Titta på himlen

Inledning

Man kan använda detta läromedel utan speciella förkunskaper. Man bör dock ha en aning om att jorden snurrar ett varv kring sin axel varje dygn och roterar kring solen, och man bör veta lite om ekvatorn, polcirkeln, meridianer och parallellcirklar.

Programmet är baserat på ett slags bildgåtor. Ser man genast svaret behöver man inte klicka på lösningen, utan kan gå vidare. Väljer man att läsa svaret får man ofta en ingående förklaring, med utvidgning av frågeställningen och diskussion om hur det är på olika ställen på jorden. Varken frågorna eller förklaringar förutsätter att man har löst alla tidigare uppgifter. Förutom gåtorna finns det förklarande avsnitt som för framåt. De är menade att i huvudsak läsas i den ordning de följer, exempelvis ska man ha läst avsnittet om himmelsekvatorn innan man tar itu med ekliptika-avsnittet. Klicka HÄR om du vill läsa mer om det pedagogiska.

Almanacksuppslag för februari 1712.

Ibland tror vi att vi vet mera om himmelsfenomenen än våra förfäder. Ändå hade de reda på saker som inte är självklara för moderna människor. Ungefär samma stjärnhimmel hade de att titta på som vi, men vi har så mycket annat om kvällarna så att det inte blir av att reflektera så mycket kring vad vi ser på himlen. Och vi tror inte heller att det vi ser på himlen är särskilt viktigt för oss. Vill vi exempelvis bedöma morgondagens väder, då tittar vi på TV eller en webbsida och inte på månen, som folk gjorde för inte så länge sen.

Det är inte det att alla människor förr skulle ha varit ena hejare på astronomi – för att de skulle ha haft en massa tid att titta på himlen. Man hade bråttom då som nu, drog felaktiga slutsatser då som nu. Men man visste ofta var sol och måne gick upp och ned, när de stod högt och lågt och hur månens utseende ändrades från dag till dag. Till sin hjälp hade de ofta almanackor med astronomiska uppgifter i. I dag har de flesta lärt sig att solen går upp i öster men inte lika många har reda på i vilket väderstreck månen går upp. Och det finns andra frågor som vi är osäkra på:

– Trots att det går för långsamt för ögat att egentligen se det, vet vi att både sol och måne vandrar över himlen – men åt vilka håll och vilken av dem vandrar snabbast? Kan det hända att de möts eller att den ena springer förbi den andra?

– Om man ser en starkt lysande himlakropp nära fullmånen, kan det tänkas vara Venus?

– Solen står högt på sommaren. Gäller det månen och stjärnorna också?

Svaren på sådana frågor ger sig ofta av sig själv om vi tittar efter och tänker efter noga, men ofta är vi inte vana att fundera över vad vi verkligen ser på himlen utan söker svaren på våra eventuella astronomifrågor på nätet, tidskrifter och böcker. De svar man då får blir lätt en blandning av fakta, fiktion och spekulation. Det blir ofta mycket om stora smällen och utomjordingar, och mindre om hur stjärnor och planeter syns vandra på himlavalvet. Det är den senare typen av konkreta frågor som du ska kunna lista ut svaren på när du gått igenom detta studieprogram.

Idag när vi reser till andra breddgrader får vi ännu fler iakttagelser att reflekterar över – och får ännu svårare att sätta in allt i ett sammanhang:

– Går solen motsols sedd från södra halvklotet?

– Kan man se Karlavagnen när man är på södra halvklotet? Eller ser man bara södra stjärnhimlens stjärnor?

Då kanske man tänker en stund på bilder man sett av jorden och planetsystemet – och ger sedan upp. Vi har sett schematiska bilder på solsystemet, närbilder på planeter fotograferade med rymdsonder och science-fictionfilmer med rymdskepp som kryssar mellan planeterna. Men det är som om dessa kunskaper vi fått om himlakroppar var mer ägnade för rymdfärder än för att förklara jordisk erfarenhet. Hur har det blivit så?

Klicka HÄR om du vill veta hur det har blivit så, eller om du redan nu vill ha ett snabbt svar på frågorna ovan.

Vi kommer nu att visa ett antal bilder som det gäller att dra så många slutsatser av som möjligt.

Kapitel 2. De sex grundriktningarna och himmelspolen

När man tittar på himlafenomen gäller det främst att hålla reda på ”var” saker syns, det vill säga i vilken riktning. Sen kan man jämföra med andra fenomens riktning eller med tidigare observationer.

Första bildgåtan

Finn fyra fel.

‎Fyra fel på fyra bilder:

Här är de första fyra bilderna. Ta en kritisk titt på dem. Vad är fel? Varje bild är fel på något sätt. Fundera lite, klicka sen på ”Facit”. Sen kan du komma tillbaka hit.

Facit

Skyltfel

Vad är fel?

‎Vad är fel på denna bild med en skylt som visar väderstrecken?

