Natuur, balans en harmonie

Lode Stevens

Hemelmechanica

 Inleiding

Visueel ervaren wij de sterrenhemel vanop onze aarde als een enorme bol met een bijna oneindige straal. Hierop lijken alle sterren en hemelobjecten op dezelfde afstand te zitten. We kunnen dan ook slechts twee eigenschappen van deze hemellichamen direct waarnemen en meten, hun helderheid en de richting waarin ze, van ons uit gezien, staan. Dit laatste biedt de mogelijkheid hun onderlinge posities op de hemelkoepel te vinden.

Deze onderlinge posities worden aangegeven door de hoekafstand tussen de twee richtingen waarin wij twee hemellichamen op de hemelbol van elkaar zien verwijderd staan. Zowel de gemeten hoek als boogafstand worden aangegeven in graden en onderverdeling ervan.

1 booggraad(1°)=60 boogminuten(60’)
1 boogminuut(1’)= 60 boogseconden(60”)
1 booggraad(1°)= 3600 boogseconden(3600

Hoekmetingen

Wanneer men tijdens het waarnemen aan iemand wil aanwijzen waar iets aan de sterrenhemel te zien is, kan men dat ook doen met hoekafstanden vertrekkend van een bekend object of een bekende ster. Hierbij is de methode van de gesloten vuist of uitgestrekte vingers een handige truc. De methode werkt echter alleen met een uitgestrekte arm. De breedte van een gesloten vuist is ongeveer 8°, hetgeen bij benadering overeenkomt met de hoekafstand tussen de sterren Pheka en Merak in het sterrenbeeld Ursa Major(Grote Beer). De breedte van één vinger kun je voor ongeveer 2° nemen of 4° is iets minder dan de hoekafstand tussen de sterren Alioth en Megrez in Ursa Major.

Efemeriden

Als amateurastronoom is het handig, vertrouwd te zijn met de verschillende manieren om het verschijnsel “tijd” in te delen en te gebruiken. In het dagelijkse leven volstaat het de tijd te kennen van de tijdzone waarin we ons bevinden. Dat is de tijd die je klok, uurwerk of polshorloge aangeeft. Wanneer we echter astronomische verschijnselen waarnemen, dan blijken deze niet in de pas te lopen met de tijd die we op ons uurwerk aflezen. Zo valt de middag, of het tijdstip waarop de zon precies in het zuiden staat, voor Genk tien minuten vroeger dan voor iemand uit Ieper.

De kalender

Onze huidige kalender gaat terug tot het jaar 1582. Hij werd ingevoerd door paus Gregorius XIII als vervolg en verbetering van de Juliaanse Kalender, opgelegd door Julius Caesar. Onze kalender wordt dan ook de Greogoriaanse Kalender genoemd. Het opstellen van een goede kalender heeft door de eeuwen heen voor wat problemen gezorgd. Omdat de duur van een jaar niet overeenstemt met het aantal dagen.

We noemen één jaar de tijdsduur die de Zon nodig heeft om van het Lentepunt via het Zomersolstium, het Herfstpunt en het Wintersolstitium precies in het Lentepunt terug te komen. Wanneer we uitgaan van de middelbare zonnedag, dan blijkt het jaar exact 365,2422 dagen te duren. Men noemt dit een “Tropisch” jaar.

Via een kunstgreep is men er in geslaagd een bruikbare kalender op te stellen. Deze kunstgreep is de zogeheten schrikkeldag( 29 februari) en werkt als volgt:

Allereerst is men overeengekomen om het jaar 365,25 dagen te laten duren. Vervolgens wou men een nieuw jaar steeds op een dagwisseling zien beginnen. Daarom heeft men het jaar 365 dagen laten duren en om de vier jaren een jaar in te lassen van 366 dagen of een “schrikkeljaar”. Een schrikkeljaar vindt plaats wanneer het jaartal deelbaar is door vier. Maar dan blijft er nog een verschil bestaan van 365,25-365,2422=0,078 dagen per jaar. Dit levert een afwijking op van 11 minuten per jaar of 18 uur per eeuw. Die afwijking is niet aanvaarbaar. Als oplossing laat men opgezette tijd een schrikkeljaar niet doorgaan. Dat gebeurt op de eeuwwisseling die niet deelbaar is door 400. Zo waren 1700, 1800 en 1900 geen schrikkeljaren, maar 1600 en 2000 wel.

Over de eeuwen gezien, bracht men op die manier de duur van het jaar gemiddeld op 365,2425. De laatste restfout van 365,2425-365,2422=0,0003 dag, dit is aanvaarbaar. Ze levert pas een afwijking op van één dag na 3333 jaren.

Al met al is onze kalender dus een erg kunstmatig geheel. De natuur houdt zich niet aan deze regels.

De Juliaanse dag of datum (JD)

Deze heeft niets te maken met de Juliaanse kalender die we hiervoor hebben besproken, noch met de huidige kalender. De Juliaanse kalender werd door Julius Caesar uitgevoerd, de Juliaanse dag of Juliaanse datum door Joseph Justus Scaliger (1540-1609).

De Juliaanse dag, afgekort JD- is gewoon een onafgebroken dagtelling. Deze start op 1 januari 4713 voor Christus. Precies die datum werd gekozen, omdat volgens oude religieuze opvattingen, op dat moment de wereld zou zijn ontstaan. De JD is dus niets meer dan het aantal dagen, verstreken sinds dat ogenblik.

Voorbeeld:

Het “Juliaanse-dag” systeem situeert de dagwisseling steeds om 12 uur wereldtijd of 12 UT. Verder worden uren niet aangegeven, maar uitgedrukt in delen van een dag. B.v. 5h30 wordt 5.5/24=0,2292 dagen. Deze dagdelen worden bijgevoegd als getallen na de komma.

De uurhoek

De uurhoek van een object is de hoekafstand tussen de meridiaan door het object (of zijn declinatiecirkel) en anderzijds de meridiaan. Deze laatste loopt van het zuidpunt op de horizon via het zenit naar het noordpunt op de horizon. De uurhoek wordt gemeten vanaf het zuidpunt, over West, Noord en Oost terug naar het zuidpunt. De uurhoek wordt, evenals de rechte klimming uitgedrukt in tijdeenheden.

Let wel op. Dit is niet het azimut!!!

De uurhoek meet je af op de hemelequator en druk je uit in uren, het azimut meet je af op de horizon en druk je uit in graden. Voor het meten van de uurhoek gaan de twee bepaalde grote cirkels door de hemelpool. Voor het meten van het azimut gaan ze beiden door het zenit. De uurhoek zal je veel gebruiken wanneer je met deelcirkels wil werken op een equatoriale of parallactische montering.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Text Box: 23 januari 2004 te 8h50 midden Europeese Tijd( MET):
Voor 23 januari 2004 vinden we JD= 2453027, (zie hemelkalender). We hebben 8h50 MET, dit is 7h50 UT. Er zijn dan 19h en 50 minuten verstreken sinds 12 UT (gisteren). Uitgedrukt in dagdelen is dat 19/24+50/24X60=0,83. De JD is dus 2453027.83. Noteer dat men een punt gebruikt om de decimalen te scheiden en niet een komma !

Text Box: De JD wordt in de astronomie vooral gebruikt om langlopende verschijnselen te volgen zoals helderheidsveranderingen van veranderlijke sterren of grafieken in functie van tijd. Rekenen met de JD over een langere periode is eenvoudiger dan werken met de kalender. Ook een computer gebruikt de JD.