ZOMER 2012 3 Venusovergang 4 Exoplaneten en de zoektocht naar buitenaards leven 6 De Herschel ruimtetelescoop 10 Nederlander tussen de sterren 12 Kidspagina Venus voor de zon! Voorwoord In deze Sonnenwijzer De mens is van nature nieuwsgierig van aard en wil graag de oneindige mogelijkheden van het heelal onderzoeken. Is er leven op andere planeten, wat kun je meten in de ruimte, en wat doet André Kuipers een hele dag in het ruimtestation ISS? In deze Sonnenwijzer gaan we de ruimte in en bekijken we het heelal van dichtbij. Ook stippen we de unieke gebeurtenis op 6 juni aan: de Venusovergang. Op Sonnenborgh kun je live meemaken hoe Venus als een kleine zwarte stip voor de zon langs beweegt. Kijk mee door de telescopen en maak deze unieke gebeurtenis mee. We verkennen de ruimte! Op woensdagochtend 6 juni is het nu of nooit: op die dag beweegt, vanuit de aarde gezien, Venus voor de zon langs. Een uniek hemelverschijnsel dat pas over 105 jaar weer te zien zal zijn! Als om half zes in Utrecht de zon opkomt is het verschijnsel al aan de gang. In Nederland zien we alleen de laatste anderhalf uur, om vijf voor zeven is het verschijnsel weer voorbij. De Venusovergang is een mini-zonsverduistering: gedurende het verschijnsel zien we Venus als een kleine zwarte stip voor de zon langs bewegen. Met een (verre)kijker en voor iemand met scherpe ogen is dat al met het blote oog te zien. Maar bedenk wel dat je nooit zonder bescherming rechtsreeks naar de zon mag kijken! Gebruik dus altijd een eclipsbrilletje en zet een filter voor de lenzen van de (verre)kijker. De redactie 14 Vriendenpagina Venusovergang 6 juni live te zien op Sonnenborgh Woensdag 6 juni 5.30 - 7.30 uur 2 Sonnenwijzer – zomer 2012 WAARSCHUWING Kijk NOOIT naar de zon zonder goede bescherming. Een goede bescherming is een eclipsbrilletje, of een speciaal zonnefilter. Kijken door iets anders, zoals een beroet glaasje of zwarte film is SCHADELIJK, want het laat de onzichtbare, schadelijke UV-straling door. Dit zie je niet en voel je niet, maar ongemerkt beschadig je je ogen voor de rest van je leven. Omslagfoto: In april 2004 werkte de Nederlandse astronaut André Kuipers een week in dit Internationale ruimtestation, dat nog in aanbouw was. Nu, acht jaar later, woont en werkt hij een half jaar aan boord van een ruimtestation dat inmiddels zo groot is als een voetbalveld. Kijk op pagina 10 voor meer.” Dit bijzondere verschijnsel is ook op Sonnenborgh te volgen. Sonnenborgh opent op woensdag 6 juni haar deuren tussen 5.30 en 7.30 uur voor deze ‘nu of nooit gebeurtenis’. De volgende keer is pas 11 december 2117. Wie maakt dat nog mee? Door diverse telescopen krijg je de gelegenheid om deze unieke gebeurtenis van dichtbij te zien. En voor de vroege vogels staat er een ontbijtje klaar. Aanmelden kan via www.sonnenborgh.nl of neem contact op met het bureau van Sonnenborgh T(030) 230 2818. 3 Exoplaneten en de zoektocht naar buitenaards leven Ignas Snellen, Sterrewacht, Universiteit Leiden Is de aarde uniek? Hebben andere sterren ook planeten zoals de aarde en komt daar misschien ook leven voor? Sterrenkundigen zijn druk bezig om deze vragen te beantwoorden. Met de meer dan honderdduizend-keer-miljoen sterren in onze Melkweg is het nauwelijks voor te stellen dat we alleen zijn. Exoplaneten 4 Sonnenwijzer – zomer 2012 Exoplaneten (planeten rondom andere sterren dan de zon) onderzoeken is heel moeilijk, omdat ze zo ontzettend ver weg staan, en de planeten zelf geen licht uitstralen. Toch zijn we de laatste tijd veel over