Jaargang 14, nummer 3 Juli 1997 VERENIGING VOOR STERRENKUNDE MIDDEN-LIMBURG NR.91 CCD-opname van de Maan. Gemaakt door Paul Smeets. Hij koppelde z’n Meade Pictor aan de 30 cm Celestron C11 en voilá ! Merk op hoe extreem gevoelig zo’n camera is. Details die met een ”ouderwetse “ film moeilijk zijn vast te leggen zijn nu met belichtingstijden van slechts enkele millisecondes al zeer goed zichtbaar. albedo 1 Colofon Voorwoord ALBEDO is een populair wetenschappelijk tijdschrift over sterrenkunde, weerkunde, natuurkunde, ruimtevaart en ruimteonderzoek. Albedo wordt uitgegeven door de Vereniging voor Sterrenkunde Midden Limburg. Het blad verschijnt zeer onregelmatig. Planetoïden-special ? REDACTIE Huub Scheenen, hoofdredacteur, Johan Wevers, Ron van der Goor. REDACTIE-ADRES Henri Hermanslaan 161, 6162 GE Geleen. tel. 046-4754235 Email: [email protected] LAY-OUT EN DRUK De artikelen voor de Albedo worden gemaakt met de meest onmogelijke tekstverwerkers. De uiteindelijke vormgeving geschiedt met Microsoft Publisher en Microsoft Word. De afbeeldingen worden ingescand met een Trust Imagery 2400, uiteraard volledig TWAIN-compatibel. De bewerking van de afbeeldingen gebeurt met PhotoImpact ! en CorelDraw. Het kostbare origineel van de ALBEDO wordt uitgeprint met een Hewlett Packard Laserjet 5L. Voor de vermenigvuldiging wordt ieder geschikt kopieerapparaat gebruikt zolang het maar gratis is. Het lijkt er wel een beetje op. Onbedoeld maar toevalligerwijs in dit nummer veel informatie over planetoïden. Inmiddels is de fly-by met Mathilde goed verlopen, bij het ter perse gaan van dit nummer waren er nog geen details bekend, toch al een eerste foto. Uiteraard ook aandacht voor het ongeluk met het Russische ruimtestation Mir. Gelukkig geen persoonlijke ongelukken maar de schade blijkt aanzienlijk. Ook in dit nummer weer eens wat aandacht voor astronomie en de computer; onder de V.S.M.L.-leden schijnen nogal wat van die dingen rond te zwerven en in plaats van alleen maar plaatjes kijken is zo’n ding natuurlijk ook voor “nuttigere” zaken in te zetten. Dit is het laatste nummer voor de vakantie. De eerstvolgende Albedo hoeft u niet voor half september te verwachten. Ondertussen blijft de redactie natuurlijk verlangen naar massa’s kopij. We zoeken onder andere iemand die met enige regelmaat iets wil schrijven over waarnemen. Huub Scheenen Inhoudsopgave Pagina Artikel ABONNEMENTEN Bij het lidmaatschap van de V.S.M.L. is de ALBEDO inbegrepen. Losse abonnementen zijn niet mogelijk. Alleen zij die lid zijn van de V.S.M.L. hebben recht op de ALBEDO. 2 3 4 DISTRIBUTIE De ALBEDO wordt onder strenge bewaking naar het verenigingslokaal aan de Oude Keulsebaan gebracht. Alleen hier is de ALBEDO verkrijgbaar. De oplage is aangepast aan de behoefte. Voor bijbestellingen kunt u contact opnemen met de redactie. 6 7 5 9 11 13 Colofon, Van de redactie, Inhoudsopgave Agenda, Van de Vereniging Astronieuws Is het heelal dubbelbrekend? harde gammastraling van quasars. Ontmoeting met Mathilde. De NEAR maakt een scheervlucht langs planetoïde 352 Mathilde. Recent ontdekte bruine dwerg is het koelste object in de Pleiaden. De ondergang van de planeet Pluto. Is het nou een planeet of een ijsdwerg? De merkwaardige begeleider van de Aarde. Een merkwaardig object draait in een hoefijzervormige baan rond de Aarde en de Zon. Hoefijzervormige banen op de computer. Met deze Basic-listing kunt u zien hoe dergelijke banen kunnen bestaan. Ruimtestation Mir in de problemen. Na een botsing met een bevoorradingscapsule stapelen de problemen voor het ruimtestation zich op. De astronauten proberen met kunst en vliegwerk het stokoude station te redden. albedo 2 Agenda Zaterdag 5 juli 1997. Independence Day. Nou nee, niet die film maar de viering van de Amerikaanse onafhankelijkheidsdag. Belangrijk voor ons? Ja, ook op die dag landt de Pathfinder op Mars en begint het autootje Sojonour over Mars rond te crossen. Het is lang geleden dat er een bezoek aan Mars is gebracht dus hopelijk gaat alles naar wens. Maandag 7 juli 1997. Drs. J. Blom. Lezing over γ-straling in het heelal. Zaterdag 9 september 1997. Het is nog een beetje voor de Perseïden maar omdat het nu wel weekend is houden we op deze zaterdag de roemruchte Perseïdenbarbecue. Een sterrenkundige activiteit die inmiddels al door meer afdelingen wordt georganiseerd. Van de Vereniging naar alle waarschijnlijkheid