1.Sterrenbeeld Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie Ga naar: navigatie, zoeken Het verschijnen van het sterrenbeeld stier aan de hemel Een sterrenbeeld is een verzameling sterren die ogenschijnlijk een figuur vormt als men ze door lijnen zou verbinden. De sterren van een sterrenbeeld lijken dichtbij elkaar te staan aan het hemelgewelf in een herkenbare vorm. Sterrenbeelden krijgen de naam die de menselijke fantasie heeft gegeven aan de vorm. Reeds in de oude tijden herkende men bepaalde patronen aan de nachtelijke hemel waaraan men macht toeschreef. Meestal bevinden zich een of meer heldere sterren in de figuur. De samenstand is in de meeste gevallen slechts een schijnbare: het is vaak zo dat de ene ster veel verder weg staat dan de andere. Inhoud [verbergen] 1 Naamgeving 2 Tekens van de dierenriem 3 Namen van sterren in sterrenbeelden 4 Zie ook 1 [bewerk] Naamgeving In de klassieke oudheid was er een lijst van sterrenbeelden die opgesteld was door Ptolemeus. Veel van de sterrenbeelden die vanaf het noordelijk halfrond te zien zijn hebben nog steeds de namen die hij gebruikte. Het enige sterrenbeeld van Ptolemeus dat 'vervallen' is is het Schip Argo (Argo Navis). Omdat dit een onpraktisch groot stuk van de hemel beslaat is het opgedeeld in vier kleinere beelden, t.w. Carina (Kiel), Puppis (Achtersteven), Pyxis (Kompas) en Vela (Zeilen). De sterrenbeelden die te zien zijn vanaf de landen van de klassieke oudheid hebben veelal namen gekregen die afkomstig zijn uit de Griekse of Romeinse mythologie of van dieren. Vanaf de breedte van de Middellandse Zee is echter niet de gehele hemel te zien. Naarmate de ontdekking van de wereld en dus ook van de hemelkoepel vorderde zijn de nieuwe sterrenbeelden vaak genoemd naar navigatiehulpmiddelen of andere zaken die toen "high-tech" waren, zoals het slingeruurwerk en de microscoop. De huidige indeling in sterrenbeelden is voornamelijk gebaseerd op de sterrenatlas die in 1603 werd uitgegeven door Johannes Bayer. Hierbij maakte hij al gebruik van gegevens die door ontdekkingsreizigers zoals Cornelis de Houtman verzameld waren. De Internationale Astronomische Unie (IAU) heeft rond 1930 de exacte begrenzingen en aanduidingen van alle 88 sterrenbeelden vastgesteld. Hierbij is niet meer de vorm van het sterrenbeeld bepalend maar het gebied aan de hemel. Op die manier kan het sterrenbeeld gebruikt worden om objecten in dat gebied te benoemen. [bewerk] Tekens van de dierenriem 2 Sterrenkaart van de noordelijke sterrenhemel uit 1515 Twaalf van de bekendste sterrenbeelden zijn de tekens van de dierenriem of Zodiak: dit zijn 12 sterrenbeelden waardoor de zon schijnbaar beweegt gedurende het jaar, de ecliptica. De klassieke verdeling van één sterrenbeeld per maand klopt niet helemaal, de zon staat niet even lang in alle sterrenbeelden en er is een 13de sterrenbeeld Slangendrager (Ophiuchus) waar de ecliptica ook doorheen loopt. Ook verschuift het lentepunt door de precessie met ongeveer één sterrenbeeld (30°) per 2150 jaar, waardoor de tijdstippen dat de zon in een sterrenbeeld staat verschuiven. De klassieke verdeling berekende het jaar met de aarde als middelpunt, de huidige verdeling van twaalf maanden is van het zonnejaar. [bewerk] Namen van sterren in sterrenbeelden Niet alle sterren hebben een unieke naam. Johannes Bayer heeft met zijn atlas ook de methode geïntroduceerd om de sterren van een sterrenbeeld te noemen naar het sterrenbeeld waar ze in staan, en ze naargelang hun helderheid of magnitude een Griekse letter mee te geven in volgorde van het Grieks alfabet. Alpha is dan de helderste, beta de op één na helderste en zo verder. Zo is b.v. alpha Ursa Majoris de ster Dubhe in de Grote Beer (Ursa Major) en beta Ursa Majoris de ster Merak. De volgorde klopt overigens niet altijd, de letters zijn toegekend in een tijd dat de helderheid van een ster nog niet precies meetbaar was, en sommige sterren zijn veranderlijk van helderheid. In bijvoorbeeld de Grote Beer is de ster epsilon Ursae Majoris (Alioth) nog net een fractie helderder dan Dubhe (alpha), terwijl epsilon de vijfde letter van het Griekse alfabet is. Later bleek overigens het aantal letters onvoldoende en zijn er verschillende andere systemen verzonnen. John Flamsteed gebruikte nummers in plaats van Griekse letters, en latere stercatalogi hebben meestal een nummersysteem dat onafhankelijk is van de sterrenbeelden. 