De leeftijd van de Aarde, de Grote en de Kleine Halternevel, de reus Jupiter, naderend onheil in 2012?, ruimtesondes verlaten ons zonnestelsel

De leeftijd van de Aarde, de Grote en de Kleine Halternevel, de reus Jupiter, naderend onheil in 2012?, ruimtesondes verlaten ons zonnestelsel. No: 2009-1

(advertenties)

2

Observator Jaargang: 28 Nummer: 1 Oplage: 800 Maart 2009 Lay-out en eindredactie: Rijk-Jan Koppejan. De OBSERVATOR is een uitgave van Stichting Volkssterrenwacht “Philippus Lansbergen”. Mocht u zich willen abonneren op dit blad, dan kan dit door donateur te worden van de volkssterrenwacht. De minimale donatie bedraagt 15,00 euro per jaar. U steunt dan meteen de sterrenwacht. Bij voorbaat hartelijk dank! Colofon: Volkssterrenwacht Philippus Lansbergen, Herengracht 52, 4331 PX Middelburg. Telefoon: 0118-640315 Rabobank nr. 38. 53.80.453 t.n.v. S.V.P.L., Middelburg Geopend voor bezoekers: Iedere vrijdagavond van 19:30 uur tot 22:00 uur. Het jaar 2009 is door de Verenigde Naties uitgeroepen tot Internationaal Jaar van de Sterrenkunde. Vier het met ons mee! Internet: Homepage: www.lansbergen.net en ook: www.inventionofthetelescope.eu E-mail: [email protected] Redactie Observator: [email protected] Bij de voorplaat: Samenstand tussen de Maan en Venus boven de Kloveniersdoelen in Middelburg op 30 januari 2009. De gemeente Middelburg onderzoekt momenteel de haalbaarheid van een telescopen- en verrekijkermuseum in combinatie met de sterrenwacht. Foto: Jan Koeman. Inhoud: Adressen

3

Van de voorzitter

4

De leeftijd van de Aarde

8

De Grote en de Kleine Halternevel

14

De reus Jupiter

16

Ruimtesondes die ons zonnestelsel verlaten

21

Naderend onheil in 2012?

24

Waarnemingen van onze medewerkers

28

3

Van de voorzitter Door Rijk-Jan Koppejan Vorig jaar stonden we uitgebreid stil bij het 400-jarig bestaan van de telescoop en het feit dat dit instrument in Middelburg werd uitgevonden door Hans Lipperhey. Dit jaar is het echter precies 400 jaar geleden dat de Italiaan Galileo Galileï zijn telescoop, die hij naar het Nederlandse voorbeeld namaakte en verbeterde, op de hemel richtte. Dat moment wordt gezien als de start van de moderne sterrenkunde en om die reden is het jaar 2009 door de Verenigde Naties uitgeroepen tot Internationaal Jaar van de Sterrenkunde. In tal van landen zullen er bijeenkomsten en exposities worden georganiseerd. Natuurlijk blijven wij hierbij als actiefste sterrenwacht van Nederland (?) niet achter. Vandaar dat we in de maanden februari en maart een ruimtevaarttentoonstelling organiseren in het historische pand ‘De Kloveniersdoelen’ in Middelburg, op een steenworp Capsuletentoonstelling van het NIVR. Foto: Erik te Groen afstand van de sterrenwacht. Hier is tijdelijk de capsuletentoonstelling van het Nederlands Instituut voor Vliegtuigbouw en Ruimtevaart (NIVR) te zien. Deze reizende tentoonstelling stond eerder o.a. in de Tweede Kamer en het World Trade Center. Tijdens de opening van de tentoonstelling op 25 januari maakte wethouder mevr. Hannie Kool-Blokland bekend dat de ROC-studenten in de Kloveniersdoelen Foto: Jan Koeman Gemeente Middelburg een onderzoek is gestart naar de haalbaarheid van een telescopen- en verrekijkermuseum in de Kloveniersdoelen in Middelburg. Onze sterrenwacht is hierbij betrokken, want ook wij spelen een belangrijke rol in het nieuwe plan. De collectie telescopen van Peter Louwman is wereldvermaard en de collectie verrekijkers van de stichting

4

verrekijkermuseum Middelburg (momenteel ondergebracht bij de firma Focus Optiek) is eveneens indrukwekkend en nog steeds groeiende. Samen met de sterrenwacht kunnen we een geweldig interessant ‘product’ neerzetten in het historische gebouw, dat al enkele jaren leeg staat. Vooruitlopend op alle ideeën en plannen denken wij dat het een heel levendig geheel kan worden. Geen statisch gebeuren, maar een gebouw waarin altijd van alles te zien en te doen is. Op dit moment zijn alle betrokken partijen nog volop bezig om hun wensen kenbaar te maken. Er moet nog heel wat werk verzet worden, voordat we gezamenlijk een goed plan kunnen presenteren. Het enthousiasme is er. Zeker bij ons. Of het allemaal haalbaar is, zal de komende maanden blijken. Cursussen Elk jaar organiseren we een aantal cursussen: een jeugdcursus, een basiscursus sterrenkunde (i.s.m. de Zeeuwse Volksuniversiteit) en een cursus kosmologie. Elk jaar zitten die cursussen vol. De basiscursus organiseren we altijd in januari en februari en de cursus kosmologie in oktober en november. De jeugdcursus organiseerden we dit jaar vroeg; in januari. Aan het eind van de cursus ontvingen alle jeugdcursisten een echt diploma. Wij geven deze cursus met veel plezier en het valt ons op hoe geïnteresseerd de kinderen zijn en hoe goed ze alles in zich opnemen. Expeditie Gelukkig vinden we naast het organiseren van al die activiteiten ook nog tijd voor