Facit

‎Öster, väster, söder, norr, och upp och ned är de sex grundriktningarna. Upp, det vill säga rätt upp från jordytan kallas zenit, rakt ner i marken kallas nadir. Mellan grundriktningarna är det 90 grader, eller också 180 grader. Ser man en himlakropp och ska tala om för någon var man ser den, då kan man till exempel säga att den är i öster 20 grader upp från horisonten. För att bedöma hur många grader det är mellan himlakroppen och horisonten kan man låta blicken vandra ända upp till zenit och uppskatta hur många gånger den lilla vinkeln går i hela 90-gradersvinkeln.

Vilken vinkel?

Hur många grader?

‎Hur många grader är polstjärnan från zenit?

Facit

Tiogradersnäve.

Uppskatta vinklar

Håller man armen sträckt brukar en normalbred näve vara ungefär 10 grader. För den här personen stämmer det så väl att det verkligen passar in nio nävar i nittiogradersvinkeln.

Ska man bedöma små vinklar kan man i stället jämföra dem med månens diameter. Den är – liksom solens diameter – ganska precis en halv grad. Det kan vara praktiskt att hålla reda på det. En halv grad är det alltså tvärs över månskivan liksom över solskivan.

Det vi menar när vi säger ”20 grader från horisonten” är ju en vinkel, en vinkel med vårt öga som vinkelspets, men ofta talar vi lite vardagligt om ”höjd” eller ”avstånd” i stället för om vinkel – ”höjden över horisonten är 20 grader” eller ”avståndet från zenit är 70 grader”. Stjärnhimlen ser ju ut som ett landskap eller en kartbild när man tittar högt upp, och det som är nära horisonten jämför vi naturligen med träd eller hus, som har en höjd. Måttet vi mäter i är ändå alltid vinkelmått, till exempel grader.

Vi talar också intuitivt om att två himlakroppar är ”nära” varandra när vinkeln mellan dem är liten. Det betyder självfallet inte att de nödvändigtvis är nära varandra i världsrymden, bara att de syns åt samma håll. Vill man vara noga säger man att de ”syns” nära, men det blir ibland omständligt att alltid släpa med ordet ”syns” i alla sammanhang.

Hur långt ifrån varandra är sol och måne?

Hur många grader?

‎På vilket avstånd är solen från den tunna månskäran? Det är inritat skalstreck mellan solen och månen som hjälp.

Facit

Riktningarna är viktiga för att bedöma vad man ser på himlavalvet. Vid fågelskådning kan man komma ganska långt med att iaktta fåglarnas utseende, men för att till exempel skilja Venus och Jupiter är riktningen ofta helt avgörande, och i det fallet riktningen jämfört med solens.

Solen och månen känner vi dock igen på utseendet. Det är också bra att kunna känna igen en av stjärnbilderna, nämligen Karlavagnen. Den är lätt att känna igen på utseendet och den hjälper oss att hitta Polstjärnan, en medelstark stjärna i dess närhet.

Eftersom Polstjärnan är så känd skulle man kunna tro att den är en mycket stark stjärna, och kanske att den är i norr, men den är inte särskilt stark och vi ska inte spana efter den i norr vid horisonten (annat än om vi befinner oss i tropiska trakter norr om ekvatorn). I Norden syns Polstjärnan nästan rakt upp, bara några tiotals grader från zenit. Står man på nordpolen har man Polstjärnan alldeles vid zenit.

Känna igen Karlavagnen och hitta norra himmelspolen

Hitta Polstjärnan.

‎Nertill på bilden ser du hur Karlavagnen ser ut, som en ”skopa”. Några hjälpstreck är utritade mellan stjärnorna så att formen framträder tydligare.

För att hitta Polstjärnan tänker man sig en linje mellan Karlavagnens ”bakhjul”, ungefär fem gånger hjulavståndet. (När man talar om bakhjul är det för att man av gammalt ser stjärnbilden som en hästkärra med bara en skakel. Det är för övrigt inte någon riktigt bra liknelse, eftersom den vagnen, som vi senare kommer att se, i så fall rör sig baklänges under nattens lopp, med bakhjulen först och skackeln släpande efter.) Med lite fantasi kan vi se stjärnorna runt Polstjärnan som en blek förminskad och förvanskad avbild av den riktiga Karlavagnen – vänd åt andra hållet. Den brukar kallas Lilla Karlavagnen.

ATT VETA: Polstjärnan är viktig för den ligger alldeles vid norra himmelspolen, den som allt verkar snurrar kring.

Tittar vi på Karlavagnen med jämna mellanrum en hel natt ser vi att den flyttar sig lite hela tiden, medan Polstjärnan alltid syns åt samma håll. Hela stjärnhimlen tycks snurra kring Polstjärnan och kring oss själva. Det är som om det gick en axel genom oss och de två himmelspolerna, den norra vid Polstjärnan och den södra som bara syns på södra halvklotet. Stjärnhimlen syns snurra kring den axeln. Därför är det bra för oss på norra halvklotet att kunna hitta Polstjärnan, så att vi i förväg kan bedöma åt vilket håll stjärnorna kommer att röra sig under nattens lopp.

På södra halvklotet har man ingen liknande stjärna, som skulle vara nära södra himmelspolen. Södra korset heter en tydlig stjärnbild en bit ifrån södra himmelspolen. Den kan jämföras med Karlavagnen, och visst kan man sikta ut ett avstånd från den mot södra himmelspolen, men det är ett område glest på stjärnor som skulle vara till närmare vägledning.