zwaar beneveld. Maandag 3 november 1997. Najaarsvergadering. Lei zorgt weer voor de vlaai en u mag dan weer de lezingen kiezen voor 1998. Zaterdag 8 november 1997. Open dag. De doorsnee leek wordt door ons weer op sappige wijze ingewijd in de beginselen van de astronomie en wat wij als amateurtjes daar wel zo leuk aan vinden. Alle lezingen beginnen om 20.00 uur. Dit programma kan nog veranderen, we zijn van plan een aantal extra lezinkjes door de eigen leden in te plannen. Stand van zaken kijkerbouw: het gaat tergend langzaam maar er komt toch wat schot in. De montering is al op zijn betonnen voet geplaatst en de kijkerbuis is aangepast, met een beetje spierballenpower kan er worden waargenomen. De beoogde behuizing voor de kijker wordt momenteel van een nieuw verflaagje voorzien zodat we van de zomer dan toch alles in gereedheid kunnen brengen. Ondertussen wordt er in het clubgebouw ook hard gewerkt; het is wellicht niet meteen zichtbaar maar vele kleine reparaties en aanpassingen zijn inmiddels gedaan. Van de zomer volgen dan nog enkele grote klusdagen en dan kunnen we er hopelijk weer een tijd tegen. Onlangs hebben twee leden het gewaagd om tussen het geweld van de professionele sprekers door ook eens een lezing te geven ! Een onverwachts grote opkomst. Ook hebben mijn gevederde oortjes opmerkingen bereikt als: “professioneel”, “goed verzorgd” en “moet vaker gebeuren!”. Zaterdag 15 september 1997. Als de herinnering juist is dan vieren onze buren, de afdeling ZuidLimburg oftewel Galileo hun vijftig jarig bestaan. We zijn nog niet uitgenodigd maar bij deze zijn ze alvast gewaarschuwd: we komen wel effe vlaai preuve op de receptie (en happen meteen een biertje of zo mee.) Gezien de financiële toestand van de V.S.M.L. zit een kadootje er ook nog wel in. Blijkbaar hoef je geen Prof, Dr. Drs. Ir, Ing of Mr. te zijn om iets te vertellen te hebben. Laat dit een stimulans zijn om de andere leden eens iets te vertellen over wat jouw nu interesseert in deze hobby. Maandag 8 september 1997. W. Heukelom vertelt u of astrologie waarheid of waanzin is. Deze lezing was op de najaars-vergadering waar de lezingen voor 1997 werden gepland de absolute favoriet. Van het bestuur zult u vanavond weinig last hebben. Meer dan de helft van het V.S.M.L.-bestuur, ligt dan nog in Zuid-Frankrijk een vervelende hobby uit te oefenen: ze kijken sterretjes en neveltjes, en mocht het daar onverhoopt bewolkt zijn ook dan zien ze sterretjes en zijn ze Kuuke (Inmiddels heeft de volgende zich al gemeldt datum en onderwerp zijn echter nog niet bekend) albedo 3 Astronieuws Is het heelal dubbelbrekend? Met bovenstaande vraag wordt bedoeld of het heelal zich gedraagt alsof het een kristal is waarbinnen licht dat in de ene richting beweegt zich anders gedraagt dan licht dat zich in de andere richting beweegt. Radiogolven van veraf gelegen melkwegstelsels verplaatsen zich over grote afstanden door de ruimte, die gevuld is met magnetische strooivelden en een ijl plasma van elektronen en ionen. Een in de fysica bekend verschijnsel, het Faraday effect, zorgt ervoor dat dit plasma en deze velden de polarisatie (d.w.z. de richting waarin de velden bewegen) op een subtiele manier roteren. Dit effect is klein maar wel degelijk gemeten in licht dat door verschillende melkwegstelsels uitgestraald is; het effect is evenredig met de sterkte van het magnetische veld en de ionendichtheden en met het kwadraat van de golflengte van het licht. Typisch is zo'n 5 tot 8% van het door melkwegstelsels uitgestraalde licht gepolariseerd in de richting van het melkwegvlak, meestal doordat het opgewekt werd in de vorm van synchrotron straling. Twee onderzoekers, Borge Nodland van de Universiteit van Rochester en John Ralston van de Universiteit van Kansas hebben de polarisatie meetgegevens van 160 melkwegstelsels onderzocht en hebben opgemerkt dat, behalve de invloed van het Faraday effect, er een extra mysterieuze hoekafhankelijkheid een rol speelt. Inderdaad varieert de rotatie op consistente wijze als functie van de meethoek aan de hemel, alsof het heelal een voorkeursas had. Het blijkt dat de hoeveelheid polarisatie afhangt van de afstand tot het verre melkwegstelsel alsmede van de cosinus van de hoek tussen de inkomende radiogolven en een as die blijkbaar in de richting van het sterrenbeeld Sextant ligt. Deze anomalie lijkt strijdig met enkele belangrijke fysische