Jeugdcursisten krijgen een 3D-presentatie. Foto: Henk Jongepier

Jeugdcursisten wachten op hun diploma. Foto: Koen de Bruine

5

onze eigen hobby: observeren en fotograferen van hemelobjecten. Op de achterkant van dit blad kunt u weer een aantal foto’s zien die door onze medewerkers gemaakt zijn. Op onze website, www.lansbergen.net zijn eveneens opnames te zien. Net als vorig jaar gaan we weer op expeditie. Vorig jaar zochten we het hoge noorden op om het poollicht te kunnen zien, dit jaar gaan we richting het zuiden. In de Provence in het zuiden van Frankrijk gaan we een week lang observeren. We zijn te gast bij een sterrenwacht in Les Granges. We kunnen gebruik maken van de telescopen die daar tot onze beschikking staan, maar we nemen ook onze eigen kijkers mee. Hopelijk werken de weergoden mee en komen we met fraaie resultaten terug. In het volgende nummer komen we hier graag uitgebreid op terug. Bij een expeditie hoort een logo. Landelijke sterrenkijkdagen Dit jaar vallen de landelijke sterrenkijkdagen in het weekend van 3 en 4 april. Beide avonden is de sterrenwacht aan de Herengracht voor het publiek geopend. Er staan voldoende telescopen in de tuin, waarmee o.a. naar Saturnus (bijna zonder ringen dit jaar), de Maan en verschillende deepsky-objecten gekeken kan worden. De toegang is natuurlijk gratis en u kunt vanaf 19:30 uur bij ons terecht. Tevens zijn er lezingen, dus ook bij bewolkt weer is een bezoekje aan de sterrenwacht toch de moeite waard. Komt u ook? De koffie staat klaar. Wedstrijd Doe mee met onze grote wedstrijd. Kijk op de volgende pagina voor de details. De prijzen zijn ter beschikking gesteld door onze hoofdsponsor: de firma Focus Optiek in Middelburg.

Steun ons en maak uw donatie voor 2009 (weer) snel over! Donateurs vormen het degelijke fundament van onze stichting 6

7

De ouderdom van de Aarde Door Erwin Meerman en Henk Ton De algemene consensus in de wetenschappelijke wereld is dat de aarde 4,55 miljard jaar oud is, met een foutmarge van 1%. Hoe komt men aan dat getal? Dit jaar vieren we de 200e geboortedag van Darwin. Dit artikel is in dat kader geschreven. Het begin van het debat Het was ten tijde van het uitkomen van Darwins ‘On the Origin of species’ (1859) dat er serieus naar de leeftijd van de Aarde gekeken werd. Darwins theorie van langzame evolutie van leven op aarde impliceerde dat de Aarde heel oud moest zijn. Hoe oud wist Darwin niet precies (hij was bioloog, geen geoloog), maar het moest vele honderden miljoenen jaren zijn. Kritiek kwam uit diverse hoeken. Biologen, geologen en geestelijken hadden allen hun eigen bedenkingen, maar de grootste kritiek kwam van één van ‘s werelds grootste natuurkundigen in die tijd, William Thomson. Charles Darwin (1809-1882)

Wij kennen hem beter als Lord Kelvin (jawel, diegene van de temperatuurschaal, waarbij de temperatuur gemeten wordt ten opzichte van het absolute nulpunt ( -273 0C). Lord Kelvin was een gelovig man, maar accepteerde niet dat de Aarde maar een paar duizend jaar oud was, alleen maar omdat men dat aan de hand van de bijbel zo berekende. Hij beredeneerde dat het antwoord lag in de warmte van de Aarde en dat men daaruit een bovengrens voor de leeftijd van de Aarde kon vast stellen. Hij was van mening dat de aarde werd gevormd door het William Thomson ( 1824-1907) samensmelten en botsen van kleine objecten en de warmte die de Aarde nog heeft zou een gevolg zijn van de energie die vrij kwam bij die botsingen. Op het moment dat de botsingen op zouden houden, zou de temperatuurverdeling uniform zijn en zou de Aarde langzaam maar zeker afkoelen en uitdoven als een kooltje. De korst zou als eerste zijn warmte verliezen en dus als eerste stollen. Door middel van metingen aan de temperatuurverdelingen in mijnschachten

8

kwam hij in 1862 tot de conclusie dat de Aarde niet ouder kon zijn dan 100 miljoen jaar, een getal dat hij later zelfs bijstelde naar 20 miljoen jaar. Hij had op zichzelf geen problemen met Darwins nieuwe hypothese. Hij geloofde best dat het leven zich uit één kiem kon ontwikkelen, maar hij had meer problemen met het mechanisme van natuurlijke selectie en het onwillekeurige karakter ervan. Voor hem was alles een vooropgezet plan. Hij kon het dus niet nalaten om Darwins hypothese van natuurlijke selectie onderuit te halen. Darwin en consorten waren tijdelijk uit het veld geslagen. Kelvins berekeningen waren echter gebaseerd op een foutieve aanname. De Aarde zou geen interne warmtebron hebben. Rond de eeuwwisseling, veertien jaar na Darwins dood, werd door een Franse natuurkundige, Henri Becquerel, die warmtebron wel ontdekt. Hij legde een blok uraniumzout op een fotografische plaat en zag dat er puntjes op de plaat ontstonden. Het blok zond zijn eigen energie uit! Zeven jaar later toonde het echtpaar Pierre en Marie Curie aan, dat Radium een constante hoeveelheid energie uitzend. Het begrip radioactiviteit was geboren. Het was Ernest Rutherford die tijdens een voordracht in 1904, het voor Lord Kelvin slechte nieuws mocht brengen. Later beschreef Rutherford dit als volgt: Ik kwam in de zaal, waar het half donker was, en zag opeens Lord Kelvin tussen het publiek zitten. Ik wist toen dat ik in de problemen zou komen bij het laatste gedeelte van mijn praatje waarin ik het over de ouderdom van de Aarde zou hebben, waarover zijn ideeën anders waren dan de mijne. Tot mijn opluchting viel Kelvin in slaap, maar toen ik bij het belangrijke punt aankwam, zag ik hem recht gaan zitten, zijn ogen openen en me een boze blik toewerpen! Ik kreeg toen een plotselinge inval, en zei: "Lord Kelvin heeft de ouderdom van de Aarde ingeperkt, mits geen nieuwe (warmte-)bron ontdekt zou worden. Die profetische inval slaat op waar we het vandaag over hebben: radium!" en kijk, de oude jongen glimlachte me toe. (Eve, Rutherford: Being the Life and Letters of the Rt. Hon. Lord Rutherford, O.M. Cambridge: Cambridge University Press, 1939) Kelvin heeft het principe van radioactiviteit erkend, maar bleef tot zijn dood volhouden dat de hoeveelheid radioactiviteit niet voldoende was om de leeftijd van de Aarde substantieel te vergroten. Het was Rutherford die de fundamentele eigenschappen van radioactiviteit (zoals kernreacties en halfwaardetijd) heeft ontdekt en daarmee ook de mogelijkheid om de leeftijd van de Aarde vast te stellen uit radiometrische dateringen. Het verval van een atoom (radioactiviteit) Een atoom bestaat uit drie basiseenheden; neutronen, protonen en elektronen. Neutronen en protonen zitten samen gepropt in de kern. Elektronen draaien in allerlei banen rondom de kern. Protonen hebben een positieve lading, elektronen een negatieve