exoplaneten te weten gekomen. Een planeet trekt namelijk een beetje aan de ster waar deze omheen draait, die daardoor gaat wiebelen. Hieruit kan de massa en de baan van de planeet worden afgeleid. Er zijn nu al meer dan 700 exoplaneten gevonden. Het blijkt dat de meeste planetenstelsels helemaal niet op ons eigen zonnestelsel lijken. Zo zitten veel planeten in heel elliptische banen, en andere staan weer heel erg dicht bij hun zon. Soms draaien ze in minder dan een dag rondom hun ster! Op zoek naar tweeling-aarde Planeetovergangen De sterrenwiebels laten ons prachtig zien hoeveel planeten er zijn, en in wat voor planeetbanen ze zitten. Ze vertellen sterrenkundigen echter niet zo veel over de exoplaneten zelf. We kunnen ze namelijk niet zien. Er is gelukkig een andere manier om meer over een planeet te weten te komen. Als we geluk hebben gaat, gezien vanaf de aarde, een planeet af en toe voor haar moederster langs. Dit is zeldzaam, omdat hiervoor de planeetbaan precies voor de ster langs moet kruisen. Maar als sterrenkundigen maar genoeg sterren in de gaten houden, zien ze dat er af en toe eentje bij zit die op heel regelmatige tijden een beetje zwakker lijkt te zijn. Hierdoor kunnen we ook meten hoe groot zo’n planeet is, en samen met de massa leert ons dit waar de planeet van gemaakt is – zoals uit waterstofgas voor een reuzenplaneet als Jupiter. Onlangs is door middel van een planeetovergang de eerste rotsachtige planeet ontdekt, CoRoT-7b, iets meer dan anderhalf keer zo groot als de aarde. Toch kunnen we dit nog geen zusje van de aarde noemen. Terwijl de aarde in 365 dagen om de zon draait, draait CoRoT-7b in 21 uur om haar moederster. Het is er zo warm dat het er waarschijnlijk lava regent. Niet een plek die je aan de aarde doet denken. Het zal echter niet lang meer duren voordat er net zo’n planeet wordt ontdekt in een veel grotere baan, die veel meer op de aarde zal lijken. Leven op een exoplaneet? Stel dat sterrenkundigen een exoplaneet vinden die in alle opzichten op de aarde lijkt. Zouden we dan kunnen achterhalen of er ook leven op voorkomt, of is dat pure sciencefiction? Dan moeten we kijken naar onze eigen aarde. Hoe zou je van ver weg kunnen zien dat er op de aarde leven voorkomt? Dit kun je halen uit waarnemingen aan onze dampkring. In onze dampkring zit namelijk veel zuurstof. Deze zuurstof (dat wij inademen) zit alleen maar in de aardatmosfeer, omdat het aangemaakt wordt door de bomen en planten om ons heen. Dit geldt ook voor methaangas, dat door veel dieren aangemaakt wordt. Sterrenkundigen zijn nu aan het bedenken hoe ze deze gassen kunnen waarnemen. Planeetovergangen kunnen hierbij weer een grote rol spelen. Als een planeet voor haar moederster langstrekt, filtert er een heel klein beetje sterlicht door de dampkring heen, waardoor achterhaald kan worden welke gassen er in voorkomen. Misschien is dat nu nog toekomstmuziek, maar ooit komen we te weten of we alleen zijn in het immense heelal. 5 De Herschel ruimtetelescoop: een allesdoordringende blik op het heelal Technici leggen de laatste hand aan de Herschel-satelliet bij de ESA vestiging in Noordwijk. Behalve de spiegel met een diameter van 3,5 meter (de Herscheltelescoop is groter dan de Hubble!) valt ook het grote schild met metaalfolie op, achter de spiegel. Die houdt zonnestraling tegen, zodat de spiegel niet opwarmt en zelf infraroodstraling gaat uitstralen. Jacco Vink, Anton Pannekoek Instituut, Universiteit van Amsterdam Sterrenkundigen bestuderen het heelal voornamelijk door de straling