3 2. Dierenriem Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie Ga naar: navigatie, zoeken Zodiak in een synagoge in Israël (6e eeuw) De dierenriem of zodiak is een ongeveer 20 graden brede zone aan de hemelbol, waarbinnen de schijnbare banen van de zon, de maan en de planeten verlopen. De zon heeft altijd een voorname rol gespeeld bij veel oude beschavingen. En dan speciaal haar veranderlijke positie ten opzichte van de sterren. Dat het de aarde was die telkens een andere positie aannam, wist men nog niet. Volgens oude astrologische tradities verdeelde men de weg die de zon aflegde (zoals later bleek: de aarde) in twaalf parten of tekens met een lengte van 30 graden. De baan die de zon en de planeten aan de hemel afleggen noemen we ook wel ecliptica. Als startpunt voor een eclips werd de positie van de zon genomen aan het begin van de lente: het lentepunt. Dat lentepunt stond in het sterrenbeeld Ram. Het jaar door beweegt de zon zich dan door alle tekens of sterrenbeelden die voornamelijk levende wezens of dieren voorstellen. Omdat de tekens hoofdzakelijk dieren zijn, werd de strook van sterrenbeelden 'dierenriem' of zodiak genoemd (uit het Grieks: zooion = levend wezen of dier). Het enige niet-levende wezen uit de dierenriem, de Weegschaal, is pas in 4 latere tijden toegevoegd. Aanvankelijk werden de schalen van de Weegschaal gezien als de klauwen van de Schorpioen. De volgorde van de dierenriem is gemakkelijk te onthouden doordat er in het Nederlands toevallig alfabetische reeksen te herkennen zijn: RST - KLM - W - SSS - WV. En de drie SSSsterrenbeelden staan ook nog in alfabetische volgorde: Schorpioen, Schutter, Steenbok. De sterrentekens van de dierenriem Naam Astrologisch teken Nederlandse naam Vanaf Aries Ram Ram 21 maart Taurus Stier Stier 20 april Gemini Tweelingen Tweelingen 21 mei Cancer Kreeft Kreeft 21 juni Leo Leeuw Leeuw 23 juli Virgo Maagd Maagd 23 augustus Libra Weegschaal Weegschaal 23 september Scorpius* Schorpioen Schorpioen 23 oktober Sagittarius Boogschutter Schutter 22 november Capricornus Steenbok Steenbok 22 december Aquarius Waterman Waterman 20 januari Pisces Vissen Vissen 19 februari * In de astrologie ook vaak Scorpio genoemd. [bewerk] Relatie met de moderne astronomie Ongeveer 2000 jaar geleden stond de zon vanaf ongeveer 21 maart inderdaad in het sterrenbeeld Ram, maar door de precessie van de equinoxen schuift het lentepunt 30 graden per 2148 jaar op, waardoor de zon op die datum thans in de Vissen staat. Binnenkort zal dat de Waterman zijn, en dat is dan de aanvang van het tijdperk van de Waterman (the Age of Aquarius), volgens sommige astrologen een belangrijk moment. Toch houdt de astrologie vast aan de oorspronkelijke indeling, zodat de zon aan het begin van de lente 'officieel' in de Ram staat. Merkwaardig is dat de periodes van de sterrenbeelden van deze zogenaamde Westerse astrologie nagenoeg samenvallen (soms één dag verschillen) met de Indiase kalender. 5 De sterrenbeelden zijn overigens niet allemaal even groot, terwijl de astrologie ervan uitgaat dat ieder sterrenbeeld 30 graden van de dierenriem in beslag neemt. Officieel staat de zon dus precies een maand in ieder sterrenbeeld, maar in werkelijkheid is dat meer of minder. Volgens de moderne begrenzingen van de sterrenbeelden is er zelfs een sterrenbeeld, Slangendrager (Ophiuchus), dat niet tot de dierenriem behoort, hoewel de ecliptica er wel doorheen loopt. 3. Steenbokskeerkring Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie Ga naar: navigatie, zoeken De rode lijn geeft de steenbokskeerkring aan. Tropic of Capricorn Monument, gelegen langs de Australische Stuart Highway net ten noorden van Alice Springs. De Steenbokskeerkring is een bijzondere parallel, een kleincirkel rond de aarde die op ongeveer 23½° Zuiderbreedte (exact: 23,439° of 23° 26′ 22″) ligt. De naam is afgeleid van het sterrenbeeld Steenbok (Capricornus), het teken van de dierenriem dat ingaat op het moment dat de zon loodrecht boven deze keerkring staat. De steenbokskeerkring wordt ook wel zuiderkeerkring genoemd. De steenbokskeerkring markeert de hoogste breedte op het zuidelijk halfrond waarop de zon gedurende eenmaal per jaar schijnbaar recht boven het aardoppervlak staat. Dit gebeurt elk jaar rond 21 december, en luidt het begin van de zomer in op het zuidelijk halfrond. De Steenbokskeerkring loopt door de volgende landen: 6 Chili Argentinië Paraguay Brazilië Namibië Botswana Zuid-Afrika Mozambique Madagaskar Australië Frankrijk (Frans-Polynesië) Kreeftskeerkring 4. Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie Ga naar: navigatie, zoeken De rode lijn geeft de kreeftskeerkring aan. De Kreeftskeerkring is een bijzondere parallel, een kleincirkel rond de Aarde die op ongeveer 23½° Noorderbreedte (exact: 23,439°) ligt. De naam is afgeleid van het sterrenbeeld Kreeft (Cancer), het teken van de Dierenriem dat ingaat op het moment dat de zon boven deze keerkring staat. De Kreeftskeerkring wordt ook wel noorderkeerkring genoemd. De Kreeftskeerkring markeert de noordelijkste breedtegraad waarop de zon eenmaal per jaar in het zenit (loodrecht boven je) staat. Dit gebeurt tijdens de zonnewende, rond 21 juni, en luidt het begin in van de zomer op het Noordelijk Halfrond. De Kreeftskeerkring loopt door de volgende landen: Mexico Westelijke Sahara Mauritanië Mali Algerije Libië Egypte Saoedi-Arabië 7 Verenigde Arabische Emiraten Oman India Bangladesh Myanmar China Taiwan Poolster 5. Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie Ga naar: navigatie, zoeken De Poolster, Polaris, is de naam van de ster die dichtbij het verlengde van de aardas aan de hemelpool ligt. Gedurende de nacht lijken alle sterren door de rotatie van de aarde in een baan om de pool heen te draaien, de Poolster beweegt vrijwel niet zodat hij altijd op dezelfde plaats aan de hemel te vinden is. Algemeen duidt men met de term poolster een ster aan die zich in een van de hemelpolen bevindt. Momenteel is de ster Polaris (alpha Ursae Minoris) poolster voor de noordelijke hemelpool, de zuidelijke hemelpool heeft geen heldere ster die duidelijk poolster is. Het Zuiderkruis (Crux) staat vrij ver van de hemelpool vandaan, maar dankt zijn naam aan de opvallende kruisvorm waarvan de staande poot naar de zuidelijke hemelpool wijst. baan van de noordelijke hemelpool tussen de sterren 8 baan van de zuidelijke hemelpool tussen de sterren Door de precessie beschrijft de aardas in 25 770 jaar een grote (dubbele) kegel aan de hemel, zodat zowel de noordelijke als de zuidelijke hemelpool in een cirkel bewegen. Hierdoor zullen in de loop van deze periode verschillende sterren de rol van poolster vervullen. Door Polaris wordt tegenwoordig vrij nauwkeurig de plaats van de noordelijke hemelpool aangegeven: zij staat nu (Epoche 2000) op minder dan 1 graad van de pool, of anderhalf keer de schijnbare diameter van de maan. De kortste afstand van de Poolster tot de noordelijke hemelpool zal worden bereikt in 2102 (0° 27' 31,5" ofwel minder dan de diameter van de maan). [bewerk] Wega alpha Lyrae (ca. 12 000 v.Chr.) Thuban alpha Draconis (ca. 2800 v.Chr.) Kocab beta Ursae Minoris (ca. 1000 v.Chr.) Polaris alpha Ursae Minoris (2100 n.Chr.) gamma Cephei (ca. 4145 n.Chr.) Adleramin alpha Cephei (ca. 7530 n.Chr.) Wega alpha Lyrae (ca. 14 000 n.Chr.) [bewerk] Noordelijke poolsterren Zuidelijke poolsterren De zuidelijke hemelpool heeft momenteel geen ster die vergelijkbaar is met de Poolster. omega Carinae (ca. 5770) upsilon Carinae (ca. 6850) Turais (iota Carinae, ca. 8075) 9 6. delta Velorum (ca. 9240). Lichtjaar Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie Ga naar: navigatie, zoeken Een lichtjaar, symbool ly (lightyear), is een lengtemaat die wordt gebruikt in de astronomie. Een lichtjaar is geen eenheid van tijd. Het is de afstand die licht aflegt in één jaar: ongeveer 9,46 × 1015 meter (9,46 petameter). Om precies te zijn is een lichtjaar gedefinieerd als de afstand die een foton zou afleggen in vrije ruimte, oneindig ver weg van elk zwaartekrachtsveld en magnetisch veld in één Juliaans jaar (365,25 dagen van elk 86.400 seconden). Omdat de lichtsnelheid in vacuüm per definitie exact gelijk is aan 299.792.458 m/s is een lichtjaar exact gelijk aan 9.460.730.472.580.800 m.[1] Het lichtjaar wordt vaak gebruikt om de afstand tot sterren, sterrenstelsels en andere objecten in het heelal aan te duiden. In de astronomie wordt voor zulke afstanden echter vaker de parsec gebruikt, die gedefinieerd is als de afstand op welke een object een parallax van één boogseconde genereert als het geobserveerde object zich één astronomische eenheid zou verplaatsen loodrecht op de zichtlijn van de waarnemer. Een parsec is ongeveer gelijk aan 3,26 lichtjaar. De voorkeur wordt gegeven aan de parsec omdat deze gemakkelijker kan worden afgeleid uit en vergeleken met gegevens uit observaties. Bij het algemene publiek buiten wetenschappelijke kringen wordt de term lichtjaar echter vaker gebruikt. Een lichtjaar is ook gelijk aan 63.241 astronomische eenheden (AE). Eenheden gerelateerd aan het lichtjaar zijn de lichtminuut en lichtseconde, de afstand die het licht aflegt in vacuüm in respectievelijk één minuut en één seconde. Een lichtminuut is gelijk aan 17.987.547.480 m. Omdat licht per seconde een afstand van 299.792.458 m aflegt, is een lichtseconde gelijk aan 299.792.458 m. [bewerk] Enkele feiten De afstand tussen de aarde en de maan is ongeveer 1,3 lichtseconde. Het licht doet er 8 minuten en 20 seconden over om van de zon naar de aarde te reizen (een afstand van 1,58 × 10-5 lichtjaar). Het ruimtevaartuig dat het verst van ons verwijderd is, Voyager 1, was 13 lichtuur (slechts 1,5 × 10-3 lichtjaar) van ons verwijderd in september 2004. De Voyager heeft er 27 jaar over gedaan om die afstand af te leggen. De dichtstbijzijnde ster na onze zon, Proxima Centauri, is 4,22 lichtjaar van ons verwijderd. 10 Het centrum van ons sterrenstelsel, de melkweg, is ongeveer 28.000 lichtjaar weg. De diameter van de melkweg is ongeveer 100.000 lichtjaar. Het dichtstbijzijnde grote cluster, het Virgocluster, is ongeveer 60 miljoen lichtjaar weg. Het zichtbare deel van het heelal heeft een straal van ongeveer 46 miljard lichtjaar, hoewel het licht van de rand van het zichtbare deel van het heelal 13,7 miljard jaar geleden werd uitgezonden (de leeftijd van het heelal). De getallen verschillen omdat in de loop van de tijd het heelal is uitgedijd. 