9

lading. Neutronen zijn elektrisch neutraal en fungeren als een soort lijm voor de positieve protonen. De hoeveelheid protonen in de kern bepaalt met welk element we te maken hebben. Waterstof heeft er één, helium twee en koolstof zes. Twee atomen van hetzelfde element kunnen een verschillend aantal neutronen bevatten. Een bekend voorbeeld is koolstof. Het meest voorkomende koolstofatoom heeft zes protonen en zes neutronen in zijn kern (koolstof-12). Er zijn ook varianten bekend met één of twee extra neutronen (koolstof-13 en koolstof-14). Dit worden isotopen genoemd. Een element kan van nature stabiel of instabiel zijn. Uranium-238 is bijvoorbeeld een instabiel isotoop en zal na verloop van tijd een alfadeeltje (2 neutronen en 2 protonen) uit de kern stoten om vervolgens over te gaan in Thorium-234. Dit is echter ook instabiel en zal uiteenvallen in het instabiele Protactinium-234 onder uitzending van een bètadeeltje (elektron). Op deze manier zal er een domino-effect ontstaan van dertien stappen, om uiteindelijk te eindigen in lood-206, dat wel stabiel is! Dit uiteenvallen gaat gepaard met het vrijkomen van een stoot energie wat we nu kennen als radioactieve straling (alfa, bèta en gammastraling). De tijd die het duurt dat de helft van de atomen zijn vervallen noemen we de halfwaardetijd. Voor Uranium-238 is deze 4,468 miljard jaar. Op zoek naar de juiste methode Hoewel het fijn is om op een geologisch actieve planeet te wonen, is het voor de geoloog soms alleen maar lastig. Al het oergesteente is praktisch weg geërodeerd, bedolven of gerecycled. Het oudste gesteente wat we hier op aarde kennen is rond de 4,4 miljard jaar oud, maar is zeldzaam. Gesteente van 3.5 miljard jaar oud komt echter over de hele wereld voor. Dit gesteente is dus onbruikbaar voor het meten van de echte leeftijd van onze planeet, maar ze geven in ieder geval wel een minimum leeftijd. De Verhouding moeder-dochterelementen aarde moet immers op zijn

10

minst net zo oud zijn als dit gesteente. Een simpele manier om een leeftijd te meten is door gebruik te maken van de eerder genoemde halfwaardetijden van radioactieve elementen. Bij radioactief verval gaat het moederelement over in het dochterelement volgens een exponentiële kromme, die bepaald wordt door de halfwaardetijd (zie figuur boven). Na één halveringstijd is de verhouding tussen moeder- en dochterelement 50/50%, na twee halveringstijden 25/75%, enz. Ervan uitgaande dat aanvankelijk alleen het moederelement in het gesteente aanwezig is, kan de volgende formule voor de leeftijd worden afgeleid. P= Hoeveelheid Moederelement (P staat voor Parent) D=Hoeveelheid Dochterelement gevormd uit P

Deze formule gaat natuurlijk alleen op als er geen Dochterelement aanwezig is tijdens de vorming van het gesteente. Of als er geen Moeder en Dochterelementen worden geïntroduceerd na stolling van het gesteente. Anders kom je uit op een verkeerde leeftijd. Men moet er dus altijd op verdacht zijn dat er op die manier een fout in het meetresultaat kan sluipen. Om dit probleem uit de wereld te helpen bestaat er zoiets als Isochron methodiek. Naast het moederelement (P), en het dochterelement (D) (wat uit (P) vervalt), introduceren we nu het natuurlijke stabiele dochterelement (Di). Meting van Di geeft aan hoeveel er van het dochterelement al

Rubidium-Strontiumdiagram Rubidium-87 (Rb-87) is het moeder element (P) en vervalt in Strontium-87 (Sr-87) wat het dochter element is (D). Sr-86 is de natuurlijke en het stabiele isotoop van strontium (D1).

11

aanwezig was op het moment van vorming van het gesteente. We kunnen dit illustreren aan de hand van de Rubidium-Strontium- datering. Hierbij maakt men gebruik van het bètaverval van Rb-87 naar Sr-87 (halfwaardetijd 48 miljard jaar). Strontium heeft 4 stabiele isotopen: Sr-88 (82,53%), Sr-87 (7,04%), Sr-86 (9,87%) en Sr-84 (0,56%). Indien er in het oorspronkelijke gesteente ook Rb-87 aanwezig was, zal in de loop van de tijd ten gevolge van het radioactief verval van dit Rb-87 de relatieve hoeveelheid Sr-87 toenemen (te meten aan de hand van de Sr-87/Sr-86 verhouding). En dit zal des te meer zijn naarmate er meer Rb-87 in het oorspronkelijke sample zit. Dit alles kan men weergeven in een zgn. isochroon (zie figuur). Oorspronkelijk (t=0) was de verhouding Sr-87/Sr-86 voor alle 3 samples hetzelfde (er was nog geen Rubidium vervallen), na verloop van tijd stijgt deze verhouding voor sample 3 het snelst omdat dit sample het meeste Rubidium bevat. De helling van de lijn is een rechtstreekse maat voor de levensduur van het gesteente: hoe vlakker de lijn, hoe jonger

het gesteente. Hoe steiler, hoe ouder. Uit de helling van de isochroonlijn kan men dus de levensduur van het gesteente bepalen. Dit is dus een goede methode als de hoeveelheid moeder en/of dochterelementen per monster kunnen variëren.