aannames, zoals de aanname dat er geen voorkeursrichting bestaat in de ruimte en de aanname dat de ruimte zelf isotroop is (d.w.z. hetzelfde is in alle richtingen). Een mogelijke verklaring zou kunnen zijn dat er zogenaamde “domeinmuren'' bestaan tussen verschillende delen van het heelal, zoals die door verschillende theorieën uit de deeltjesfysica worden voorspeld. De waarde van deze studie hangt onder andere af van de kwaliteit en de hoeveelheid van de polarisatiemetingen, en Nodland en Ralston zijn daarom op zoek naar meer meetgegevens. (Verschenen in Physical Review Letters, 21 April 1997; op het internet kan men grafieken vinden op www.aip.org/physnews/graphics). Johan Wevers Bron: PHYSICS NEWS UPDATE The American Institute of Physics Bulletin of Physics News Number 317 April 17, 1997 by Phillip F. Schewe and Ben Stein tieve kernen, quasars, die de meest gewelddadige hemelverschijnselen in het heelal zijn, dezelfde energiebron hebben: een zwart gat dat gevoed wordt door een grote accretieschijf van invallend materiaal dat grote jets van materie uitstraalt in de richting van de polen. Mrk421 (400 miljoen lichtjaar van ons verwijderd) is het dichtstbijzijnde object van dit type wiens polen direct op de aarde gericht zijn. Afgelopen jaar heeft Mrk421 geduldige onderzoekers beloond met de meest explosieve uitbarsting van gammastraling die ooit waargenomen is, met een energieflux die het tienvoudige was dan die van de veel dichterbij gelegen Krabnevel, die bekend staat als de sterkste gammastraler aan de hemel. Tijdens een bijeenkomst in Washington DC presenteerde Trevor Weekes van het Whipple Observatory ene gedetailleerde spectrum van Mrk421. De hoeveelheid uitgezonden van gammastraling wordt snel minder voor de hoogst energetische fotonen (boven de 6 TeV), hoewel ze minder snel afneemt dan men verwacht had. Weekes suggereert dat het verwachtte effect van twee dingen die de straling verzwakken - stof in de buurt van de quasar en de infrarode straling in het heelal, waarschijnlijk overschat zijn. Johan Wevers Harde gammastraling van quasars Een overvloed van gamma straling met energieën in het TeV (Terraelektron volt) gebied is waargenomen van het melkwegstelsel Markarian 421. Deze waarnemingen kunnen astronomen ertoe brengen om hun modellen van de kernen van actieve melkwegstelsels te herzien. Velen veronderstellen dat deze acalbedo 4 Bron: PHYSICS NEWS UPDATE The American Institute of Physics Bulletin of Physics News Number 318 April 23, 1997 by Phillip F. Schewe and Ben Stein Ontmoeting met Mathilde Op 27 juni 1997 zal de Near Earth Asteroid Rendezvous-sonde op een afstand van 1200 km langs de planetoïde 253 Mathilde scheren. Als aanvulling op de scheervluchten van Galileo langs de S-type asteroïden Ida en Gaspra is men nu voor het eerst in staat een C-type asteroïde van dichtbij te onderzoeken. Mathilde heeft de aandacht van de wetenschappers getrokken o.a. door de extreem langzame rotatieperiode van 17,5 dag. Artist Impression van 253 Mathilde NEAR zal Mathilde met een snelheid van 10 km/s passeren. Gedurende deze passage zullen hogeresolutie foto’s gemaakt worden en zal het spectrum van het verlichte deel van de asteroïde worden onderzocht. Mathilde is ongeveer 50x50x70 km groot. De beste monochrome opnamen zullen een resolutie hebben van 200 m. De kleurenopnamen worden samengesteld m.b.v. 7 filters en zullen een maximale resolutie halen van 400 meter. Gedurende de nadering van Mathilde zal gezocht worden naar begeleidende satellietjes. Satellietjes tot 100 meter kunnen worden gedetecteerd. Met behulp van het Radio Science-experiment zal de massa van Mathilde tot op 10% nauwkeurig bepaald kunnen worden. Schematische voorstelling van de scheervlucht van NEAR langs 253 Mathilde De beste opnamen zullen gemaakt worden tijdens en net na de dichtste nadering. Om Mathilde niet te missen, de exacte positie is immers niet bekend, moeten minimaal 12 uur voor de dichtste nadering optische navigatiefoto’s gemaakt worden om eventuele koerscorrecties tijdig door te kunnen voeren. Later zal de NEAR-sonde ook nog een bezoek brengen aan de bekende asteroïde Eros. Inmiddels is bekend geworden dat de scheervlucht langs Mathilde succesvol is verlopen. Links ziet u de eerste foto’s van de steebklomp. Merk op dat de artist impression de werkelijkheid goed benaderd. Helaas was er te weinig tijd om de eerste wetenschappelijke