7. Magnitude (grootteklasse) Eenheid waarin de helderheid van hemellichamen wordt uitgedrukt. De magnitude-schaal (magnitudo betekent 'grootte') werd al in de Oudheid opgesteld, waarbij de helderste sterren in de eerste grootteklasse werden ingedeeld, en de zwakste sterren die nog net met het oog zichtbaar waren in de zesde grootteklasse. Later is de magnitudeschaal opnieuw gedefinieerd, waarbij men heeft afgesproken dat een verschil van vijf magnituden exact overeenkomt met een helderheidsverhouding van 100; 驮 magnitude verschil komt dan overeen met een helderheidsverhouding van 2,512. 11 Opgave 1.5 Poolshoogte (term) Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie Ga naar: navigatie, zoeken Poolshoogte is de hoogte van de hemelpool ten op zichte van de horizon. Deze hoogte is gelijk aan de breedtegraad van de waarnemer. De poolshoogte kan worden bepaald aan de hand van de poolster en wordt gemeten met een sextant. Het bepalen van de poolshoogte of het "nemen" ervan, zoals de uitdrukking luidt is belangrijk geweest bij navigeren op plekken waar herkenningspunten of bakens ontbreken zoals op volle zee. In het gezegde ergens poolshoogte nemen, dat onderzoeken hoe de toestand op een bepaalde plaats of in een bepaalde kwestie is, betekent, wordt de term overdrachtelijk gebruikt 12 Antwoorden Opgave 1.1 hemelbol hemelbol, de denkbeeldige bol waarop alle sterren en andere waarneembare hemellichamen van de waarnemer uit worden geprojecteerd. De straal van deze bol is willekeurig groot; het middelpunt ervan is het oog van de waarnemer. Voor een aardse waarnemer schijnt de hemelbol in 23 h56m om een as te draaien (de hemelas of poolas), die de bol in twee punten snijdt (de hemelpolen). Van deze polen ligt de noordelijke niet ver van de poolster. planeet planeet (v. Gr. planètès = zwervend, dwalend), hemellichaam dat zich in een bijna cirkelvormige baan om de zon beweegt en dus tot ons zonnestelsel behoort. Een planeet zendt zelf geen licht uit, maar weerkaatst een deel van het opvallende zonlicht. Met het blote oog waargenomen lijkt een planeet op een ster, die niet of nauwelijks scintileerd (fonkelt of flikkert). ster ster [astronomie] gloeiend, gasvormig lichtuitstralend object met temperaturen en afmetingen vergelijkbaar met die van de zon. Met het blote oog zijn 4000 à 5000 sterren zichtbaar; het totale aantal sterren alleen al in het Melkwegstelsel wordt op 100 miljard getaxeerd. geocentrisch heelal 4.1 Geocentrisch wereldbeeld Dit beeld, dat door Claudius Ptolemaeus in zijn Grote samenvatting van de astronomie (bekend onder de verbasterde Arabische naam Almagest) is beschreven en dat men daarom de naam van het stelsel van Ptolemaeus geeft, steunt voornamelijk op beginselen die Aristoteles eeuwen tevoren had opgesteld de ‘natuurlijke’ plaats van de aarde is rustend in het centrum (geocentrisch wereldbeeld); de ‘volmaakte’ beweging van de hemellichamen is cirkelvormig; het heelal kan niet anders dan eindig zijn. Andere opvattingen ontbraken niet de oude atomisten bijv. meenden dat de ruimte oneindig was en dat daarin overal atomen voorkwamen. Zo zegt Lucretius in zijn De rerum natura ‘De ruimte is zonder eind of grens en spreidt zich onmeetbaar uit in alle richtingen gelijkelijk.’ Verder ontwierp reeds Aristarchus van Samos (ca. 250 v.C.), een eeuw later gevolgd door Seleucus van Babylon, een heliocentrisch systeem. (zon is het middelpunt van het heelal) eclips eclips, verduistering van een hemellichaam, m.n. van zon en maan, doordat het licht onderschept wordt door een ander hemellichaam. zenit zenit of schedelpunt, het punt aan de hemelbol dat precies verticaal boven de waarnemer is gelegen. Het tegenovergestelde punt heet nadir. nadir zie zenith horizon horizon, ook wel horizont of gezichtseinder, de schijnbare grenslijn tussen hemel en aarde. Is het 13 uitzicht onbelemmerd, zoals op zee, dan is de horizon (kim) een cirkel met de waarnemer als middelpunt. De straal van deze cirkel is groter naarmate de waarnemer zich hoger boven het aard- of zeeoppervlak bevindt. noordelijke en zuidelijke hemelpool hemelpool, het denkbeeldige punt aan de hemel waar de sterren als gevolg van de aardrotatie omheen lijken te draaien. In feite zijn er twee hemelpolen, de noordelijke (nabij de poolster) en de zuidelijke, beide op het verlengde van de aardas. Als gevolg van de precessie van deze as verschuiven de hemelpolen in de loop der jaren. De periode van de precessie bedraagt 26000 jaar. hemelmeridiaan meridiaan [astronomie] (v. Lat. meridianus = de middag betreffende) of hemelmeridiaan, een halve grote cirkel op de hemelbol die beide hemelpolen verbindt, zie coördinaten [astronomie]. hemelequator hemelequator of hemelevenaar, grote cirkel op de hemelbol die men verkrijgt wanneer men het vlak van de (aardse) evenaar met de hemelbol laat snijden. declinatie coördinaten [astronomie]. Voor het bepalen van een punt aan de hemel kan men gebruik maken van vijf coördinatenstelsels. Meestal