12

Mocht het gesteente na stollen zijn vervuild, dan zal dit direct opvallen doordat die meting gelijk buiten de lijn zal vallen. Deze mogelijke fout is dus geëlimineerd. Nu betreft dit een gesteente op Aarde, maar dezelfde methode kan je ook toepassen op het zonnestelsel. Omdat al het materiaal in ons zonnestelsel uit één en dezelfde gaswolk gevormd is, moet er dus een patroon naar voren komen. Om een minimale leeftijd te zien te krijgen moeten we op zoek naar het meest oude materiaal dat we kennen uit het zonnestelsel. Dit vinden we in de vorm van meteorieten. Nu is er intensief gekeken naar verschillende meteorieten van over de hele wereld. En ze laten een duidelijk patroon zien, die steeds wijst op een leeftijd van ongeveer 4,5 miljard jaar. Het volgende isochroon is opgebouwd uit verschillende uraniumbevattende meteorieten en aardse gesteenten. Het is gebaseerd op het vervallen van Uranium naar Lood. Deze gemeten steilheid van de isochroon komt overeen met een leeftijd van 4.55 miljard jaar. Eenieder die claimt dat de Aarde een andere leeftijd heeft, moet dan onderbouwen waarom deze bepaling niet correct is en aangeven waarom verschillende radiometrische dateringen zo consequent zijn in hun “foutieve” resultaten. Een mooi voorbeeld van de betrouwbaarheid van de isochroontechniek komt uit koraalonderzoek. Koralen hebben een groeipatroon net als boomringen. In hedendaagse koralen is duidelijk te zien dat er 364 dagen in een jaar zitten. In het Devoon (een geologisch tijdvak), zo’n 400 miljoen jaar geleden, leefden er ook al koralen. Die groeipatronen suggereren dat er 400 dagen in een jaar zaten. Aangezien de rotatie van de Aarde rond zijn as steeds langzamer verloopt , worden de dagen steeds langer en gaan er steeds minder dagen in een jaar. Men kan dan terug rekenen wanneer er 400 dagen in een jaar zaten. En inderdaad, dat was 400 miljoen jaar geleden! Ook de leeftijden van de verschillende Hawaï eilanden gaan gelijk op met de snelheid van de continentendrift. Zo zijn er vele onafhankelijke metingen die de isochronometrie bevestigen. Iedereen die zich interesseert in deze materie, zouden we graag verwijzen naar onderstaande URL. Van daaruit kan je lekker doorklikken naar allerlei aanverwante onderwerpen: http://www.talkorigins.org/origins/faqs-youngearth.html Voor de controverse tussen Darwin en Lord Kelvin, zie: Joe D. Burchfield “Lord Kelvin and the Age of the Earth” (verkrijgbaar in de Zeeuwse Bibliotheek).

13

Halternevels M27 en M76 Door Henk Jongepier In het sterrenbeeld Vosje staat de bekende Halternevel (M27) en in het mooie sterrenbeeld Perseus staat de minder bekende Kleine Halternevel (M76). Beide planetaire nevels lijken op een halter, alleen lijkt M76 een stuk kleiner dan M27. Planetaire nevels zijn restanten van stervende sterren. Men noemt ze zo, omdat ze met de vroegste telescopen op bolletjes leken, net als de planeten. Sterren zoals onze Zon zullen aan het eind van hun leven eerst erg opzwellen tot wel meer dan 100 maal de grootte van de Zon, om daarna uiteindelijk te eindigen als witte dwerg. Een witte dwerg is ongeveer zo groot als de Aarde, maar heeft een massa als de Zon. De dichtheid kan wel 1.000 kg per cm³ bedragen.

Het sterrenbeeld Vosje

De nevels die we zien, bestaan uit het gas dat uitgestoten is door sterren en dit gas zal zich steeds verder van de ster verwijderen, tot we er niets meer van zullen waarnemen. We kijken bij deze schitterende nevels naar de toekomst van onze eigen ster “de Zon”. De Halternevel (M27), in het Engels de Dumbbell Nebula, was de eerste planetaire nevel die ontdekt werd in 1764 door de kometenjager Charles Messier. Hij omschreef hem als een ovale nevel zonder sterren.

De Halternevel (M27), gefotografeerd door een Newton- telescoop op 13 oktober 2007. Foto: Henk Jongepier.

Over de leeftijd en de afstand zijn de meningen verdeeld, de leeftijd wordt geschat tussen de 3000 en 4000 jaar oud en de afstand wordt geschat tussen de 490 en 3500 lichtjaar. Bij een donkere hemel is de nevel goed te zien met een verrekijker 7x50 of een kleine telescoop als een klein vaag vlekje van magnitude 7,5.

14

De Kleine Halternevel (M76) staat vlak bij het zwaard van de krijger Perseus en is in 1780 ontdekt door Pierre Méchaine. Ook deze nevel werd opgenomen in de catalogus van Messier. Ook van M76 is de afstand moeilijk te schatten, deze loopt uiteen van 1700 tot 15.000 lichtjaar. Om de Kleine Halternevel te zien hebben we een middelgrote telescoop nodig omdat hij toch een stuk zwakker (magnitude 12) is dan M27. Planetaire nevels kennen we in de meest vreemde vormen, ze hebben om die reden dan ook namen gekregen, waar de nevel met wat fantasie het meest op lijkt, zoals op onderstaande opnamen duidelijk te zien is. Deze opnames maakte ik vanuit mijn achtertuin in Middelburg met een Meade Deepsky-imager en een Newtontelescoop.

Het sterrenbeeld Perseus.

De Kleine Halternevel (M76), gefotografeerd op 27 september 2008. Foto: Henk Jongepier.