Kapitel 3. Skuggor och månens faser

Att veta om sol och måne: Av alla himlakropparna är månen den närmaste. Det är bara de konstgjorda satelliterna, rymdfarkoster i bana runt jorden, som är närmare. Och så jorden förstås, som vi står på. Av månen ser man ibland bara den sida som solen lyser upp. Skuggsidan ser man bara lite dunkelt eller också inte alls.

Finn fyra fel

Finn fyra fel.

‎Finn fyra fel på denna bild på en fågel som står på en påle:

Facit

Turkiets flaga.

Algeriets flaga.

Bilder på Turkiets och Algeriets flaggor. Turkiets flaggmotiv skulle kunna synas på himlen medan Algeriets ska ses som en sammanställning av emblemelement.

Ny, nedan, full och …

Månen kan ju se ut på olika sätt. Man talar bland annat om nymåne, fullmåne och halvmåne.

Nymåne. När månen syns i ungefär samma riktning som solen är den svår att se. Solen lyser mångubben i nacken så att ansiktet som vi brukar se på blir så mörkt att det inte syns där i närheten av solens strålglans. Det kallas på formellt språk för ”nymåne” (nytändningen) när vi från jorden bara ser månens skuggsida. Det vore kanske mer konsekvent att kalla det ”tommåne”, som motsats till fullmåne. Nymåne betydde ursprungligen månen några dagar efter ”tommånen”, när man såg att den började ”fyllas” på nytt och alltså började synas som en tunn skära. För den absolut tomma månen fanns det strängt taget inget namn. Är den tom så syns den ju inte och då var den väl inte värd något namn.

Ordet nymåne blir lätt hopblandat med uttrycket ”månen står i ny”, vilket syftar på hela tidsperioden från nytändningen tills den blir full. Motsatsen till ny är nedan, medan motsatsen till nymåne är fullmåne.

Ibland är nymånen så precis i samma riktning som solen att den skymmer en del eller hela solskivan. Det kallas solförmörkelse och sker ganska sällan. För det mesta passerar solen och månen en liten bit ifrån varandra, så att månen inte kommer i vägen för solen, men så att den ändå har solen så pass rakt bakom sig att vi inte kan se någonting av den upplysta sidan, inte ens en smal skära. Det sker varje månad och det är det vi kallar nymåne – ”tommåne”.

Fullmåne. Full är månen när den står precis tvärsemot solens riktning, till exempel i öster när solen är i väster. Det kallas att de står i opposition till varandra. Om månen syns ovanför horisonten måste solen följaktligen vara under horisonten – annars är de inte 180 grader från varandra och då är inte månen riktigt full. Det är alltså bara när solen är nere som man kan se fullmånen. Både vi betraktare och månen är då på jordens skuggsida och solen belyser jordens andra sida.

Riktigt precis 180 grader är det ändå inte när vi ser fullmånen. Oftast avviker det någon grad. Vid de sällsynta tillfällen då vinkeln är mycket nära 180,0 grader finns vi – alla människorna och vår jord – så precis mellan solen och månen att vi hindrar solen från att belysa månen. Vår skugga träffar alltså månen så att den blir mörk. Det kallas månförmörkelse.

Halvmåne har man när sol och måne står 90 grader ifrån varandra. Halva månklotet är då upplyst och halva i skugga. Åt vilket håll halvmånen är vänd behandlas i kapitel 7.

Varför 90 grader?

Undrar du över varför halvmånen är halv när den står 90 grader från solen?

Förklaring här.

Vad är fel?

Sol och fullmåne

‎Vad är fel på denna bild av solen och fullmånen?

Facit

‎

Finn tre fel

Finn tre fel.

Bilderna avser att visa hur det skulle kunna se ut när månen och solen är i nästan samma riktning. Men tre av de fyra bilderna är fel. Vilka?

Facit

Månskuggan ser sned ut

Skuggsidans riktning.

På nästa bild ser man solen och en måne som är drygt halv. Det som kan förvåna är att månens solsida inte ser ut att vara riktad rakt mot solen utan snett uppåt.

Det här är en synvilla. Framför allt beror den på att vi försökt rita himlavalvet, som ser välvt och buktigt ut, på ett plant papper. Då ser det ut som om närmaste vägen mellan solen och månen är längs en rät horisontell linje. Men går man ut och tittar på en sol och en måne som står långt från varandra ser man att raka vägen mellan dem inte är hela vägen kring horisonten utan upp över himlavalvet.

Men också när man står ute och tittar på sol och den breda månskära kan man lätt bedra sig. Det är för att horisontlinjen leder blicken så att man tycker att solljuset borde gå parallellt med den. Man är ju van att läsa och i andra sammanhang röra blicken horisontellt. Det är ovant att sträcka på nacken och konstatera att den allra rätaste linjen, storcirkel, går högt över ens huvud.