die uitgezonden wordt door objecten in het heelal te meten. Dit kan radiostraling zijn, gewoon licht, maar ook infrarood-, ultraviolet- of röntgenstraling. Het idee dat er meer vormen van straling zijn dan alleen zichtbaar licht danken we aan een sterrenkundige: William Herschel. Hij ontdekte in 1800 infraroodstraling. Die straling kunnen we niet zien, maar wel voelen doordat het onze huid verwarmt. Dankzij infraroodstraling kunnen sterrenkundigen gas en stof waarnemen dat veel koeler is dan sterren, zelfs tot temperaturen onder nul graden Celcius. Bij stof moet je niet denken aan kleine pluisjes, maar aan hele kleine onzichtbare korreltjes, zoals in sigarettenrook of de uitlaatgassen van auto’s. Deze stof bevindt zich in gebieden in onze Melkweg waar zich nieuwe sterren vormen. Een ander voordeel van infraroodstraling is dat het, anders dan gewoon licht, bijna niet wordt tegengehouden door gas en stof in het heelal. Je kunt er dus dingen mee waarnemen die in zichtbaar licht niet te zien zijn. Omdat de aardatmosfeer ook warmtestraling uitzendt kun je infraroodstraling uit het heelal alleen waarnemen met een satelliet buiten de dampkring. Maar zo’n satelliet wordt ook warm en zendt dus ook infraroodstraling uit. Daarom moeten de telescoop in de satelliet tot een hele lage temperatuur gekoeld worden. Dit gebeurt met vloeibaar helium, dat een temperatuur heeft van minimaal 269 graden. Omdat het helium langzaam maar zeker verdampt kan een infraroodsatelliet maar korte tijd blijven werken. Nederlandse sterrenkundigen hebben een grote naam als het om infraroodsterrenkunde gaat. De eerste infrarood satelliet, IRAS (Infared Astronomical Satellite), was een Nederlands idee en werd gebouwd samen met de NASA en het Verenigd Koninkrijk. IRAS werd gelanceerd in 1983. Nederland leverde ook belangrijke bijdragen aan de Europese ISO (Infrared Space Observatory), die werd gelanceerd in 1995. Dit sprookjesachtige ruimtelandschap is de Rosette-gaswolk. Hier worden nog steeds nieuwe sterren geboren. In deze afbeelding gemaakt met twee camera’s aan boord van Herschel is blauw infraroodstraling met de hoogste temperatuur en rood die met de laagste. Het meeste gas in deze gebieden bestaat uit koolstof en andere moleculen en is erg koud. De heldere paarsige gebieden zijn heet en bevatten sterren die net geboren zijn of zich nog aan het vormen zijn. 6 Sonnenwijzer – zomer 2012 En nu is er een nieuw hoogtepunt in de infraroodsterrenkunde met een satelliet die vernoemd is naar de ontdekker van infraroodstraling, de Europese ‘Herschel ruimtetelescoop’. En weer is Nederland een belangrijke partner in deze satellietmissie. Frederick William Herschel (1738-1822) was een Duitse musicus, die op 19 jarige leeftijd naar Engeland emigreerde. In 1800 ontdekte hij dat zijn thermometers opwarmden achter een prisma, ook al lag de thermometer buiten het bereik van het zichtbare licht. Dit is een geromantiseerd beeld van Herschel met een meetopstelling om infraroodlicht aan te tonen. De Andromedanevel is een sterrenstelsel dat erg lijkt op onze Melkweg. De infraroodstraling, waargenomen met Herschel, laat voornamelijk stofdeeltjes zien in koele gebieden (hier oranje en geel). De blauwe gebieden laat de röntgenstraling zien zoals waargenomen met de Europese XMM-Newton satelliet. Röntgenstraling wordt juist door zeer hete objecten uitgestraald, zoals neutronensterren en supernovaresten. Een door Herschel gemeten spectrum van een stervormingsgebied in het sterrenbeeld Orion. Iedere molecuul produceert