsche manen rond Jupiter en de maan Titan van Saturnus terug te vinden.