Kapitel 4. I stort sett går allt upp i öster och ner i väster

För att känna igen planeter och förutse månens växlingar måste vi hålla reda på inte bara riktningarna vid en viss tidpunkt utan också rörelserna. Med rörelse menar vi här hur himlakroppen ser ut att röra sig över himlavalvet, inte hur den verkligen tar sig fram genom universum. Vi presenterar först den mest kända rörelseregeln, den om solens rörelse, och visar sen att de övriga är ganska lätta och ganska lika den första.

Regel 1

I Norden ser solen ut att röra sig över himlen så att den går upp i öster och ner i väster, i stort sett.

Då kan man undra hur det är i andra länder. Går den upp i öster och ner i väster där också? Och går den lika sommar som vinter? – Ja på ett ungefär. Både söder och norr om ekvatorn går den alltid upp mera på östsidan och ner på västsidan – sommar som vinter. I tropikerna stämmer det mycket bra med väderstrecken öster och väster, och utanför tropikerna stämmer det särskilt bra på våren och hösten. Men också i övrigt är det en bra huvudregel. Undantaget från regeln är polartrakter där solen överhuvudtaget inte går upp om morgonen och ner på kvällen utan sommartid håller sig uppe många dagar i sträck och vintertid är nere under horisonten under lång tid. Vi sammanfattar det i följande utvidgade regel:

Regel 2

Överallt på jorden där solen går upp och ner gäller regel 1: ”upp ungefär i öster och ner ungefär i väster”.

Väderstrecken varierar lite från dag till dag. Det blir precis i öster och precis i väster bara vid vår- och höstdagjämningarna. Annars ser vi i Norden uppgången mera mot nordost om sommaren – när solen är hos oss här i nordliga trakter – och någonting sådant som sydost om vintern. Och ner går den i nordväst om sommaren och sydväst om vintern, ungefär. Långt uppe i norra Norden tittar den knappt upp alls på vintern. Det är bara vid sin kulmination som den syns – den går alltså både upp och ner ungefär samtidigt på vintern – och det sker snarast i söder. Och, som sagt, ännu längre norrut går den överhuvudtaget inte upp om vintern.

Regel 3

Månen går upp på östsidan och ner på västsidan.

Det är precis som solen. Och liksom för solen gäller det inte i polartrakterna. Där kan månen vara uppe eller nere flera dagar i sträck.

Regel 4

Upp på östsidan och ner på västsidan gäller även stjärnorna och planeter.

Den regeln gäller för de flesta stjärnor vi ser, men vissa stjärnor går överhuvudtaget inte upp och ner. För oss i Norden gäller det till exempel Karlavagnen. Alla stjärnor snurrar kring norra himmelspolen, och Karlavagnens stjärnor är så nära himmelspolen, som för oss syns högt uppe på himlen, att de är uppe jämt. En del andra stjärnor håller sig för oss under horisonten jämt, så hur mycket himlavalvet än rullar på kommer dessa stjärnor aldrig att komma över horisonten. Detta behandlas närmare i Kapitel 6.

Regel 5

I Norden går både sol, måne och planeter via söder i sin bana från östhorisonten till västhorisonten.

Solen går som man skriver

‎Om de syns nära horisonten känns det som den naturliga läs- och skrivriktningen för oss – från vänster till höger. I söder står de som högst. Man säger att de kulminerar i söder. Hur det är på andra breddgrader står i kapitel 11.

Sammanfattning av reglerna

För att sammanfatta himlakropparnas rörelse: Varje dag upp på östsidan och ner på västsidan, nästan lika från dag till dag. Så enkelt är det i stort sett för sol, måne och planeter, om man inte befinner sig mycket långt uppe i norr eller på Antarktis. I Norden betyder det att de vandrar i skrivriktningen.

Upp eller ner?

Upp eller ner?

‎Björnungen undrar om månen på väg ner eller upp?

Facit

Sol och måne går bägge upp i öster och ner i väster, och i Norden går de via söder. Det betyder att de grovt sett går längs samma bana åt samma håll. Ibland är de nära varandra, antingen så att månen går först och solen kommer efter, eller också tvärtom.

När månen går före solen …

Månen med spetsarna riktade bort från solen

‎Är den här bilden rätt? Det vill säga: Rör sig månskäran med spetsarna eller med rundsidan före när den går före solen över himlen? Hur är det när den följer efter solen?

Facit

Kapitel 5. Allt snurrar ett varv på ungefär ett dygn

Regel 6

Stjärnor, planeterna, solen och månen går runt en gång per dygn, i stort sett.

Denna dygnsrörelsen ”upp i öst ner i väst varje dag” är allmän för det man ser på himlen. Den gäller förstås inte fåglar och flygplan – sådant som är för nära jordytan för att räknas till astronomin. Det gäller inte heller konstgjorda satelliter. Men allt som är längre bort kommer att delta i detta dygnssnurr, som helt enkelt beror på att jorden roterar i rymden och att denna rotation sker så fort att himlakropparnas egna rörelser blir bara små avvikelser från dygnssnurret. Dessa små avvikelser ska vi reda ut i det följande eftersom de kan ge viktiga ledtrådar för att bedöma det som sker.