Ringnevel

Katteoognevel

Uilnevel

Blauwe Sneeuwbalnevel

15

De reus Jupiter Door Rijk-Jan Koppejan De planeet Jupiter is de grootste planeet van ons zonnestelsel. Vanaf de Zon gezien is het de vijfde planeet op een afstand van gemiddeld ongeveer 800 miljoen km. De planeet was al in de oudheid bekend en vanwege de helderheid aan de hemel dichtten onze verre voorouders de planeet bijzondere gaven toe. Niet voor niets werd de planeet vernoemd naar de belangrijkste Romeinse oppergod van de hemel. In de astrologie neemt de planeet een bijzondere plaats in, die we niet al te serieus moeten nemen. De astrologie loopt immers al ongeveer 2000 jaar, vanwege het verschijnsel dat we precessie ( zie kader) noemen, niet meer gelijk met de werkelijkheid. De Zon staat al lang niet meer in het sterrenbeeld waaronder we geboren zijn. Bent u geboren op 1 maart, dan bent u volgens de astrologie geboren onder het teken Vissen. In werkelijkheid staat de Zon helemaal niet meer in dit sterrenbeeld, maar in Waterman. Lees dus voortaan bij de kapper uw horoscoop van het sterrenbeeld voorafgaand aan het uwe, maar of het dan wel klopt? Dat de planeet Jupiter invloed op ons uitoefent lijkt me sterk. Vanaf Jupiter vallen we als planeetje zelfs helemaal niet op. De Aarde is, van Jupiter gezien, een lichtend puntje, dat heen en weer schommelt in de Jupiter en Venus boven Gapinge. buurt van de Zon. We kunnen ons nooit verder dan Foto: Rijk-Jan Koppejan. 12 graden van de Zon verwijderen. We zijn daardoor alleen ’s ochtends en ’s avonds vanaf Jupiter zichtbaar en dan nog eens heel moeilijk met het blote oog. We zijn zelfs veel slechter waarneembaar dan de planeet Mercurius voor ons. Flammarion schrijft eind 19e eeuw in zijn schitterende boek ‘De wonderen des hemels’ het volgende: ‘De astronomen op Jupiter zullen de Aarde het makkelijkst ontdekken, als zij voor de zonneschijf heengaat, zooals wij getracht hebben Vulcanus te ontdekken. Als eens op Jupiter zou verteld worden, dat de bewoners dier stip beweren, dat het geheele heelal voor hen geschapen is, dan is het waarschijnlijk, dat men daar in een homerisch gelach zou uitbarsten, zóó luid, dat wij het van hier zouden kunnen hooren’

16

Een prachtig citaat dat ons direct weer met beide benen op de grond zet. Jupiter is namelijk veel en veel groter dan ons bolletje. Maar liefst 1300 aardbollen passen er in. De massa van Jupiter is zelfs 2,5 keer die van de overige planeten samen! Met recht is deze planeet dus vernoemd naar de belangrijkste Romeinse god Jupiter.

Jupiter met v.l.n.r. de vier Galileïsche manen Callisto, Ganymedes, Europa en Io. Foto gemaakt op 14 april 2004 door Rijk-Jan Koppejan.

Niet alleen de planeet is enorm, het aantal manen eveneens. Momenteel staat de teller op 63 stuks. Daarvan zijn er vier al met een eenvoudige verrekijker te zien: Io, Callisto, Europa en Ganymedes. Deze manen werden voor het eerst in 1610 waargenomen door de Italiaan Galileo Galileï met die Middelburgse uitvinding, de telescoop (Hans Precessie Lipperhey, 1608). De ontdekking van die Als je een tol laat draaien, dan schommelt deze heen en weer. Feitelijk is manen was een regelrechte sensatie. Voor het deze beweging precessie. De Aarde eerst werd namelijk aangetoond dat niet alle kunnen we vergelijken met een grote tol. hemellichamen om de Aarde draaien, zoals Ook de aardas schommelt heen en weer de officiële leer van de kerk luidde. Galileo onder invloed van de zwaartekracht van werd dit niet in dank afgenomen en moest de Zon. Daardoor wijst de aardas niet publiekelijk verklaren dat hij het mis had. De altijd naar dezelfde plaats aan de hemel . Kerk was er nog niet aan toe om te Momenteel wijst de aardas naar de ster accepteren dat de Aarde niet in het Polaris in de Kleine Beer, maar 2600 jaar middelpunt stond van het zonnestelsel en geleden was dit de ster Thuban in Draak. dat de Aarde slechts een onbeduidend onderdeel is van het enorme universum. De Galileïsche manen, zoals de vier helderste manen genoemd worden, zijn allen interessante werelden op zich. Dankzij de ruimtevaart weten we er al heel wat meer over. Laten we ze even kort de revue passeren.

17

Io. Foto: NASA

Io In 1979 ontdekte de ruimtesonde Voyager dat deze maan vulkanisch zeer actief is. Er zijn meer dan tachtig vulkanen actief en meer dan driehonderd kleinere uitlaten zijn er ontdekt. Io heeft een korte omlooptijd van 42,5 uur. Omdat de baan van deze maan erg dicht bij Jupiter ligt, ontstaan er tijdens deze omloop enorme getijdenkrachten. Europa Deze maan is een met ijs bedekte bal gesteente. Onder de kilometers dikke ijslaag kan vloeibaar water aanwezig zijn. Deze oceaan van water kan maar liefst 80 tot 170 km diep zijn en zelfs leven is in deze oceaan mogelijk. Europa is geologisch actief. De omlooptijd bedraagt 3,55 aardse dagen.

Europa. Foto: NASA

Ganymedes. Foto: NASA

Ganymedes Dit de grootste maan van ons hele zonnestelsel. Zelfs groter dan de planeet Mercurius en slechts een kwart kleiner dan Mars. Ganymedes bestaat voor 60% uit gesteente en 40% ijs. In 7,15 aardse dagen draait deze bol rond Jupiter. Callisto Deze op één na grootste maan van Jupiter draait in 16,69 aardse dagen rond de planeet. De samenstelling van deze maan is sinds haar ontstaan niet veel verandert. Het oppervlak is gehavend door meteorietinslagen. Bijna 400 jaar ná de ontdekking door Galileo Galileï is onze kennis van de manen enorm toegenomen. Tekende Galileo de maantjes (zie boven) nog als sterretjes, nu weten we dat elk maantje een bijzondere wereld op zich is. Of er ook leven op