straling volgens een vast lijnpatroon (hier te zien als pieken). Uit de waargenomen lijnen kunnen sterrenkundigen erachterkomen welke moleculen in het gas voorkomen en ook de temperatuur van het gas bepalen. In dit spectrum zijn veel lijnen te zien van moleculen die belangrijk zijn voor het leven op aarde. En heel bijzonder, er is ook water (H2O) aanwezig. Het blauwige gebied in deze afbeelding bevat heet gas met een temperatuur van een paar duizend graden. Het bevindt zich midden in een gebied met koud gas. Het hete gebied ontstaat omdat daar zware en hete sterren zijn ontstaan. Die verhitten het omliggende gas en vegen het op door hun ultraviolettestraling. Daardoor ontstaat er een holte. De sterren zelf zijn in het infrarood niet goed zichtbaar. 7 8 Sonnenwijzer – voorjaar 2012 De Soyuz raket van André Kuipers wordt met wandelpas per trein van de constructiehal naar het lanceerplatform gereden. André Kuipers startte zijn beide missies van precies hetzelfde lanceerplatform als de Soyuz raket met Joeri Gagarin in 1961. Hij werd toen op 27-jarige leeftijd als eerste mens de ruimte in gelanceerd. 9 Nederlander tussen de sterren Sebastiaan de Vet, Universiteit van Amsterdam Op 21 december 2011 werd de Nederlandse astronaut André Kuipers voor de tweede keer de ruimte in gelanceerd naar het internationale ruimtestation ISS. In 2004 was zijn eerste missie een korte kampeertocht van 12 dagen. Nu woont en werkt hij meer dan zes maanden tijdens zijn ‘PromISSe’ missie in gewichtloze toestand. Waterkringloop Astronaut, schoonmaker en leraar 10 Sonnenwijzer – zomer 2012 Als astronaut ben je een soort Zwitsers zakmes dat van alles kan. André moet als astronaut bijvoorbeeld de Soyuz-capsule kunnen vliegen tijdens de lancering en landing. Maar aan boord van het ruimtestation doet hij weer heel veel andere dingen. Naast schoonmaken zorgt hij als technicus voor de onderhoud van de apparatuur en meetopstellingen en het merendeel van zijn tijd voert hij experimenten uit. Tegelijk is André ook leraar voor het lesprogramma ‘Ruimteschip Aarde’. Een paar duizend scholieren doen mee aan experimenten en wedstrijden. Ze doen bijvoorbeeld in de les weerproefjes, zoals de weermetingen die je ook in de weerzaal van de weerkundige Buys Ballot op Sonnenborgh - museum & sterrenwacht kunt doen. Gewichtloos werken Het ruimtestation is een groot laboratorium waar wetenschappers onderzoek kunnen doen zonder de storende invloed van zwaartekracht. Hierdoor zijn hele nieuwe processen te bestuderen die niet in een laboratorium op aarde te bestuderen zijn. Net als de chemicus Barchussen vroeger in zijn laboratorium op Sonnenborgh, doen wetenschappers nu samen met astronauten experimenten in de ruimte. Ze bestuderen nieuwe materialen en chemische processen. Ook in je eigen lichaam verandert er veel door de continue gewichtloosheid. Astronauten moeten daarom twee uur per dag sporten zodat hun spieren niet te slap worden. Artsen maken dankbaar gebruik van de veranderingen in het lichaam. André is daarom vaak proefpersoon voor speciale experimenten die bedoeld zijn om het menselijk lichaam te bestuderen. Voor zulke experiment moeten ze zichzelf soms wegen om hun massa te bepalen. In gewicht-loosheid kan dat alleen niet met een normale weegschaal. Astronauten gebruiken daarom een speciale ruimteweegschaal waarop ze heen en weer geschud worden. Als astronauten aan boord van het ruimtestation naar de wc gaan, wordt hun plas via een speciaal systeem schoongemaakt zodat er weer drinkbaar kraanwater overblijft. Als