Om du kan denna regel och de fem föregående vet du de stora dragen. Du behöver inte längre funderande på om planeterna kanske går åt motsatt håll jämfört med solen – det gör de aldrig. Och inget vimsande om att månen skulle ta en månad på sig att fullborda ett varv på himlavalvet – den tar cirka ett dygn som allt annat, när vi ser dem från vår jordiska utsiktspunkt. ‎

Klockan tolv

Klockan tolv

Det är klockan tolv på dagen och månen har precis gått upp. Hur dags är den som högst? Vi befinner oss i Norden.

Facit

Nu ska vi se på detaljerna. Till en början ska vi jämföra hur snabbt stjärnor, sol och måne går. Planeterna kommer att behandlas i kapitel 12. De ser ut att gå med ojämn hastighet.

Regel 7

Stjärnorna tar sig 366 varv runt på ett år.

Det är fler varv än solen och månen gör på ett år. Man kan alltså säga att stjärnhimlen är snabbast, men man får då hålla i minnet att de stjärnor som är nära himlapolen bara går i 366 små cirklar medan de stjärnor som är längre från himmelspolen går i mycket större cirklar. Det är stjärnorna i de stora cirklarna som syns vandra snabbast på himlen.

Varje år 366 varv, det är vad jorden snurrar i verkligheten, om man tittar på den utifrån rymden. Märk väl: inte 365, utan ett varv mera varje år. I förhållande till en stjärna tar alltså ett jordklotsvarv lite mindre än ett vanligt dygn – ett sådant dygn som våra klockor visar, 24 timmarsdygnet. Skillnaden blir 1/366 • 24 h, vilket är 4 min kortare. Det är alltså 23 timmar och 56 minuter som är jordens rotationstid. För oss på jorden ser det ut att vara stjärnorna som gjort ett varv på den tiden. Denna tidslängd kallas därför ett stjärndygn.

Regel 8

Solen är näst snabbast i kapplöpningen med måne och stjärnhimlen.

Den lämnar sig liksom efter stjärnorna med ett varv varje år. Den kommer alltså i vår åsyn bara 365 gånger per år. Solens uppträdande är så dramatiskt för oss på jorden att det är detta soldygn vi normalt kallar för dygn och inte stjärnornas något snabbare period.

I det följande utgår vi för enkelhetens skull från att solen står som högst klockan 12 på dagen. Det kan ibland vara fel med mer än en timme på grund av att en del av jordens tidszoner är mer anpassade till statsgränserna än till astronomin. Dessutom tillämpar många länder sommartid, vilket kan göra felet ännu större. I många praktiska sammanhang räcker det ändå gott att räkna med solkulmination klockan 12, och i exemplen är principen viktigare än precisionen.

Om vi inte befinner oss vid jordens poler utan är någonstans mellan den norra och den södra polcirkeln består dygnet av en natt när solen är under horisonten och en dag när solen är synlig. Hur lång dag och natt är varierar mycket, både beroende på vilken breddgrad man är på och beroende på årstid. Det är bara vid vår- och höstdagjämningarna som dag och natt är lika långa, och är det på hela jorden.

Regel 9

Som god trea, det vill säga sist, kommer månen. Kanske inte så god trea egentligen. Medan solen blir bara ett varv efter stjärnorna per år blir månen omsprungen av solen ungefär tolv gånger varje år. Den sackar efter så att det syns om man jämför från dag till dag. Om man i Norden ser den strax till vänster om solen en dag kommer den att vara lite längre från solen nästa dag.

På natten kan man lätt se hur långsam månen är om man jämför den med en viss stjärnbild eller stjärna. Efter några timmar ser man att månen och stjärnan har ändrat sig i förhållande till varandra. Ändå är denna krypning långt mindre än det steg de bägge två hunnit ta mot väster under samma tid, det man ser om man jämför deras läge med en trädtopp till exempel. Det är detta alltomfattande dygnssnurr som syns tydligast för oss. De ska alla hinna ungefär ett varv i förhållande till trädtoppen varje dygn, medan det både för solen och för stjärnorna tar cirka en månad att varva månen. Så det är inte mycket långsammare som månen är, bara lite. Och solen och stjärnorna är alltså ännu mer jämnsnabba – 365 mot 366 varv på ett år – det är inte mycket. Därför kunde vi också med gott samvete säga som regel 6 att allt astronomiskt tycks snurra cirka ett varv på ett dygn.

Räkneuppgift

Hur mycket sackar solen efter stjärnorna på ett dygn?

Facit

Hur vet man?

Hur kan man veta att solen ändrar läge på himlen i förhållande till stjärnorna? Man kan inte direkt se att solen och stjärnorna rör sig i förhållande till varandra, för man ser dem inte samtidigt, så som man kan med månen och stjärnorna. Stjärnorna syns på dagen och solen på natten.

Facit

När blir månen bakom granen?

När blir månen bakom granen?

‎Hur länge får vi vänta på att månen ska stå precis bakom granen? Vi befinner oss i Norden. Vi vet att en fullmåndiameter är ganska precis en halv grad. Här har vi som hjälp ritat in månens bana och skalstreck som betecknar halva grader.

Facit

Ordet månad kan betyda lite olika saker. Läs mera här

De glider isär

Hur länge får vi vänta?