resultaten in dit nummer te verwerken. albedo 5 Recent ontdekte bruine dwerg is het koelste object in de Pleiaden. Een team van astronomen van de universiteit van Leicester heeft in de Pleiaden een bruine dwerg ontdekt. Het is het koelste en zwakste object in de stercluster en wellicht is het zelfs de kleinste bruine dwerg die tot nu toe is ontdekt. De bruine dwerg heeft de naam PIZ I gekregen en heeft een massa van ongeveer 50 Jupitermassa’s en een oppervlaktetemperatuur van 2000 °C. Tot nu toe was de ster Gliese 229B de minst massieve bruine dwerg. Van dit object is veel minder goed bekend hoe groot het precies is; de schattingen lopen uiteen van 20-65 Jupitermassa’s. Het team van astronomen van Leicester maakt deel uit van een internationaal onderzoeksproject naar bruine dwergen. Het is mogelijk dat bruine dwergen een substantieel deel uitmaken van de ontbrekende donkere materie in het heelal. der is. De Pleiaden zijn een perfect jachtgebied; de sterren in de cluster zijn astronomisch gezien erg jong, zo’n honderd miljoen jaar en dat is net genoeg om bruine dwergen te kunnen detecteren. Inmiddels zijn er nog drie bruine dwergen in de Pleiaden ontdekt. Al ruim 15 jaar is men op zoek naar bruine dwergen maar in die tijd zijn er slechts enkele met zekerheid gedetecteerd. Door de steeds gevoeliger wordende detectoren wordt het gemakkelijker om bruine dwergen te vinden. Men verwacht dan ook dat de komende jaren meer objecten met de grootte van PIZ I gevonden zullen worden. Huub Scheenen bron: perbericht internet. PIZ I is ontdekt met behulp van de 2,5 m Isaac Newton Telescoop op La Palma gedurende waarnemingsperiodes in december 1995 en januari 1996. (De foto’s werden gemaakt met de filters I en Z, hier is ook de naam van afgeleid.) Aanvullende waarnemingen zijn gedaan met de UKIRT (United Kingdom InfraRed Telescope) op Hawaï in oktober 1996. Spectra werden opgenomen met de 4 m William Herscheltelescoop op La Palma in november 1996. Bruine dwergen worden vaak vergeleken met mislukte sterren; in de zin dat ze niet massief genoeg zijn voor de kernfusie van waterstof in de sterkern. Als er eenmaal een bruine dwerg is gevormd is er niets dat het proces gaande houdt; de ster blijft de rest van zijn leven afkoelen. Een bruine dwerg kan dus het beste worden ontdekt als-ie nog jong en helalbedo 6 De ondergang van de planeet Pluto De ontdekking van een ijzig miniplaneetje in de buitendelen van het zonnestelsel toont definitief aan dat Pluto geen planeet is. En het zonnestelsel blijkt veel uitgestrekter dan werd gedacht. De hoogbejaarde Clyde Tombaugh wilde er niets van horen van de theorie dat Pluto geen planeet is. Vierentwintig was hij toen hij in 1930 Pluto ontdekte - de negende (en kleinste) planeet in het zonnestelsel. In één klap was hij wereldberoemd. logie vertonen dan de planeet Mercurius. Andere manen zijn waarschijnlijk ingevangen planetoïden. Vorig jaar werd een planetoïde ontdekt die ooit als komeet door het leven ging. En in welk vakje de ijsdwergen in de buitendelen van het zonnestelsel moeten worden ingedeeld, is al helemaal niet duidelijk. in 1951 al voorspeld door de Nederlands-Amerikaanse astronoom. Gerard P. Kuiper. Maar dat zich daar ‘kometen’ zouden bevinden met afmetingen van honderd of tweehonderd kilometer, had niemand verwacht. Normale kometen zijn hooguit enkele tientallen kilometers in middellijn. De eerste ijsdwerg werd vijf jaar geleden gevonden: een klein, donker hemellichaam met een middellijn van tweehonderd kilometer, buiten de baan van Neptunus. Inmiddels zijn er ruim veertig bekend, net als Pluto allemaal op zo’n zes miljard kilometer afstand van de zon. De ijzige wereldjes zijn stijf bevroren en weerkaatsen zo weinig zonlicht dat ze alleen met de allergrootste telescopen te zien zijn. Geen wonder dat Clyde Tombaugh ze tijdens zijn speurtochten in de jaren dertig nooit heeft gevonden. Sterrenkundigen noemen de nieuwe objecten dan ook liever geen kometen. Sommigen maken zelfs bezwaar tegen de naam ‘ijsdwerg’, en spreken bij voorkeur van KBO’s, ofwel Kuiper Belt Objects. Inmiddels beweren sterrenkundigen dat Pluto eigenlijk helemaal geen planeet is, maar een fors uitgevallen ijsdwerg. Een paar maanden geleden overleed Tombaugh, zonder zeker te weten of hij de mug onder de planeten heeft ontdekt of de koning der ijsdwergen. De recente ontdekking van een merkwaardig mini-planeetje