Callisto. Foto: NASA

18

een van deze maantjes mogelijk is, zal wellicht in de toekomst blijken als er ruimtesondes naar toe worden gezonden. De eerder geciteerde Franse astronoom Flammarion schrijft: ‘Wij kunnen niet genoeg herhalen, dat wij de bewoners der andere hemellichamen niet naar onze bekrompen opvattingen moeten beoordelen. De natuur is vruchtbaar genoeg, om alle werelden op haren tijd te bevolken met wezens, in overeenstemming met de plaats, die zij in het heelal innemen.’ Een echte Darwiniaan! Gasplaneet Jupiter bestaat voor het grootste deel uit gas (voornamelijk waterstof met daarnaast helium). Jupiter straalt bijna twee keer zoveel warmte uit dan hij van de Zon ontvangt. Deze warmte is een overblijfsel uit de ontstaanstijd van Jupiter. De opstijgende warme lucht en de dalende koude lucht zorgen voor enorme winden. Door de snelle draaiing (de planeet draait in minder dan tien uur rond zijn eigen as) worden deze winden naar het oosten en het westen opgestuwd. Aan de evenaar bereiken deze winden snelheden van wel 400 km. per uur. Er ontstaan enorme stormen. Eentje daarvan, de beroemde Grote Rode Vlek, woedt al zo lang we deze kunnen waarnemen met onze telescopen. Het was waarschijnlijk de astronoom Robbert Hooke (1635 – 1703) die in 1664 deze superstorm voor het eerst waarnam en aan de hand van de beweging ervan de rotatie van de planeet rond zijn as kon bepalen. Een van de oudste afbeeldingen van de Grote Rode Vlek vinden we op een schilderij van de Italiaan Donato Creti (zie hiernaast). Blijkbaar waren rond 1700 de telescopen goed genoeg om dit soort details op Jupiter te kunnen waarnemen. In krap honderd jaar was er al veel bereikt. De stormwind in de Grote Rode Vlek bereikt snelheden van meer dan 600 km. per uur. Hierbij vergeleken is de zwaarste storm op

Schilderij, door Donato Creti (1673 – 1749)

Grote Rode Vlek, door Voyager, NASA

19

Aarde slechts een briesje! Ruimtesonde Voyager maakte op 1 maart 1979 zeer gedetailleerde foto’s van de Rode Vlek. Ook amateurastronomen maken tegenwoordig mooie opnames van Jupiter met de Grote Rode Vlek. In het moderne digitale tijdperk kunnen we precies zien wanneer de Vlek zichtbaar is. Op www.midnightkite.com/jupiter.html is hierover van alles te vinden. Als we onze kijkers op de planeet richten, kunnen we zelfs met een eenvoudige webcam details die op de planeet aanwezig zijn, vastleggen (zie hieronder).

Serie Jupiteropnames die de verplaatsing van de Grote Rode Vlek aangeeft. Foto: Rijk-Jan Koppejan

Jupiter is een boeiende planeet. Zoveel is duidelijk. Ook voor de amateur en zelfs voor de jongste startende geïnteresseerde in de sterrenkunde is de planeet al de moeite waard om te observeren. De posities van de maantjes veranderen voortdurend en in de wolkenbanden van onze grote broer zijn allerlei details zichtbaar. De komende tijd staat de planeet helaas niet heel erg gunstig aan de hemel voor ons, maar wel iets gunstiger dan in 2008. De planeet beweegt in 2009 vrijwel het gehele jaar door sterrenbeeld Steenbok en dit sterrenbeeld komt in onze streken niet hoog boven de horizon. Oppositie (Jupiter staat dan recht tegenover de Zon en is dan het best zichtbaar) vindt plaats op 14 augustus. Jupiter is dan de hele nacht als een heldere ‘ster’ zichtbaar, laag in het zuiden. Rond oppositie staat de planeet het hoogst aan de hemel. Juist dán moet de astrofotograaf aan het werk. Hoe hoger een planeet immers aan de hemel staat, hoe minder last je hebt van atmosferische storingen. Bijna elk jaar worden de mogelijkheden voor de amateur groter. De verwachtingen zijn dan ook weer hoog gespannen voor dit jaar!

Jupiter met Grote Rode Vlek Foto: Rijk-Jan Koppejan

De “andere kant” van Jupiter Foto: Rijk-Jan Koppejan

Bronnen: De Wonderen des Hemels, door Flammarion, 1880 Sterrengids 2009, stichting de Koepel, Utrecht Heelal, Martin Rees, uitg. ANWB

20

Ruimtesondes die het zonnestelsel verlaten Door Jan Minderhout Op dit moment zijn er vijf sondes die op het punt staan de heliosfeer* te verlaten. Het zijn de Pioneer 10 en 11, de Voyagers 1 en 2 en de New Horizons. De afstanden tot de Aarde liggen in de buurt van de 90 astronomische eenheden** met uitzondering van New Horizons die nog maar 12 astronomische eenheden van de Zon verwijderd is maar dan ook als laatste vertrok. De ruimtevaartuigjes die nog steeds onze verbazing opwekken en ons nog steeds leerzame informatie toezenden zijn de Voyagers 1 en 2. die respectievelijk op 5 september 1977 en 20 augustus 1977 vanaf de Aarde vertrokken en zich nu op 88 en 108 AE van de Aarde bevinden.

De heliosfeer en de posities van de ruimtesondes

De Voyagers werden met twee primaire doelen op pad gestuurd, daarom ook de verschillende lanceerdata. De Voyager 1 vertrok later dan Voyager 2. Voyager 1 was bestemd om met een hogere snelheid en via een kortere weg Jupiter en Saturnus te gaan verkennen. Voyager 2 zou ook nog Uranus en Neptunus gaan bezoeken. Hierbij moest de Voyager 2 gebruik maken van de zwaartekracht van Jupiter en Saturnus om een zodanige snelheid en richting te krijgen dat de verre planeten op het Bovenaanzicht van de posities van de ruimtesondes juiste moment bereikbaar werden. Om dit te bereiken moesten de planeten in de juiste posities ten opzichte van elkaar staan. Iets wat maar éénmaal in de 175 jaar voorkomt. Voyager 1 moest, bij Saturnus

21

aangekomen, onderzoek doen aan de ringen van deze planeet. Aangezien in de sterrenkunde de elektromagnetische straling*** de enige vorm is waaraan men informatie kan ontlenen moest de capsule achter de ringen gemanoeuvreerd worden. Door de verstoring van de radiosignalen bij het passeren van die ringen, die naar de Aarde gezonden werden, konden samen met de gemaakte foto’s, wetenschappelijke gevolgtrekkingen gemaakt worden. Ook wou men de Saturnusmaan Titan verkennen. De maan die door Christiaan Huygens ontdekt was en een wolkendek van methaan heeft. Aangezien de as, maar ook de ringen en de manen van Saturnus, onder een hoek staan met het eclipticavlak**** moest de Voyager 1 dit vlak verlaten Het vlak waarin de Aarde om de Zon draait noemen we de ecliptica. en kon dus geen andere planeten verkennen in tegenstelling tot Voyager 2. De kennis die men vergaarde tijdens de passage van Titan was van grote waarde om de Huygens-sonde te bouwen die 28 jaar later een zachte landing, met behulp van parachutes, op deze maan maakte. De Voyagers deden vele ontdekkingen en maakten ons ervan bewust dat er in ons eigen zonnestelsel vele werelden bestaan. Op de Jupitermaan Io vond men vulkanisme, men ontdekte dat de maan Europa omringd is door een zee met een bevroren oppervlak, de magnetische polen van Uranus en Neptunes bleken niet in de buurt van hun polen te liggen… Voyager 1