‎Avståndet mellan sol och måne är 20 soldiametrar, vilket är tio grader. Hur länge får vi vänta för att det ska bli 12 grader?

Facit

Kapitel 6. Norra och södra stjärnhimlen och himmelsekvatorn som skiljer dem åt

Himlavalvet

Stjärnorna är mycket långt ifrån oss jämfört med solen och planeterna. Himlen ser ut som en kupa över oss, himlavalvet, på vilken stjärnbildernas mönster är oförändrat. Den kupan tycks fortsätta nedanför horisonten, himmelssfären. Innanför denna kupa syns sol, måne och planeterna röra sig.

Befinner man sig på ekvatorn, till exempel i Uganda, har man privilegiet att kunna se alla himlens stjärnor. På kvällen klockan 6 kan man se hälften av dem. Under nattens lopp vrider sig himmelssfären så att den ena efter den andra av dem försvinner under horisonten, samtidigt som det i öster vrids fram helt andra stjärnor. På morgonen innan gryningsljuset gör stjärnorna osynliga är alla stjärnorna utbytta. Man ser hälften av himmelssfären i taget. Man är som i en stor tumlare som vrider sig kring en horisontell axel som går genom norra himmelspolen i norr vid horisonten och södra himmelspolen i söder vid horisonten.

Så är det inte på nordpolen. Där ser man samma stjärnor dygnet runt. Norra stjärnhimlen, norra halvsfären eller norra hemisfären kallas alla de stjärnor som syns på nordpolen. Himlavalvet vrider sig visserligen också på nordpolen, liksom i tropikerna och överallt, men axeln syns här lodrät, med den norra himmelspolen rakt upp och den södra rakt ner, så hur valvet än snurrar kommer det inte upp några nya stjärnor. Och det hjälper inte att vänta till någon annan årstid – det är ständigt norra stjärnhimlens stjärnor som man ser från denna polära utsiktspunkt. Polstjärnan är ju alltid rakt upp. Det är inte som vid ekvatorn att de två himmelspolerna ligger alldeles vid horisonten och himlasfären matar fram nya stjärnor i öster hela natten.

Det är marken som skymmer så att man på nordpolen inte ser någonting av södra himmelshalvan. Vill man se fler stjärnor får man komma lite längre söderöver, till exempel till Norden. Där ligger jordytan snett mot jordaxeln. Det märks på det sättet att Polstjärnan, som allt tycks snurra kring, inte står rakt uppe i zenit utan lite åt nordsidan. Till exempel på 60 breddgraden, som går genom Petersburg, Raseborg, Fagersta och Oslo, ser vi Polstjärnan 30 grader ned från zenit (alltså 60 grader upp från horisonten i norr). När då himlavalvet rullar runt kring denna sneda punkt kommer de stjärnor som är nära polstjärnan, till exempel alla Karlavagnens stjärnor, att förbli uppe dygnet runt, medan en del som är längre ifrån den ömsom dyker upp och ömsom försvinner.

Här är det skäl att påminna om vad norra respektive södra stjärnhimlen betyder. Norra stjärnhimlen är inte detsamma som den del av stjärnhimlen som vi vid en viss tidpunkt ser i väderstrecket norr. Det är himlens norr det gäller, alltså riktningen mot norra himmelspolen, som ligger intill polstjärnan. De stjärnor som är närmare den än södra himmelspolen finns på norra stjärnhimlen.

Gränsen mellan de två himmelssfärshalvorna kallas himmelsekvatorn. För oss i Norden syns den gå i en linje från horisonten i öster till horisonten i väster med kulmination i söder. (Kanske tycker man att den linjen ser böjd ut, som en båge. Det är en synvilla för att vi är vana vid linjer på ett papper, där två räta linjer aldrig kan skära varann i två punkter.) Himmelsekvatorn är den bana som solen går i från morgon till kväll vid vår- och höstdagjämningstiden.

De stjärnor som vi på 60 breddgraden ser dyka upp och försvinna är både sådana som befinner sig på norra och på södra stjärnhimlen – alla som är nära himmelsekvatorn. Stjärnor på norra stjärnhimlen som är under horisonten när de är i norr dyker upp tolv timmar senare när de är i söder. Tittar vi åt söder nära horisonten ser vi en del stjärnor som hör till södra halvsfären, till exempel Sirius, medan vi vid norra horisonten får även en del som hör till norra himlahalvan bortkapade. Om vi gör observation vid flera tillfällen (till exempel en vinterkväll och sen på morgonen 12 timmar senare) har vi chans att se en ganska stor del av alla stjärnorna ovanför horisonten, men absolut inte alla, så som man kan från ekvatorn. De som är allra närmast södra himmelspolen kan man aldrig se här i Norden, till exempel Södra korset.

Nära himmelsekvatorn

Det är praktiskt att tänka på himmelsekvatorn när man ska bedöma månens och planeternas rörelser. Om man inte har så stora krav på precision kan man räkna som att sol, måne och planeter rör sig längs himmelsekvatorn. Strängt taget är det bara vid vår- och höstdagjämning som solen gör det – alltså två gånger per år. Månen befinner sig vid himmelsekvatorn ungefär två gånger per månad, och planeterna två gånger per varv som de gör i förhållande till stjärnhimlen. När de inte är vid himmelsekvatorn är de ändå ganska nära den. Solen är som mest 23 grader ifrån himmelsekvatorn – vid sommarsolståndet 23 grader över och vid vintersolståndet 23 grader under. Månen och planeterna kan i undantagsfall vara ytterligare några grader längre bort från himmelsekvatorn.