mens heb je al snel twee liter per dag aan drinken nodig en de hoeveelheid water voor een lange ruimtemissie is dus groot en te duur om te lanceren. Het zuiveren en recyclen van water is daarom een betere oplossing. Als je in de ruimte dus een kop thee maakt, is de kans te groot dat het water daarvoor nog door een collega-astronaut is uitgeplast in de wc! Heel raar is dat niet als je het vergelijkt met de waterkringloop hier op aarde. Rioolwater wordt ook gezuiverd en dat kan daardoor uiteindelijk weer in de keuken of badkamer uit de kraan stromen. Sterrenkijken aan de nachtkant Als André aan de nachtkant van de aarde vliegt, kan hij soms Nederland in het donker zien. Heel moeilijk is dat niet want de straatverlichting en tuinkassen in Nederland zorgen er voor dat de grote steden gemakkelijk als lichteilanden in de duisternis te herkennen zijn. Deze lichtvervuiling maakt het voor ons op de grond moeilijk om sterren te zien. In steden zoals Utrecht zijn dat vaak alleen de helderste 50, terwijl je er in totale duisternis een paar duizend kan zien. Voor André is sterrenkijken in de ruimte dus een stuk gemakkelijker. Uit de ramen kan hij bijvoorbeeld poollicht zien en vallende sterren. Daarvoor moet hij alleen wel naar beneden kijken, in plaats van naar boven. 11 Dit heb je nodig: - 4 dezelfde flesjes of potjes met een grote opening - Warm en koud water - Blauwe en gele voedselkleurstof (of inkt) - Een plastic kaartje 12 Sonnenwijzer – zomer 2012 e Als de fles met warm water op de fles met koud water wordt gezet, blijft het koude water in de onderste fles. Dit komt omdat de dichtheid van koud water groter is dan van warm water. Als je het experiment andersom doet, met het koude water boven en het warme water onder gebeurt er iets anders. Het zwaardere koude water zakt nu langzaam naar beneden naar de onderste fles. Tegelijkertijd stijgt het warme water naar boven. Hierdoor mixen de blauwe en gele vloeistoffen en kleurt het water groen. Dit rondstromen van water (of lucht) in een cirkel (stijgend of dalend) wordt convectie genoemd. Wist je d en He we lucht dalen t stijg er en is v luc niet en h bela an w ht m alle et k ngr ate Da ro lim ijk en a het ar zit ar oo in de aat. H voor f v h kd da ie oce et g et a wat loe alle lt. Als er op ibaar p bin aan ebeu d een ges nen of in rt v en a at t van oor e an d stijge zelfde eente in de de e e n n d e v man dat aard Ku het vu opp we ipers ruimt lkaan ervla loeib ier st net al e. est ten ee s ar ijg kt ui aa scha n spe ation tbarst e kom e ges t en r t p i c d t e h n , p i e e e g zel z fs e prob ers d aal ex eft a ! Aa orgt nte n h s me en sp eren eze st perim trona boo et me egen eciaa na te romin ent w ut An rd t sc om do gb ls aa dré het hool en wacholie en. An innen rmee k ren dré eff la ar in en ect v ssen o mee expe hee de h gew an r n i j sa ime ft ic zw der m con htloo aarte zoekt en nt wa vec she kra t id o cht tie is. p ? at Dit ga je doen: - Vul twee flessen tot de rand met warm water en twee met koud water - Kleur het warme water geel met de kleurstof, en het koude water blauw - Leg de plastic kaart op een gele fles en houdt de kaart vast terwijl je de fles op z’n kop draait - Plaats de gele fles met warm water nu op een blauwe fles met koud water - Zorg dat de openingen van de flessen precies boven elkaar zitten - Trek de kaart tussen de flessen uit en kijk wat er gebeurt. - Herhaal nu het experiment met de andere twee flessen maar zet nu de koude (blauwe) fles op z’n kop op de gele fles. Kijk wat er