Illustratie: Nasa

Om deze ruimtesondes aan het werk te houden is energie nodig. Energie om bepaalde onderdelen op temperatuur te houden, energie om de antennes op Aarde gericht te houden, energie voor de computers die de metingen, ook foto’s, omzetten in signalen die naar de Aarde gestuurd worden…Waar komt deze energie vandaan? Niet meer van de Zon die te veraf staat om energie via zonnecellen te oogsten. Nee, de energie wordt opgewekt door middel van een nucleair proces, door het radioactief verval van plutonium-238 in een RTG, een ‘Radio-isotope Thermal Generator’. Het oorspronkelijke vermogen was 470 Watt en bedraagt nu nog ongeveer 280 Watt. Echt erg is deze

22

spanningsdaling niet omdat diverse instrumenten, zoals camera’s, hun nut verloren hebben in de lege ruimte aan de grenzen van de heliosfeer en buiten werking gesteld kunnen worden.

‘Deep Space Network’ in Californië

Het verbazingwekkende is echter dat het vermogen van de radiostraling zoals die op Aarde ontvangen wordt 20 miljard maal minder is dan het vermogen van een digitaal polshorloge. Deze signalen worden opgevangen door de schotelantennes van het ‘Deep Space Network’. Drie grote schotelantennes die 180 graden verschoven, op de aardbol, geplaatst zijn; in Spanje, Australië en Californië, zodat onze Voyagers continu in het bereik van een antenne zijn en altijd hun signalen kwijt kunnen.

Toch zal eens, omstreeks 2020, als gevolg van het afnemende vermogen en de steeds groter wordende afstand*****, de kracht van de radiosignalen ontoereikend worden om nog zinnige informatie naar de Aarde te sturen. Over ongeveer 10 jaar zullen de Voyagers de heliopauze bereiken. De grens waar de zonnewind ophoudt te bestaan. De Voyagers zullen dan te maken krijgen met andere sterrenwinden dan de vertrouwde zonnewind op hun eindeloze tocht door de Melkweg. De Melkweg, ons huis in het heelal, dat we gedeeltelijk op donkere, heldere nachten als een lichtend spoor aan de hemel kunnen zien. Als we dan in zuidwestelijke richting naar het wintersterrenbeeld Orion kijken, dan zien we links aan zijn voet de heldere ster Sirius op slechts 9 lichtjaar bij ons vandaan. Sirius, waar Voyager 2 over 296.000 jaar langs zal vliegen op een afstand van 4,3 lichtjaar. • • • •

•

* ** ***

De Heliosfeer is het gebied waar de Zon zijn invloed doet gelden. Astronomische eenheid (AE) is de afstand Zon- Aarde. Ongeveer 150 miljoen km. Elektromagnetische straling is het uitzenden van energie in de vorm van golven of deeltjes. **** Eclipticavlak: De ecliptica of zonneweg is de schijnbare jaarlijkse baan van de Zon ten opzichte van de sterren aan de hemelbol. Het vlak van de ecliptica bevat dus zowel het middelpunt van de zon als dat van de Aarde. Omdat de meeste planeten banen met die van de Aarde ongeveer in hetzelfde vlak liggen worden de planeten aan de hemel altijd in de buurt van de ecliptica gevonden. ***** Voyager 1 heeft een snelheid van 17 km/sec. en Voyager 2 15,5 km/sec of resp. 61.200 km/u. en 55.800 km/u. Bronnen: internet en’Astronomy now’.

23

Naderend onheil in 2012? Door Rijk-Jan Koppejan Er doen allerlei speculaties de ronde over het jaartal 2012 en dan met name 21-122012. Er wordt beweerd dat er een planeet met duizelingwekkende vaart op de Aarde af komt. Op 21 december 2012 scheert ’Niburu’ (zoals deze planeet genoemd wordt) langs de Aarde, waardoor het magnetisch veld zal omdraaien en een poolomslag zal plaatsvinden. Drie dagen zal het donker blijven, vloedgolven zullen over de wereld spoelen, steden en kerncentrales worden weggespoeld. De Aarde zal op een paar plekken na onleefbaar worden. Als we de onheilsberichten moeten geloven natuurlijk. Tja, wat moet ik hier nu over zeggen. Natuurlijk heb ik ook wel eens iets gelezen over het ‘magische’ jaartal 2012. De Maya-kalender schijnt dan te stoppen. Kan best, maar dat zegt mij niks. De kalender is een door mensen bedacht systeem om structuur te geven aan het jaar. In een jaar draait de planeet Aarde rond de Zon. Een kalender is dus gemakkelijk om te weten wanneer je weer precies op het punt komt waar je een jaar eerder begon. Dat geeft structuur en zo kun je ook afspraken maken over wanneer we vakantie houden, wanneer je bepaalde feestdagen viert e.d. Elke cultuur kent (of kende) zijn eigen kalender. Kijk maar op het huisje bij de Joodse begraafplaats in Middelburg. Daarop staat het jaartal 5660. Toen is het gebouwd. In de westerse wereld houden we nu al honderden jaren de kalender aan die door paus Gregorius in 1582 is ingesteld. (overigens leuk om te weten dat het werkelijke wiskundige genie achter deze kalender een Middelburger was: Paulus van Middelburg!) Deze kalender loopt aardig in de pas met het jaarlijkse rondje van de Aarde rond de Zon. Er moet maar één keer in de vier jaar even een dagje bijgesmokkeld worden en dan lopen we weer correct. (schrikkeljaar). In de oudheid baseerde men de kalender vaak op de Maan. Deze draait in ongeveer 28 dagen rond de Aarde en elke keer als het Nieuwe Maan is geweest, begint er een nieuwe maand. Er is echter een probleem: Na 12 Maan-maanden hebben we nog niet precies ons rondje rond de Zon volbracht. Hou je dus vast aan de Maan-maand van ongeveer 28 dagen, dan loop je dus niet in de pas met het werkelijke jaar. Gevolg: je vaste feestdagen vier je telkens in een andere tijd van het jaar. Kijk maar naar de Islamitische maand Ramadan. Deze schuift elk jaar iets op. Dit even wat kalenders betreft. Sterrenkundig gezien blijft de Aarde ook na 2012 haar rondjes rond de Zon draaien. Dit doet ze al bijna 4 miljard jaar en dat zal minstens nog zo’n periode doorgaan. Geen paniek wat dat betreft.