in de buitendelen van het zonnestelsel rekent echter definitief af met Pluto’s planetaire status, aldus Brian Marsden van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics in Cambridge, Massachusetts. Marsden ziet het liefst dat de schoolboekjes worden herschreven; het zonnestelsel telt acht planeten plus een hele hoop ondefinieerbaar grut. Sterrenkundigen worden al lang geen wijs meer uit de verscheidenheid aan objecten die rondom de zon cirkelen. Vroeger was alles overzichtelijk: als het om de zon draaide, was het een planeet; draaide het om een planeet, dan was het een maan. Kleine brokstukken van steen noemde je planetoïden en kleine hemellichamen van ijs waren kometen. Maar de natuur trekt zich weinig aan van de regelgeving van de mens. Er zijn manen die een veel rijkere geo- Het bestaan van een kometengordel buiten de baan van Neptunus werd albedo 7 Inmiddels staat vast dat de ijsdwergen dezelfde oppervlaktesamenstelling hebben als de planeet Pluto en de Neptunus-maan Triton. Ook lijkt het logisch dat de ijsdwergen die tot nu toe zijn ontdekt, de grootste exemplaren van een veel grotere familie zijn. Ongetwijfeld zijn er ook ijsdwergen (kometen?) met afmetingen van enkele tientallen kilometers; die kun je echter op die enorme afstand alleen niet zien. Brian Marsden verkondigt al jarenlang dat de planeet Pluto (met een middellijn van ruim tweeduizend kilometer) en Pluto’s maan Charon (duizend kilometer groot) eigenlijk ook ijsdwergen zijn. Pluto’s baan vertoont een bijzondere ‘koppeling’ met de baan van Neptunus: Pluto beschrijft twee omlopen om de zon in 495 jaar - de tijd die Neptunus nodig heeft voor drie rondjes. Een stuk of vijftien ijsdwergen hebben dezelfde baanresonantie met Neptunus en Marsden noemt ze ‘plutino’s’. Pluto is gewoon de allergrootste, en daarom kon hij 67 jaar geleden al worden ontdekt. Met de vondst van 1 996TL66, eind vorig jaar, is de situatie nog onoverzichtelijker geworden. TL66 beschrijft een zeer langgerekte baan, die bovendien 24 graden geheld is ten opzichte van de andere planeetbanen (de baanhelling van Pluto is 17 graden). De middellijn van TL66 is waarschijnlijk een kleine vijfhonderd kilometer en in het verste punt van zijn baan staat het hemellichaam op twintig miljard kilometer afstand van de zon -ruim drie keer zo ver als de andere ijsdwergen. De ontdekking, die vorige week werd beschreven in het tijdschrift Nature, doet vermoeden dat er nog veel meer excentrische ijsdwergen bestaan. Marsden en zijn collega's denken aan enkele duizenden objecten met vergelijkbare afmetingen als TL66 De totale massa zou hooguit 10 procent van de massa van de aarde bedragen. Dat is niet zo veel, maar het betekent in elk geval dat het zonnestelsel veel groter is dan gedacht. ruimte tussen de Kuipergordel en de Oortwolk niet leeg is, maar gevuld met dit soort rondzwalkende ijsdwergen. De Oortwolk, waarvan het bestaan in 1950 werd gepostuleerd door de Leidse astronoom Jan Oort, bevat naar schatting vele miljarden kometen, en bevindt zich op enkele biljoenen kilometers afstand van de zon. Hoe al die schonkige ijsklompen (planeten kun je ze natuurlijk niet noemen) er van dichtbij uitzien, zal voorlopig nog een raadsel blijven. Amerikaanse pIaneetonderzoekers hopen begin volgende eeuw een ruimtesonde naar Pluto te sturen. Misschien kan die daarna nog een bezoekje brengen aan een van de andere ijsdwergen. De Sojornour-rover klaar voor vertrek. Aanvankelijk lagen de airbags die de val hebben gebroken in de weg maar bij de NASA staan ze voor niets. Inmiddels rijdt het autootje met een snelheid van 2 cm per uur over het Marsoppervlak rond. bron: Govert Schilling De Volkskrant 14 juni 1997 Toegift: de eerste Mars-plaatjes Six wheels on Mars. Opgetogen kreten in het vluchtleidingscentrum toen bleek dat de Sojornour echt op het Marsoppervlak stond. aanvankelijk weigerde het autootje te reageren op de radiografische afstandsbediening. Tijdens de testen op Aarde gebeurde dat ook; enkele malen aan en uit zetten hielp toen en nu dus ook. Tsja, dat krijg je er van: op het allerlaatste moment de Albedo afwerken. Op 4 juli geland. Op 5 juli werden de eerste beelden op aarde ontvangen (stonden dus ook al 5 juli om 07.00 hr op de homepage van de VSML !!) en op 7 juli in de Albedo. Vooralsnog zonder commentaar en niet al te groot maar toch; we hebben ze !! Het rotsachtige landschap van Mars. Naar