Astronomie - een inleiding
Sterrenkijken - Wat zien we aan de hemel?
De sterrenhemel.
Al duizenden jaren wordt de sterrenhemel door de mens bekeken.
Met het bote oog zie je hoe de sterren zich voortbewegen langs de hemel.
De meeste sterren bewegen gelijktijdig in een vaste baan van oost naar west.
Die noemen we 'vaste sterren' en kunnen we combineren tot de sterrenbeelden.
De Babyloniërs zagen al dat een klein groepje ‘sterren’ zich niet in dezelfde snelheid als de vaste sterren bewogen.
De Grieken noemden dit ‘planetes’ ofwel zwervers.
Wij noemen ze planeten en met het blote oog kunnen we er vijf zien.
Op de foto hiernaast staat links van het midden het sterrenbeeld Stier. Rechts van het midden boven de bomenrij staat Mars. Het geeft de positie weer op 2-2-2021. De vervolg afbeeldingen geven de positie aan van steeds 10 dagen later. Het sterrenbeeld Stier beweegt zich naar beneden, terwijl Mars in zijn eigen tempo (naar beneden) beweegt.
Wat draait nu om wat?
Vele eeuwen lang dacht de mens dat de sterren, Zon en Maan om de Aarde draaiden. Dat is ook niet zo vreemd.
Kijk zelf maar eens naar de sterren zonder telescoop. Zon, Maan en sterren bewegen van oost naar west,
elke avond weer. En de Aarde staat er middenin.
Echter, in de baan van Mars was echter iets bijzonders zichtbaar. Nadat Mars maandenlang in dezelfde
richting had bewogen, maakte deze een tegengestelde beweging, om daarna nogmaals een draai te maken.
Als je de beweging van Mars lange tijd volgt dan zie je dat de baan van Mars een slinger vertoond. Dat paste niet in de gedachte dat alle planeten on de Aarde draaiden. De Griekse Ptolemeus, die leefde in de eerste eeuw van onze jaartelling, verklaarde dit door zogenaamde epicycles.
Volgens Ptolemaeus draaiden de Zon, Maan en planeten om de Aarde in perfecte cirkels. Omdat een planeet soms helderder was (dichter bij de Aarde stond) plaatste hij de Aarde niet in het midden van die cirkel. In de banen van Mars, Jupiter en Saturnus zat de slingerbeweging. Dat verklaarde Ptolemaeus door epicycles: die planeten draaiden ook nog om een vast punt op hun baan rond de Aarde (net als de Maan om de Aarde draait en beide om de Zon).
In 1543 was het Copernicus die verklaarde dat niet de aarde, maar de Zon het middelpunt van het universum was.
Door dit nieuwe standpunt kon ook de bijzondere baan van Mars worden verklaard.
Al duurde het nog wel 100 jaar voordat dit erkent werd, onder meer door werk van Galileo en Newton.
Ontdekkingen
Na onder meer de uitvinding van de telescoop (rond 1608) werd het mogelijk om de planeten en de Maan
beter te bekijken. We ontdekten nog meer planeten en kregen een beter begrip van de prachtige
sterrenhemel boven ons hoofd.
Naast de 5 bekende planeten werden er met behulp van de telescoop nog meer gevonden.
- Uranus (1781)
- Neptunus (1846)
- Pluto (1930)
De telescoop werd een onmisbaar instrument in het ruimte onderzoek en bracht nog veel bijzondheden in het universum aan het licht. De hemel werd systematisch onderzocht, wat leidde tot bijvoorbeeld de Messier catalogus.
Ook de telescoop maakte een grote ontwikkeling door.
Ons zonnestelsel.
Iets meer dan 4,5 miljard jaar geleden werd de Zon en ons zonnestelsel gevormd uit een
moleculaire wolk (bestaande uit veel waterstof en interstellair stof) in de Orion arm van de Melkweg.
Naast de Zon werden 8 planeten gevormd al dan niet met manen.
De Zon is de centrale ster van ons zonnestelsel. Met haar zwaartekracht houdt de Zon
de planeten in haar banen.
Meer informatie over de Zon
Meer informatie over de vorming van ons zonnestelsel
De planeten in ons zonnestelsel.
Orrery - het Zonnestelsel in 3D.
Een orrery is een model van ons zonnestelsel. Bekijk het model:
Binnen- en buitenplaneten.
Alle planeten draaien om de Zon. Vanuit de Aarde gezien zijn er twee planeten die in een kleinere baan
om de Zon draaien: Mercurius en Venus.
Omdat hun baan binnen die van de Aarde valt noemen we deze planeten ook wel 'binnenplaneten'.