24

Of de ruimte waarin we als planeet vliegen ook altijd even veilig is, is een tweede. In het verleden is de Aarde dikwijls geconfronteerd met inslagen van meteorieten en kometen. Kijk maar hoe de Maan er uitziet met al die kraters. De Aarde heeft precies hetzelfde bombardement aan inslagen te verduren gehad. Dat zal ook in de toekomst blijven gebeuren. Gelukkig verbrandt verreweg het meeste materiaal in onze atmosfeer door de enorme wrijving, dus u kunt rustig gaan slapen. Heel soms botsen we met een groot stuk, maar dat komt zelden voor. De laatste keer dat de Aarde een wereldwijde catastrofale botsing met een komeet beleefde, was zo’n 65 miljoen jaar geleden en dat zorgde er voor dat de dinosauriërs uitstierven. In de Oortwolk (een enorm gebied op grote afstand van de Zon die door de Nederlandse astronoom Jan Hendrik Oort is ontdekt) zitten miljarden brokken steen en ijs. Continu vliegen er van De Maan op 31-12-2008. Foto: Rijk-Jan die brokken naar de Zon. Dat komt door de Koppejan aantrekkingskracht. Als zo’n brok ijs en steen in de buurt van de Zon komt, dan ontstaat er een staart en noemen we dit object een komeet. Er staan altijd kometen aan de hemel. Vaak zijn ze erg lichtzwak en nauwelijks te zien, maar soms zijn ze helder en kunnen we ze zelfs met het blote oog weken- of zelfs maandenlang zien. Of een onbekend object voor een verrassing zal zorgen in 2012? Dat is puur speculatief en niet wetenschappelijk. Een inslag kan zich altijd voordoen: Vandaag, morgen, over een miljoen jaar? Wie zal het zeggen? De omgeving van de Aarde is sowieso erg vijandig. Neem de Zon. Deze straalt een enorme hoeveelheid straling uit. Deze straling (waaronder bijvoorbeeld Röntgen- en UV-straling) is niet best voor de mens. We krijgen er bijvoorbeeld kanker van. Onze Zon beleeft elke 11 jaar (gemiddeld) een hoogtepunt in haar activiteit. Er vinden dan veel zonne-uitbarstingen plaats. Momenteel zitten we in een minimum: de Zon is relatief rustig, hetgeen een temperende uitwerking heeft op de gemiddelde temperatuur op Aarde. Niet voor niets wordt een Elfstedentocht uitsluitend verreden tijdens een zonneminimum en nooit tijdens een maximum. Tijdens een maximum zijn er dus talrijke zonne-uitbarstingen die elektrisch geladen deeltjes de ruimte in jagen. Is een zogenaamde zonne-storm gericht op de Aarde, dan

25

kunnen we daar behoorlijk last van hebben. Elektriciteitscentrales kunnen uitvallen en satellieten kunnen uit koers raken. Dat overleven we wel, maar het kan wel grote economische gevolgen hebben. Nooit eerder waren we zo kwetsbaar als nu. Stel je eens voor: een week zonder electriciteit, internet en Tom-Tom……. Een grote zonnestorm deed zich voor in 1989. Toen zat een flink deel van Canada dagen zonder stroom! Een fraai hemelverschijnsel dat zich tijdens zonnestormen voordoet is het poollicht. De elektrisch geladen deeltjes van de Zon veroorzaken een mooi lichtspel aan de hemel. Vooral in de omgeving van de polen. Is de storm heftig, dan kunnen we het poollicht ook in Nederland zien. Bij een echt heftige uitbarsting kan het poollicht doordringen tot boven de evenaar. Dat is uiterst zeldzaam. Maar het kan. Toeval of niet: het eerstvolgende maximum van de Zon wordt verwacht in….2012. Wat het omkeren van de magnetische polen betreft: dat gebeurde in de geschiedenis van de Aarde diverse keren. Welke gevolgen dat heeft voor de mens(heid)? Da’s niet helemaal duidelijk. Wel weten we, dat we tijdens het ompolen tijdelijk onbeschermd zijn tegen de kosmische straling van de Poollicht boven de Lofoten in Noorwegen. Dit verschijnsel komt ook Zon. Dat is levensgevaarlijk. in Nederland voor, maar alleen tijdens maxima in de zonnecyclus. We weten echter niet hoe Waarschijnlijk pas na 2012 dus. Foto: Rijk-Jan Koppejan lang het proces van het ompolen duurt: een dag, een jaar, tien jaar, duizend jaar? Op de kosmische tijdschaal gezien, leven we nu in een periode dat het ompolen zou kunnen plaatsvinden, maar dat kan ook over een miljoen jaar. Niet iets om je druk over te maken. Tot slot De mens heeft de neiging de tijd waarin hij leeft als de allerbelangrijkste tijd te bestempelen. Nu zal wel dit….. Nu zal we dat….. Dat is van alle tijden. Ik ben benieuwd hoe de aanhangers van de onheilstheorie zich er weer proberen uit te kletsen als ná 2012 alles weer gewoon doorgaat. De Zon heeft nog voor een paar miljard jaar energie en zal dan opzwellen en uitdoven. Voor al het leven op Aarde is het dan pas echt voorbij. Dáár maak ik me nu nog lang niet druk over.

26

Advertenties

Zeeuws Vlegelbrood, het lekkerste brood op aarde

www.zeeuwsevlegel.nl

27

Opnames van de laatste maanden, gemaakt door onze medewerkers

Orionnevel, door Rijk-Jan Koppejan op 18-01- 2008

Maankrater Clavius, door Jan Witte op 06-01-2009

Saturnus, door Jan Witte op 27-12-2008

De grootste Volle Maan van 2009, vastgelegd door Jan Koeman op 10-01- 2009

Samenstand Venus en de smalle Maansikkel met het asgrauwe schijnsel, door Jan Koeman op 31-12-2008

Kijk op www.lansbergen.net voor (veel) meer prachtige opnames! 28