nu blijkt is de landing zeer gelukkig verlopen. Het landschap is veel rotsachtiger dan verwacht met zeer veel scherpe en grote stenen. Het is een geluk dat de airbags bestand zijn geweest tegen de ondergrond. Misschien zal zelfs blijken dat de albedo 8 De merkwaardige begeleider van de Aarde Astronomen van de Universiteit van York in Canada hebben ontdekt dat de Aarde nog een begeleider heeft. Het is de planetoïde 3753 (1986 TO) die in een zeer merkwaardige en heel complexe beweging in dezelfde baan rond de Zon beweegt als de Aarde. De baan van de planetoïde is stabiel en de planetoïde zal dus nooit met de Aarde in botsing kunnen komen. De beweging van planetoïde 3753 (1986 TO) Planetoïden die dicht bij de Aarde komen (NEA’s oftewel Near Earth Asteroids) zijn onze dichtstbijzijnde buren in het zonnestelsel; enkele van deze planetoïden komen dichter bij de Aarde dan de Maan. Deze planetoïden, in grootte variërend van 30-30 km (b.v. 1036 Ganymedes en 433 Eros) tot een paar meter, zijn belangrijk voor het begrijpen en voorstellen van inslagen op Aarde zowel in het verleden als in de toekomst. Ook zijn ze interessant als de mensheid in de toekomst in staat zal zijn mineralen/grondstoffen te winnen op andere hemellichamen. Planetoïde 3753 (1986 TO) beweegt in een ongewone baan rond de Aarde, om in hemelmechanica-termen te blijven, in een zogenoemde coorbitale baan (d.w.z. dat 3753 en de Aarde in dezelfde baan rond de Zon bewegen.) die bovendien hoefijzervormig is. Hoefijzervormige banen in theoretisch al enkele jaren bekend maar in de natuur worden ze zelden aangetroffen. Voordat we naar de ingewikkelde beweging van 3753 gaan, bekijken we eerst een veel minder gecompliceerde situatie. De meest simpele hoefijzervormige baan, voor een theoretische, planetoïde is in figuur I weergegeven. Alleen de banen van de binnenplaneten staan ingetekend. Voor een verklaring van de symbolen zie tabel I. 1 4 3 2 figuur I In deze afbeelding is de Aarde stationair en zien we de hypothetische planetoïde zijn baan beschrijven. We zien de planetoïde de Aarde naderen en als hij de Aarde dicht genoeg is genaderd omdraaien en weggaan om vanaf de andere kant van de baan hetzelfde te doen. Deze ongewone beweging waarin dichte naderingen tot een planeet niet leiden tot een verstoring van de baan van de planetoïde of een inslag op de planeet noemen we hoefijzervormige banen. Merk op dat de planetoïde niet rond de Aarde draait maar dat de baan van de planetoïde en de Aardbaan deels hetzelfde zijn. De planetoïde kan dus niet als een maan van de Aarde worden beschouwd. Een andere manier om deze hoefijzervormige baan te bekijken is door ze te zien als een driebaans cirkelvormig racecircuit. In deze vergelijking is de Aarde een vrachtauto die met constante snelheid die op de middelste rijbaan rijdt en de planetoïde een auto. Als de auto op de buitenste baan rijdt gaat hij net wat langzamer dan de vrachtauto, dus op een gegeven moment haalt de vrachtauto de auto in. Maar net op het moment dat de vrachtauto de albedo 9 auto zou passeren gaat de laatste naar de binnenste rijbaan en verhoogt zijn snelheid. De auto begint weg te rijden van de vrachtauto maar omdat het circuit cirkelvormig is zal hij uiteindelijk achter op de vrachtauto kunnen botsen. Als ze dicht bij elkaar zijn gaat de auto weer naar de buitenbaan en verlaagt zijn snelheid en het spel herhaalt zich. Dit is wat er gebeurd in een eenvoudige hoefijzervormige baan. Beide voertuigen gebruiken dezelfde snelweg maar op een gecoördineerde manier zodat een botsing wordt vermeden. In werkelijkheid wordt de delicate coördinatie tussen planetoïde en Aarde gedicteerd door de wetten van de hemelmechanica en vereisen ze slechts de juiste condities. Hoefijzervormige banen kunnen veel ingewikkelder zijn dan in bovenstaand voorbeeld. Ofschoon tot op heden in de natuur nooit aangetoond laten theoretische studies ook spiralizerende hoefijzervormige banen toe zoals in figuur II. In termen van het auto-vrachtautoprincipe zoals in het vorige voorbeeld rijdt de vrachtauto (de Aarde) nog steeds met constante snelheid op de middelste rijstrook, maar de auto verandert steeds van rijstrook en snelheid; zodat de vrachtauto hem steeds ziet naderen en wegrijden. Ofschoon meer gecompliceerd blijft de auto de vrachtauto van voor of van achteren nipt passeren. Een planetoïde in een dergelijke baan zal steeds