Man får ofta tillräcklig precision för att hitta månen eller en planet om man tänker som att de är på himmelsekvatorn. Att veta hur högt himmelsekvatorn höjer sig i söder är lätt, man bara subtraherar sin breddgrad från 90 grader. Så om man befinner sig på 60:e breddgraden, då ser man himmelsekvatorn 90 – 60 grader över horisonten i söder. Det är alltid så på den breddgraden. Och på hela jorden ser man himmelsekvatorn gå genom horisonten precis i öster och väster. Där någotsånär nära den banan finns månen och planeterna, ingen annanstans.

Sommar och vinter

I Norden syns solen stå högt om sommaren. Då vandrar den både dag och natt ovanför himmelsekvatorn. Allra högst är den vid sommarsolståndet, då den är 23 grader in på norra stjärnhimlen. Lägg märke till att sommarnattens sol och sommardagens sol inte är i precis motsatta lägen på himmelssfären. Vinkeln mellan dem är bra mycket mindre än 180 grader. Precis som till exempel Karlavagnens stjärnor rör sig sommarsolen längs en lillcirkel, inte en storcirkel som himmelsekvatorn. Bara vår- och höstdagjämning går de hela varvet kring himlavalvet, på tjockaste stället – längs en storcirkel. På vintern går solen åter längs en lillcirkel, nu på södra himmelshalvan.

Att det är sommar i Norden märks också vid ekvatorn. Solen lyser mer på jordens nordliga sida, så från ekvatorn sett syns den hela dagen vara lite norrut. Den går upp norr om östpunkten vid horisonten, passerar zenit på dess norra sida och går ner i västhorisonten mer åt norr. På våren och hösten går den däremot rakt över himlen, från öster via zenit till väster. Och när det är vinter i Norden syns solen mer åt söder.

Vår och höst

Vårdagjämning och höstdagjämning är när dag och natt är lika långa. Tolv timmar är solen under horisonten och tolv timmar över horisonten. Klockan 6 upp och klockan 6 ner skulle det bli om det inte fanns samhälleliga konstifikationer såsom sommartid och gemensam tid för större geografiska områden. Dagjämningarna inträffar samtidigt över hela jorden, kring den 21 mars, respektive den 23 september. Då går solen upp precis i öster och ner precis i väster. När man betraktar sol och måne kan man komma ganska långt med att räkna som om det var dagjämning även när man vet att det inte är det – till och med när man vet att det är mitt i sommaren eller vinter. I nästa kapitel, Kapitel 7, ska vi göra det för enkelhetens skull. Senare lär vi oss hur man räknar finare om man behöver det. Gå till Kapitel 9, som handlar om ekliptikan, om du redan nu känner dig beredd att resonera på det precisare sättet.

Vad säger bilden?

Sieppelijärvi-vägskälet.

‎I vägskälet vid Sieppijärvi möts en nord-sydlig väg och en öst-västlig. På denna schematiska vårbild av vägskälet är solen och månen av tydlighetsskäl ritade större än de skulle se ut (och det gäller en del andra bilder också). Egentligen är solen och månen bara 0,5 grader i diameter när vi ser dem på himlen medan vinkeln är 90 grader mellan till exempel öst och syd, eller syd och väst. Det borde alltså rymmas 180 solar eller månar mellan väderstrecken för de två vägarna.

Frågor:

1. I vilken riktning rör sig solen? Månen?
2. Åt vilka väderstreck har vi Pello respektive Lohiniva?
3. Är det dag eller natt?
4. Vilken tid på dagen är det?
5. Hur kommer det att se ut nästa dag samma klockslag?
6. Kommer solen och månen att mötas?
7. Hur lång tid kommer det att ta innan solen och månen är som närmast?

Facit

På en jordglob brukar det vara ritat meridianer, som är storcirklar som löper mellan nord- och sydpolen, och parallellcirklar som delar upp jorden i skivor, stora vid ekvatorn och sedan allt mindre mot polerna. För att ange en orts läge på jordytan anger man dess längd (longitud) och bredd (latitud).

Benämningarna längd och bredd kommer från Medelhavet: Längdgraderna räknas i Medelhavets längdriktning, alltså hur många grader öster- eller västerut man befinner sig från en viss given meridian, numera oftast nollmeridianen genom Greenwich. Breddgraderna räknas i samma riktning som Medelhavets bredd, alltså hur många grader åt norr eller söder man befinner sig från ekvatorn.

Vilken breddgrad?

På vilken breddgrad?

‎På vilken breddgrad står betraktaren när Polstjärnan är 30 grader från zenit?

Facit

Bestämma öns position

Solhöjdsmätning

‎Du har blivit strandsatt på en öde ö och vill bli räddad därifrån. Som tur är har du en radiosändare så du kan kontakta dina anhöriga, som säkert kan ordna att du blir hämtad. Problemet är bara att du inte har en aning om var på jorden din ö befinner sig.