gebeurd met de kleur. a beur e g t t r? Stijgende warme lucht in de atmosfeer zorgt voor de vorming van onweerswolken. Dit gebeurt als de warme lucht tegen de koude lucht botst. Tegelijk zijn er weer plekken waar koude lucht daalt. Diezelfde soort bewegingen van warme lucht vind je ook in de oceanen op aarde. In dit experiment ga je bekijken wat er gebeurd als warm water met koud water botst. W Cirkelende convectiestromingen 13 Stichting Vrienden van Sonnenborgh Draagt u Sonnenborgh - museum & sterrenwacht een warm hart toe? Word dan lid van de Stichting Vrienden van Sonnenborgh! Door vriend te worden levert u direct een bijdrage aan de realisatie van tentoonstellingen, educatieve projecten, conservering en uitbreiding van de collectie. Vrienden Als vriend ondersteunt u Sonnenborgh en geniet u zelf van een aantal aantrekkelijke voordelen. Al voor € 30,- per jaar ontvangt u: - Gratis entree - Tweemaal per jaar het blad ‘Sonnenwijzer’ - Uitnodigingen voor openingen - Toegang tot exclusieve activiteiten zoals ontvangsten/lezingen Bedrijfsvrienden Bedrijfsvrienden steunen Sonnenborgh met een financiële bijdrage die varieert van € 250,-, € 500,tot € 1.000,- per jaar. Naast de voordelen die u als vriend heeft kunt u als bedrijfsvriend bovendien rekenen op een speciaal arrangement voor het gebruik van de fenomenale locatie inclusief de binnenplaats uit 1522, naamsvermelding bij de ingang van het museum en een uitnodiging om aanwezig te zijn bij de uitreiking van de Sonnenborgh-prijs, De Utrechtse Ster. Een door de vriendenstichting ingestelde prijs. Belastingvrij schenken Sonnenborgh – museum & sterrenwacht is aangemerkt als Algemeen Nut Beogende Instelling. Dat betekent dat uw giften aftrekbaar zijn van de belasting. Vriend of bedrijfsvriend worden? Stuur voor de informatie een e-mail naar [email protected] o.v.v. vriend of bedrijfsvriend. Bedrijfsvrienden van Sonnenborgh •AJV Product Solutions •Catering Oud London B.V. •Hermans & Schuttevaer Notarissen N.V. •J & B Conseil B.V. •Jaarbeurs Holding B.V. •Jurriëns Exploitatie- maatschappij B.V. •Kamer van Koophandel Midden- Nederland •Lauteslager Makelaars B.V. •Naked Architecture B.V. •Rabobank Utrecht en omstreken •Van Benthum en Keulen Advocaten De vriendenstichting organiseert om het jaar samen met de Kvk en de Universiteit Utrecht de Utrechtse Ster. Een stimuleringsprijs voor bijzondere initiatieven op het snijvlak van wetenschap en bedrijfsleven. Colofon Sonnenwijzer is een uitgave van de Stichting Vrienden van Sonnenborgh in nauwe samenwerking met Sonnenborgh - museum & sterrenwacht. Redactie Peter Eillebrecht, Sabine Fuks, Sebastiaan de Vet, Jacco Vink, Robert Wielinga. Met bijdragen van Ignas Snellen. Beeld Sonnenborgh - museum & sterrenwacht, NASA, ESA, DeVrijerVanDongen, E is for Explore. Ontwerp DeVrijerVanDongen Druk ZuidamUithof, Utrecht Oplage 5.000 exemplaren 14 Sonnenwijzer – zomer 2012 SONNENBORGH museum & sterrenwacht Zonnenburg 2, 3512 NL Utrecht T (030) 230 2818 www.sonnenborgh.nl [email protected] Openingstijden: Dinsdag t/m vrijdag: 11.00 - 17.00 uur Zondag: 13.00 - 17.00 uur Sonnenborgh- museum & sterrenwacht wordt structureel ondersteund door de Universiteit Utrecht en de gemeente Utrecht. 15 Het idee is dat we elkaar nodig hebben om verder te komen. Als coöperatieve bank gelooft de Rabobank heilig in de kracht van het collectief. Samen bereik je immers meer dan alleen. Verder komen door samen te werken. Dat is het idee. Samen sta je sterker. Rabobank. Een bank met ideeën. www.rabobank-utrecht.nl