wordt gebruik gemaakt van de declinatie en de rechte klimming. De rechte klimming wordt gemeten vanaf het lentepunt tegen de dagelijkse beweging van de sterren in en uitgedrukt in uren, minuten en seconden, van 0 uur tot 24 uur. De declinatie geeft de boogafstand tot de hemelequator aan, gemeten van 0° tot +90° noordelijk van de hemelequator (noordelijke hemel genoemd) en van 0° tot -90° zuidelijk van de hemelequator (zuidelijke hemel). geografische breedte en lengte breedte [aardrijkskunde], de dwarsafmeting van een object. Tevens verstaat men onder breedte een 14 van beide coördinaten waarmee de positie van een punt op een bol wordt vastgelegd (de andere is de lengte). Deze breedte is de boogafstand waarop het bedoelde punt ligt ten noorden of ten zuiden van een equator (evenaar) die men op de bol getrokken heeft. Onder de geografische lengte van een punt wordt verstaan de boogafstand vanaf de nulmeridiaan in westelijke richting tot de meridiaan waarop het punt ligt. circumpolaire sterren circumpolair, benaming voor hemelobjecten die altijd boven de horizon blijven en dus nooit ondergaan. Voor deze objecten geldt dat hun afstand tot de hemelpool kleiner is dan de hoogte van de hemelpool boven de horizon (die gelijk is aan de geografische breedte van de waarneemplaats). Voor een waarnemer op de noordpool is de halve hemelbol circumpolair, voor iemand op de evenaar geen enkel deel van de hemelbol. astronomische eenheid (AE) astronomische eenheid (symb. AE), astronomische lengtemaat de gemiddelde afstand van de aarde tot de zon, in gebruik voor afstanden binnen ons zonnestelsel en de fundamentele eenheid waarop de parsec, de afstandsmaat die buiten ons zonnestelsel gebruikt wordt, betrokken is. De AE is door de International Astronomical Union vastgesteld op 149,597870 ×106 km. ecliptica ecliptica, de baan die de zon – van de aarde uit gezien – in de loop van een jaar tussen de sterren beschrijft in feite een afspiegeling van de beweging van de aarde om de zon. lentepunt zie zomer / wintersolstitium. herfstpunt zie zomer / wintersolstitium. zomer / wintersolstitium (zonnewendepunten) De zon passeert tweemaal per jaar de hemelequator, nl. op 21 maart (lentepunt) en op 23 sept. (herfstpunt). Dan zijn dag en nacht even lang; lentepunt en herfstpunt worden daarom nachteveningspunten (equinoxen) genoemd. De twee punten op de ecliptica waar de zon zich het verst ten noorden of ten zuiden van de equator bevindt, noemt men de zonnewendepunten of solstitiën. Dan duurt de dag resp. de nacht het langst. poolcirkel poolcirkels, de beide breedtecirkels (noordpoolcirkel en zuidpoolcirkel) van de aarde op ca. 66 °33 breedte, waarvan de afstand tot de pool gelijk is aan de hellingshoek van de ecliptica (ca. 23 °27). De langste dag van het jaar duurt hier juist een etmaal (zie poolnacht). Sterrenbeeld sterrenbeeld oorspronkelijk een formatie van sterren waarin men een figuur meende te kunnen zien; tegenwoordig een nauwkeurig gedefinieerd gebied aan de hemel, met als functie het benoemen van objecten in dat gebied. Op oude sterrenkaarten werden sterrenbeelden soms met veel fantasie als voorstellingen ingetekend; thans volstaat men met verbindingslijnen tussen de meest opvallende sterren, als een hulpmiddel om gedeelten van de hemel te herkennen. Dierenriem of zodiak dierenriem of zodiak (v. Laat-Gr. zooidiakos kuklos, v. zooidion = dier), gordel aan de hemel langs de 15 ecliptica, ter breedte van ca. 20°, waarin de zon, de maan en de planeten zich schijnbaar bewegen. De dierenriem is verdeeld in twaalf vakken, elk 30° lang, beginnend bij het lentepunt (het punt dat de zon omstreeks 21 maart passeert). De twaalf vakken vallen ongeveer samen met twaalf sterrenbeelden die dieren of althans mythologische wezens representeren, vandaar de naam. (Het sterrenbeeld Weegschaal past niet in de dierenfamilie; het is later toegevoegd.) Vele van deze sterrenbeelden zijn ontstaan bij de eerste landbouwvolken, die bij het bepalen van zaaitijden e.d. een soort kalender nodig hadden. In welhaast alle oude beschavingen vindt men een dierenriem, bestaande uit twaalf tekens. Ten gevolge van de precessie verplaatst het lentepunt zich ten opzichte van de sterren ca. 1° in 70 jaar. Sinds de tijd van de Assyrisch-Babylonische beschaving, toen aan de twaalf vakken van de dierenriem twaalf sterrenbeelden met de corresponderende tekens werden toegevoegd, is het lentepunt ca. 40° verschoven, nl. van de Ram tot de grens tussen Vissen en Waterman. De tekens van de dierenriem spelen een belangrijke rol in de astrologie. Doordat de astrologen sedert het ontstaan hiervan in Babylonië ca. 2800 jaar geleden nooit correctie voor precessie hebben toegepast, zijn deze astrologische tekens thans één plaats opgeschoven ten opzichte van de werkelijke sterrenbeelden. Steenbokskeerkring en Kreeftkeerkring keerkring, cirkel op de hemelbol en op de aardbol, evenwijdig aan de equator en op een afstand van 23° 27 daarvan. Op