Afhankelijk van de positie van de binnenplaneet ten opzichte van de Aarde en de Zon zien we schijngestalten.
Net als een 'halve Maan' is de zijde van de planeet die niet door de Zon wordt beschenen, niet zichtbaar vanaf de Aarde.
Je hebt een telescoop nodig om dit te kunnen zien.
Op de plaat hiernaast is Mercurius (A) niet volledig rond. Het schaduwdeel is voor ons vanaf de Aarde niet te zien.
Rots-, gas en ijsplaneten.
De vier planeten die het dichtst om de Zon draaien zijn de zogenaamde 'aardse' of rotsplaneten. Deze planeten hebben een vast oppervlak.
Afstanden en omvang zonnestelsel.
Afstanden in de ruimte zijn zeer groot. Zo staat de Maan op ongeveer 385.000 kilometer afstand van ons.
Dat is bijna net zo ver als 10 maal de wereld rond.
Hoe groot is de Zon? Hoever staan de planeten van de Zon af? En hoe uitgestrekt is dat eigenlijk?
Hier staan de afstanden in kilometers.
| Diameter (km) | Afstand tot de Zon (km) | |
|---|---|---|
| Zon | 1.391.400 | - |
| Mercurius | 4.879 | 57.900.000 |
| Venus | 12.104 | 108.200.000 |
| Aarde | 12.756 | 149.600.000 |
| Mars | 6.792 | 227.900.000 |
| Jupiter | 142.984 | 778.600.000 |
| Saturnus | 120.536 | 1.433.500.000 |
| Uranus | 51.118 | 2.872.500.000 |
| Neptunus | 49.528 | 4.495.100.000 |
| Pluto | 2.300 | 5.910.000.000 |
| Proxima Centauri (*) | - | 40.209.250.000.000 4,25 lichtjaar (**) |
| Sirius | - | 81.364.600.000.000 8,6 lichtjaar |
Model van het Zonnestelsel.
Stel de Zon zou 60 cm in doorsnee zijn. Hoever staat dan Pluto van de Zon af en hoe groot zou dan de Aarde zijn? Vul een diameter in centimeters in om dit te berekenen.
| Diameter | Afstand tot de Zon | |
|---|---|---|
| Zon | 0 | 0 |
| Mercurius | ||
| Venus | ||
| Aarde | ||
| Mars | ||
| Jupiter | ||
| Saturnus | ||
| Uranus | ||
| Neptunus | ||
| Pluto | ||
| Proxima Centauri | ||
| Sirius |
De hemelbol.
Vele eeuwen lang werd gedacht dat de sterren naast elkaar op gelijke afstand rond de Aarde bewogen.
Dat is ook niet zo'n vreemde gedachte. Wij zien iets wat ver weg staat als klein en voor onze
ogen zijn alle sterren klein. We zien dus geen diepte.
Om de positie van sterren en sterrenbeelden begrijpelijk weer te geven, werden hemelglobes gebruikt.
Nadat methoden werden ontdekt om de afstand van sterren te bepalen konden deze in de diepte worden weergegeven.
De beweging van sterren.
Al vele eeuwen lang zien we de sterrenbeelden jaar in jaar uit langs de hemel bewegen.
Duizend jaar geleden zag men dezelfde Orion, dezelfde Grote Beer. Maar zal dat altijd zo zijn?
Uit de bestudering van de beweging van de individuele sterren blijkt dat onze sterrenbeelden
niet altijd bij elkaar blijven staan.
Lege ruimte in de ruimte?
Is de lege ruimte echt leeg?
In 2003/2004 heeft de Hubble ruimtetelescoop foto's gemaakt van een 'leeg' stukje ruimte.
Een foto die maar lieft 11.3 dagen is belicht.
Wat er zichtbaar werd is bekend als de 'Hubble deep field', waarop bijna 10.000 sterrenstelsel zichtbaar zijn.
De kleine rode stelsels staan het verst weg: We kijken dan 13 miljard jaar terug.
De grotere en heldere stelsels zijn ongeveer 1 miljard jaar geleden ontstaan.
In 2022 heeft de James Webb Space Telescope als één van zijn eerste foto's ook een 'Deep space foto gemaakt. Deze infrarood afbeelding geeft het (tot nu toe) diepste inkijk in het universum. Het laat duizenden sterrenstelsels zien, inclusief de verste stelsels die nog niet eerder zijn gezien. Vanaf de Aarde gezien heeft dit beeld de omvang van een zandkorrel op een armlengte afstand.
Ruimtevaart.
Eeuwenlang droomde de mens om de wereld buiten de Aarde te onderzoeken.
Informatie.