effectief van de Aarde worden “weggestoten” bij iedere dichte nadering. Planetoïde 3753 beweegt in een baan zoals beschreven in fig. II maar het gedrag van 3753 is nog wat merkwaardiger. Ten eerste is het een zeer strak opgewonden spiraal met niervormige windingen. Ten tweede, van bovenaf gezien figuur II overlapt een deel van het hoefijzer de positie van de Aarde. Dit is, in vier tijdsdelen, aangegeven in fig. III. Merk op dat het hoefijzer van 3753 is samengesteld uit zeer strak Ofschoon het er op lijkt dat er, uitgaande van de afbeelding, slechts en eenvoudige ring wordt gevormd is deze het gevolg van de overlapping van de positie van de Aarde door de baan van de planetoïde voordat deze weer in tegenovergestelde richting gaat bewegen. De sterk opgewonden spiraalvormige hoefijzerbaan van de planetoïde vormt bijna een complete cirkel voordat de tegenovergestelde beweging wordt ingezet, toch blijft er een smalle opening in de cirkel. De overlapping is een interessant en onverwacht facet van het gedrag van de planetoïde en maakt deel uit van de ingewikkeldste hoefijzervormige baan tot nu toe bekend. De schijnbare overlapping tussen de baan van de planetoïde en de Aarde leidt niet tot een mogelijke botsing omdat beide banen niet in hetzelfde vlak liggen. De overlapping wordt veroorzaakt door de passering van de planetoïde onder de positie van de Aarde. Dit is geïllustreerd in figuur IV. van dat er nooit een botsing met de Aarde kan optreden. In feite komt 3753 nooit dicht in de buurt van de Aarde; de dichtste nadering is tot op 0,1 AU (± 15 miljoen kilometer of 40x de afstand Aarde-Maan). Momenteel beweegt de planetoïde juist weg van het overlappingspunt in de hoefijzer en zal in de toekomst nooit dichter dan 0,3 AU (40 miljoen kilometer) naderen. De dichtste nadering dit jaar is in de herfst als de planetoïde de Aarde passeert recht onder de zuidpool langs. Er is nog steeds weinig bekend over planetoïde 3753. Inmiddels zijn nieuwe onderzoeksprogramma’s opgezet. Wellicht heeft 3753 nog meer verrassingen voor ons in petto. Huub Scheenen Bron: Press-release York University 12 juni 1997 Meer informatie is te vinden op: http://www.asteroid.york.ca/companion tabel I: 1 = Mercurius 2 = Venus 3 = Aarde 4 = Mars figuur III opgewonden niervormige windingen die individueel in het plaatje niet zichtbaar zijn. Denk er tevens aan dat we te maken hebben met twee verschillende bewegingen. 1.) Een jaarlijkse, de planetoïde doorloopt de niervorm. 2) Door de tijd, de niervorm vertoont een drift ten opzichte van de Aardbaan die over een periode van 385 jaar een overlappende hoefijzervormige baan oplevert. figuur IV De grote inclinatie van 3753’s baan ten opzichte van de overige planeten is duidelijk te zien vanuit dit gezichtspunt en is er ook de reden albedo 10 Hoefijzervormige banen op de computer Dit zeer eenvoudige Basicprogramma demonstreert hoe een hoefijzervormige baan, zoals die van planetoïde 3753, er uit ziet. Het programma is gemaakt door David Doff van de faculteit wiskunde van de Universiteit van Dublin. Bij wijze van uitzondering is toestemming gevraagd, en gekregen voor publicatie. Het programma toont een planeet (wit) in een cirkelvormige baan om een zon (geel). De baan van de planeet is magenta. De verhouding zijn volstrekt willekeurig en gaan uit van een denkbeeldig zonnestelsel. Een planetoïde (geel) met een verwaarloosbare massa draait eveneens in een baan rond de zon. De weg die de planetoïde aflegt wordt rood aangegeven. De baan van de planetoïde in zijn co-rotationele vlak van de planeet is blauw gekleurd. In dit programma is de baan niet stabiel; na een aantal jaren wordt de planetoïde door de planeet weggestoten. Door op de spatiebalk te drukken wordt de situatie herhaald onder andere condities, op deze manier worden verschillende hoefijzervormige banen bekeken. Het programma draait o.a. onder Qbasic (gratis met DOS 6 meegeleverd) en gaat uit van een VGA-scherm. Voor langzame computers kan in de listing de waarde van dt worden aangepast maar omdat er gebruik wordt gemaakt van een zeer eenvoudige integratiemethode verandert hierdoor ook meteen de baan. Degenen die moeite hebben met overtikken kunnen de listing ook op een diskette aangeleverd krijgen. Effe melden bij mij. Huub Scheenen. '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' ' HSHOE.BAS ' ' A QuickBasic Program to demonstrate horseshoe orbits ' ' in a Sun, Planet and Asteroid system. ' ' by David Doff ([email protected]) (c) 1997 ' ' ' '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' SCREEN 12 WINDOW (-320, -240)-(319, 239) RANDOMIZE TIMER pi = 4 * ATN(1) c% = 100: 'Planet-Sun distance csq% = c% * c% ms% = 60: mp% = 1 G% = 100 ks% = -G% * ms% kp% = -G% * mp% dt = .05 'Initialise position of asteroid (x,y) x = -c% - 16.5: y = 0 'Initialise velocity of asteroid vx = 0: vy = -7.5 '-------------------------------------------------------------DO PRINT "ASTEROID-PLANET-SUN GRAVITATIONAL SIMULATION "; PRINT "by David Doff (c) 1997" LOCATE 27, 1 PRINT "<SPACE> for new orbit <Ctrl-BREAK> to exit program" PRINT 'Initialise position of Planet (a,b) a = c%: b = 0 'Initialise velocity of Planet va = 0: vb = 7.66 x0 = x: y0 = y: vx0 = vx: vy0 = vy '=========================================================== DO 'Plot asteroid and draw Planet PSET (x, y), 14 CIRCLE (a, b), 2, 15 PAINT (a, b), 15 'Draw Sun CIRCLE (0, 0), 10, 14 PSET (0, 0), 14 'Draw Planet's orbit CIRCLE (0, 0), c%, 13 'Calculate distance of asteroid from Sun (z) zsq = x * x + y * y z = SQR(zsq) albedo 11 360° panorama-opname van Mars. Omdat de camera een beperkt gezichtveld heeft is de foto samengesteld uit veel verschillende opnamen die door de NASA haastig aan elkaar zijn gezet. De foto is door NASA 6 juli via internet vrijgegeven. albedo 12 Ryuimtestation Mir in de problemen Op 25 juni is een Progressbevoorradingscapsule in botsing gekomen met de Spectr-module van het Russische ruimtestation Mir. De bemanning is ongedeerd. Het ongeluk gebeurde om 09:18 hr UT toen het ruimtestation over Europa vloog. De lege bevoorradingscapsule Progress M34 was vierentwintig uur eerder van het ruimtestation Mir losgekoppeld om de astronauten te laten oefenen met het aankoppelen van bevoorradingscapsules. Tijdens het aankoppelen ging er iets mis en ramde de capsule het ruimtestation. Een zonnepaneel werd zwaar beschadigd en in de Spectr-module ontstond een lek. Door snel ingrijpen van de bemanning zijn er geen ernstige ongelukken gebeurd. De betreffende module is afgesloten van de rest van Mir. M-34 werd meteen weggestoten en bevindt zich nu op een afstand van 2,5 kilometer en is onder controle. De module is op 26 juni 1997in de dampkring verbrandt. Door het ongeluk is de stroomvoorziening bijna helemaal lamgelegd. Om te kunnen overleven zijn alle experimenten gestopt; alleen het zuurstofverversingssysteem en de verwarming zijn nog in gebruik. De astronauten hebben zelfs nauwelijks licht aan te pakken; veel noodreparaties zijn in het donker uitgevoerd. Er is zelfs te weinig elektriciteit om de maaltijden op te warmen. Afgelopen zaterdag (5 juli 1997) begaven enkele gyroscopen het; deze gyroscopen zijn zeer belangrijk om het ruimtestation in zijn positie te houden en de zonnepanelen op de zon te richten. Terwijl de Amerikaanse astronaut, als veiligheidsmaatregel, wachtte in de Soyouz-capsule hebben de twee Russen geprobeerd het ruimtestation weer onder controle te krijgen. Als er iets was misgegaan met de Russen dan was er trouwens een zeer groot probleem geweest want de Amerikaanse astronaut is absoluut niet op de hoogte van de werking van het Russische ruimtevaartmateriaal en is niet in staat alleen naar de Aarde terug te komen. dat de Mir aan het einde van zijn levensduur is en nauwelijks nog te exploiteren is. Het beschadigde zonnepaneel Op maandagochtend 7 juli werd bekend dat een onbemande Progresscapsule met succes aan de Mir is gekoppeld. Aan boord zuurstof, reparatiemateriaal en eten. Ondertussen hebben de Russen op de raketbasis Baikonoer in een zwembad geoefend in het repareren van de Mir. Als er straks ruimtewandelingen gemaakt gaan worden om de boel op te kalefateren dan kunnen de Russen in de Mir vanaf de Aarde exact geïnstrueerd worden. Ondertussen is in de Amerikaanse senaat de discussie over de, geldverslindende deelname in het Russische ruimtevaartprogramma losgebarsten. Omdat nu alle Amerikaanse experimenten aan boord van de Mir zijn stopgezet c.q. zijn mislukt heeft het geen zin om er nog langer geld in te steken. Bovendien wordt nu wel erg duidelijk albedo 13 Hoge heren van de NASA wijzen het beschadigde zonnepaneel aan. Schaalmodel van de beschadigde , en waarschijnlijk niet meer bruikbare Spectr- module. albedo 14 albedo 15 Waarnemen: sterrenbeeld de Leeuw albedo 16 albedo 17