de twee keerkringen ligt een solstitium (keerpunt, zonnewende), waar de schijnbare beweging van de zon op 21 juni (noordelijke keerkring of Kreeftskeerkring) en op 22 december (zuidelijke keerkring of Steenbokskeerkring) van richting verandert. Poolster Poolster of Stella Polaris, de ster Ursae Minoris, de helderste ster in het sterrenbeeld Kleine Beer (schijnbare helderheid +2, 0). In feite is het een Cepheïdeveranderlijke met een periode van 4 dagen; de helderheidsverandering wordt echter steeds geringer. De ster dankt haar naam aan het feit dat zij zich vlak bij de noordelijke hemelpool bevindt; momenteel is de afstand slechts 1°. De Poolster neemt dan ook een vrijwel vaste stand aan de hemel in, terwijl de andere sterren ten gevolge van de rotatie van de aarde dagelijkse cirkelbanen om de Poolster beschrijven. De hoogte van de Poolster boven de horizon is (na bepaalde correcties) gelijk aan de plaatselijke geografische breedte (zie poolshoogte). De Poolster is gemakkelijk te vinden door de denkbeeldige verbindingslijn van de helderste twee sterren ( en ) van de Grote Beer 5 maal te verlengen. Ten gevolge van precessie zal de hemelpool in het jaar 2102 minder dan 28 boogminuten van de Poolster verwijderd zijn; daarna wordt de afstand echter weer groter. Duizend jaar voor de christelijke jaartelling was de ster Kochab ( Ursae Minoris), de tweede ster in helderheid van de Kleine Beer, het dichtst bij de noordelijke hemelpool, en dus poolster. Een oude Arabische naam voor deze ster was dan ook ‘de trouwe’; zij gold als een symbool van standvastigheid. De Griekse astronoom Pytheas van Massalia ontdekte in 320 v.C. dat de toenmalige poolster niet precies in de hemelpool stond en dit maakte een einde aan het tot dan geldende idee dat de hemelpool absoluut vast lag. Lichtjaar lichtjaar, astronomische lengte-eenheid gelijk aan de afstand die het licht in één jaar aflegt, overeenkomend met 9461 miljard km en met 0,3068 parsec, ofwel 63240 maal de afstand aarde–zon. Grootte-klasse of magnitude helderheid [astronomie], een maat voor de straling van een hemellichaam, uitgedrukt in grootte of magnitude. De schijnbare helderheid (symbool m) van bijv. een ster correspondeert met de fractie van haar straling die per seconde door een eenheidsoppervlak op aarde kan worden opgevangen. De absolute helderheid (symbool M) van een ster is de schijnbare helderheid die zij zou aannemen voor een waarnemer op een afstand van 10 parsec wanneer het licht op generlei wijze zou worden onderschept. 16 Antwoorden. OPMERKING: in de syllabus zijn de nummers 1.5 en 1.6 overgeslagen. Opgave 1.2 Hoe heeft Eratosthenes de omtrek van de aarde bepaald? Hij heeft dit bepaald aan het verschil van schaduwlengte op verschillende breedte graden maar op dezelfde tijdstippen van de dag en het seizoen en op dezelfde lengtegraad. Opgave 1.3 Wat is de declinatie van de sterren die op onze breedtegraad circumpolair zijn? declinatie is: 380 Hoe groot is de declinatie van het Zenit op onze breedte? Deze staat 520 af van de hemelequator (=declinatie) Opgave 1.4 Hoe groot is de declinatie van de zon in de zonnewendepunten? respectievelijk 23,5 0 en 23,5 0 Het zomerwendepunt ligt in Tweelingen en het winterwendepunt in Waterman. Waarom spreken we dan toch over Kreeftskeerkring en Steenbokskeerkring? Omdat de zon dan respectievelijk loodrecht boven de kreeftskeerkring en steenbokskeerkring staat. Het verschijnen van bepaalde sterren blijkt seizoensgebonden te zijn. Hoe komt dat? Alle sterren die niet circumpolair zijn, zijn seizoensgebonden. In een bepaald jaargetijde kijken we s’nachts in een bepaalde richting; diezelfde richting is een half jaar later overdag waardoor we die sterren in die richting niet zien. 17 Waar aan de horizon komt de zon in de loop van het jaar op? 21 december : Z.O. 21 maart : O 21 juni : NO 21 september : O Bepaal de maximale zonshoogte als hij in het zomerwendepunt staat. op 21 juni 380+23,50 = 61,50 (boven zuidelijke horizon) Idem als hij in het winterwendepunt staat. op 21 december 380 – 23,50 = 14,50 (boven zuidelijke horizon) Opgave 1.7 Hoe kun je de poolster op een heldere avond het makkelijkst vinden? Zoek ongeveer in het noorden het sterrenbeeld de grote beer op. Verleng de 2 achterste sterren van het "steelpannetje" ongeveer 5x en dan kom je uit bij de poolster. (op ca 520 boven de horizon) (Zie plaat) 18 Op welke hoogte staat de poolster op onze breedte boven de horizon? op 520 boven de noordelijke horizon (declinatie is 900) Waar komt de uitdrukking vandaan: "Poolshoogte nemen"? Voor de plaatsbepaling werd vroeger met behulp van een sextant de hoogte van de poolster gemeten. Met behulp van deze waarde kon nagegaan worden op welke breedte graad men zich bevond. 19 Opgave 1.8 Breken de lichtsterkteverhoudina van de ster Sirius en de Poolster. In appendix 5 vind je de magnitudes van deze sterren. Magnitude van Sirius is 1,46 Magnitude van Polaris is 2,02 Verschil is 2,02 ( 1,46)=3,48 magnitudes. Elke magnitude een factor van 2,512. Verschil schijnbare helderheid tussen Sirius en Poolster is 2,5123,48 = 24,66 Sirius is dus ca 25 x helderder dan polaris.. Waar staat Sirius op de foto op pagina 15? aangegeven met rode pijl Welke sterren op deze foto vormen het sterrenbeeld Orion? aangegeven met lichtblauwe lijntjes. Welke ster is Rigel en welke Betelgeuse? aangegeven met rode pijl 20 Antwoorden Opgave 1.9 Waar bevindt zich de horizon op de foto op pagina 19? Horizon is de ronde omtrek van de foto. Waar onder de horizon staat de zon? Schuin links onder (zie rode pijl) Opgave 1.10 Bekijk de tekening op pagina 7. Waarom mag je de Aarde in deze tekening als een punt beschouwen? Omdat je de hemelbol als oneindig ver mag beschouwen Teken de dagelijkse baan van de Zon in deze tekening voor de dag van vandaag. Dag vandaag is 1 maart. De baan van de zon ligt evenwijdig en vlak onder de hemelequator. Op 21 juni = + 23,50; op 21 dec = 23,50 ; dus in 6 maanden 470 verschuiving. (= in 26 weken) Per week dus een verschuiving van = 1,8 0 op 1 maart is de ca 3 x 1,80 = ca 5,40 (ongeveer de gele lijn op de tekening). 21 22 Opgave 1.11 Maak een schatting van de belichtingstijd van de bovenste foto op pagina 8. De strepen die de sterren hebben getrokken zijn ca 1/3 van een kwart van een cirkel lang hele cirkel = 3600 = 24 uur kwart cirkel = 900 = 6 uur 1/3 hiervan is ca 2 uur Dus de belichtingstijd is een kleine 2 uur. Waar ligt de hemelnoordpool voor een waarnemer op de evenaar? Op de horizon. Opgave 1.12 Bepaal met het plaatje op pagina 10 de maximale hoogte van de zon boven de horizon op onze breedte. De hemel equator maakt op onze breedte een hoek van 380 met de horizon (900 520) De ecliptica maakt een hoek van 23,50 met de hemelequator. Als de zon in het zomersolstitium staat dan is de declinatie = +23,50; hierbij opgeteld de hoek van de ecliptica met de horizon geeft 23,5 + 38 = 61,50. 23 Beschrijf de dagelijkse beweging van de zon aan de hemel op 21 juni als je a. in Utrecht staat De zon komt op in het noordoosten' bereikt een grootste hoogte boven de horizon van 61,50 en gaat onder in het noordwesten. b. op de noordpool bent De zon draait rondjes boven de horizon op een hoogte van 23,50. c. op de evenaar staat De zon komt op iets noordelijk van het oosten, en bereikt z'n grootste hoogte in het noorden op 66,50 , en gaat onder iets noordelijk van het westen. 24 Opgave 1.13 Op het zuidelijk halfrond staat de zon 21 december 's middags omstreeks 12 uur in het zenit. Hoe hoog staat hij dan voor een waarnemer (op dezelfde meridiaan) op de kreeftskeerkring boven de horizon? Op 21 december staat de zon loodrecht boven de steenbokskeerkring. Voor iemand die dan op dezelfde meridiaan staat op de kreeftskeerkring staat de zon 900 (2 x 23,50) = 900 470 = 430 hoog in het zuiden ten opzichte van de horizon. 25 Opgave 1.14 Hartje zomer staat de volle maan veel lager in het zuiden dan hartje winter. Leg dit uit aan de hand van het plaatje op pagina 10. De maan beweegt zich in het vlak van de aardbaan (ecliptica vlak). Midden in de zomer staat de maan evenals de zon hoog aan de hemel als de maan bij de zon in de buurt staat (nieuwe maan). Als we 's nachts echter de andere kant opkijken en het is volle maan dan zal de maan langs de ecliptica zijn bewogen naar het zuiden (De zon staat dan in het noorden ca 23,50 onder de horizon) De maan zal dan in het zuiden op ca 23,50 boven de horizon staan. (in de winter is het precies andersom) zie plaatje. 26 Opgave 1.15 Bepaal de geografische breedte van de poolcirkel met behulp van het plaatje op pagina 11. Van de noordpool tot de rand van de schaduw op de linker aardbol (in de winter) is 23,50. De geografische breedte van de poolcirkel is 900 23,50 = 66,50 noorderbreedte Opgave 1.16 Geef globaal de richting aan van het noorden, oosten, zuiden en westen op de foto op pagina 12 en 13 . (niet afgebeeld; zie voor foto boek: Sterren) Waar de zon het laagst staat (ongeveer in het midden) is het noorden op de foto. Het zuiden is dan achter de maker van de foto. Links is het westen en rechts het oosten. De kijkhoek (of brandpuntsafstand van het gebruikte objectief) is niet bekend van de foto dus veel nauwkeuriger kan het niet aangegeven worden. Aardig zou ook geweest zijn als er bij had gestaan met welke tussentijd de verschillende belichtingen gedaan waren. 27 Opdracht 1. De beweging van de planeten aan de hemel. De beweging van de zon, maan en planeten t.o.v. de sterren is in oostelijke richting. De beweging van de planeten is moeilijker te zien dan die van de maan omdat hun schijnbare snelheid aan de hemel veel lager is omdat ze veel verder wegstaan. tijdstip 10 februari 1999 om 19:00 uur in het westen. zie onderstaande tekening. (print van de Sky) 28 Verder zijn op de tekening nog te vinden Saturnus en Venus. (zelfde tijdstip) Plattegrond deel zonnestelsel met als middelpunt de aarde (opdracht a t/m d) nederlandse naam latijnse naam (h) Ram Aries 3 +20 Stier Taurus 5 +20 29 Tweelingen Gemini 7 +20 Kreeft Cancer 8,5 +15 Leeuw Leo 11 +15 Maagd Virgo 13 0 Weegschaal Libra 15 15 Schorpioen Scorpus 17 30 Boogschutter Sagittarius 19 25 Steenbok Capricornus 21 20 Waterman Aquarius 22 10 Vissen Pisces 1 +10 30 Constructie van de planeetbanen met de zon als middelpunt en de banen van venus, aarde en jupiter. (zie tekening hieronder) (vraag e t/m g) Bij vraag g heb ik de posities opgegeven van februari 2001 en van 10 augustus 1999 De posities opgezocht met het programma "the Sky" Dan de aarde zo plaatsen dat de zon in het goede sterrenbeeld staat; vervolgens de planeten jupiter en 31 Venus hun plaats geven. De plaats van de sterrenbeelden is afgeleid van de vorige tekening. Positie februari 2001. Positie augustus 2001 Positie 10 augustus 1999 32 Als je op een heldere nacht buiten bent, ver van de bebouwing, lijkt het alsof je in het middelpunt staat van de hemelbol. Op de bol zitten de hemellichamen. De bol roteert om de aardas (zie pagina 7). De Zon, Maan en planeten bewegen t.o.v. de sterren. In welke richting doen ze dat. (Pas op!)? De schijnbare diameter van de zon en de maan is ongeveer een halve graad. In een dag verplaatst de maan zich over ongeveer 24 diameters aan de hemel. En dat is goed waarneembaar! De beweging van de planeten tussen de sterren is veel moeilijker waar te nemen. Hoe komt dat? Dat de zon beweegt t.o.v. de sterren is natuurlijk overdag niet zichtbaar. Door de zonsbeweging zien we in de winter andere sterrenbeelden dan in de zomer. Vanaf de aarde gezien doet de zon er 365 dagen, 5 uur, 48 minuten en 46 seconden over om éénmaal rond te gaan langs alle tekens van de dierenriem Eén jaar duurt 365 dagen. Per jaar kom je dus een kwart dag te kort. Als je hier niets aan doet wordt het verschil steeds groter en na verloop van tijd vier je het Kerstfeest in de zomer. Dat is de reden dat we een schrikkeljaar hebben ingevoerd. Om de vier jaar heeft februari 29 dagen i.p.v. 28 met uitzondering van de eeuwgetallen die niet deelbaar zijn door 400. Dus 1900 was geen schrikkeljaar maar 2000 was dat wel. De dierenriem speelt een grote rol in de sterrenwichelarij. Dit bijgeloof is vermoedelijk in Mesopotamië ontstaan, meer dan duizend jaar voor het begin van onze jaartelling. Het belangrijkste uitgangspunt is de geboortedatum. Iemand die bijvoorbeeld tussen 21 april en 21 mei geboren is is een Stier. In de tijd van de Babyloniërs stond de zon in die periode ook in het sterrenbeeld Stier, maar in onze tijd is dat anders. De zon staat dan in het sterrenbeeld Ram! Ook nu nog is het maken van een horoscoop een stukje sterrenkunde. Een horoscoop is een kaart waarop de positie van de planeten staat aangegeven, op het ogenblik van je geboorte. Het duiden van een horoscoop is een ingewikkelde zaak. De invloed van de planeten is zo complex en er zijn zoveel regels dat er altijd wel iets van klopt. Statistisch onderzoek van horoscopen van tienduizenden personen heeft aangetoond dat er geen verband bestaat tussen geboortedatum en een specifieke begaafdheid. Heel lezenswaardig is paragraaf 1.3 van René van Helden, uit het ANW-leerboek voor HAVO en VWO "Synthese". Zie bijlage 1.1 syllabus. Op 10 februari 1999 was Jupiter te zien boven de westelijke horizon. 33 Ga dat na met het Sky-programma. De begeleider zal het demonstreren Welke ander planeten kun je omstreeks dat tijdstip waarnemen? Raadpleeg ook de sterrengids. Deze ligt ter inzage op de hogeschool. Nu ga je een plattegrond maken van een deel van het zonnestelsel. Hiermee kun je bepalen waar de betreffende planeten op 10 augustus 1999 aan de hemel stonden. a. Construeer op een vel wit papier (A4) een zo groot mogelijke cirkel. De aarde valt samen met het middelpunt. Het tekenvel is dus het eclipticavlak, en de cirkel is een denkbeeldige lijn aan de hemel die we de ecliptica noemen. Verdeel de cirkel in 12 gelijke delen en zet er de namen van de dierenriemtekens bij. Hoe doe je dat, tegen de klok in of met de klok mee? Ga in gedachten "op de aarde" in je tekening staan. b. Teken waar Jupiter omstreeks 10 februari 1999 in de dierenriem staat. c. In welk sterrenbeeld staat de Zon? d. Geef ook de plaats van Venus in de dierenriem aan. e. Je weet nu in welke richting de Zon, de maan, Jupiter en Venus staan. Met deze kennis kun je op schaal het planetenstelsel construeren. De plaats van de aarde heb je al. Je weet in welke richting de zon staat. Neem nu voor 1 astronomische eenheid een afstand van 1 cm. Hiermee kun je de positie van de zon tekenen. Construeer nu de banen van de Aarde, Jupiter en Venus. Neem aan dat het cirkels zijn. Teken de positie van deze planeten. f. Je gaat nu onderzoeken waar deze hemellichamen een half jaar later staan. Je moet dan wel weten hoe ze in hun baan om de zon bewegen. Ga dit na met het Sky-programma of met het leerboek. g. Construeer nu de positie van de bovengenoemde hemellichamen voor 10 augustus 1999. 34