Hur ska du ta reda på din latitud och longitud, eller åtminstone någon iakttagelse som kan vägleda dina oroliga anhöriga och deras räddningsexpedition?

Facit

Kapitel 7. Månens gång och faser

I detta kapitel räknar vi förenklat med att sol och måne rör sig längs himmelsekvatorn. Vid vår- och höstdagjämningstidena stämmer det precis för solen, och om månskäran är mycket smalare än halv stämmer det även hyggligt för månen då. Övriga tider på året måste man ibland beakta att sol och måne kan vara nedanför eller ovanför himmelsekvatorn. Det får man alltid tänka på när det gäller full- och halvmånen och när man funderar över himlakroppars höjd eller förhållandena långt uppe i norr. Att beakta det blir mer komplicerat så vi sparar det till kapitel 9, som handlar om ekliptikan.‎

Månen nästa dag

Hur är skäran i morgon?

Här är en bild från Östersjön. Kommer månskäran att synas tunnare eller tjockare nästa dag?

Facit

Rätt eller fel på fem frågor

Man gör observationer i Norden vid två tillfällen med mindre än två veckors mellanrum. Kan resultatet se ut som de här bokstavsteckningarna visar? Solen betecknas med O, månen med C eller D som visar åt vilket håll månskäran är krökt.

1. Första tillfället: C   O Andra tillfället: O   C
2. Första tillfället: O C Andra tillfället: O      C
3. Första tillfället: O    C Andra tillfället: O C
4. Första tillfället: D   O Andra tillfället: D        O
5. Första tillfället: O C Andra tillfället: D        O

Facit

Vi har lärt oss att dygnsrörelsen är den mest påfallande rörelsen för alla himlakroppar, med uppgång i öster och nedgång i väster. Stjärnorna nära himmelsekvatorn går snabbast, solen är tvåa, månen är långsammast. Det är som om stjärnorna satt fast vid himlavalvet, fixstjärnor, medan de övriga i stort sett följer med den allmänna rörelsen men halkar efter lite grann för varje dag.

Vi lärde oss att stjärnhimlen gör 366 varv per år. Solen gör 365 varv per år och blir alltså omsprungen av en viss stjärna (i till exempel Oxens stjärnbild), precis en gång per år. Månen som är ännu långsammare blir omsprungen av solen drygt 12 ggr per år (och alltså av stjärnorna drygt 13 gånger per år).

Det var solens varvningar av månen som en gång i tiden började kallas de tolv månaderna. Ny månad räknades då varje gång månen blev omsprungen av solen. Då kunde man säga att månen blev ny. Veckorna fram till nytändningen hade den blivit en allt tunnare skära – och slutligen osynlig – eftersom solen i ytterbanan belyste den på den sida som vi på vår åskådarplats i mitten av idrottsplatsen inte ser. Nu växte den tunna första nymånskäran, tills den efter en vecka var en halvmåne, och sen full efter ytterligare en vecka, när den befann sig på andra sidan himlen, mitt emot solen. Sen var den som en långsam löpare som mer än ett halvt varv efter började uppleva solen efter sig igen. Solen lyste nu på månens andra sida, och gjorde den till en halvmåne igen, men en halvmåne vänd åt andra hållet jämfört med tidigare.

Skilja på ny och nedan i Norden

Vi ska lära oss hur man kan avgöra om månen är i ny eller i nedan. Det gäller en måne som är halv eller lite mer än halv eller lite mindre än halv – vad som helst utom full eller helt tom. Man säger att den är ”i ny” om den håller på och växer från dag till dag. I nedan betyder att den blir en allt smalare skära efter hand. Vi tittar på månen från vår vanliga utsiktspunkt i Norden, där solen är i söder på dagen.

Vi vet att både sol och måne går i skrivriktningen, och att månen går långsammare. När månen är till höger om solen minskar avståndet från dag till dag, och då blir skäran smalare. Den belyses av solen från vänster. Då har den sin runda sida åt vänster och ser ut som en vänsterparentes ( . Man kan också jämföra den med bokstaven C eller med G.

Kommatecken.

När månen däremot är till vänster om solen ökar avståndet från dag till dag, och då blir skäran bredare. Den belyses från höger. Den ser då ut som ett D eller som ett snyggt ritat kommatecken, som på bilden.

Man får alltså följande minnesregel:

Regel 10

I Norden ser månen ut som ett komma när den är på kommande och som ett G när den går.

Den regeln fungerar inte när man reser söderut. Långt i söder, nära Antarktis, är det alltid tvärtom. Redan innan man kommer till ekvatorn är det svårt att jämföra den med G och kommatecken. I tropikerna ser en lågt stående måne antingen ut som ett valv eller som en båt. Ingen av dessa figurer säger i sig något om den är växande eller avtagande, för det beror på om det är en måne vid östhorisonten eller vid västhorisonten det gäller. Även om man ser att valvet eller båten är sned ska man akta sig för att dra förhastade slutsatser av det, för den snedheten kan bero på ekliptikans lutning, vilket behandlas i kapitel 12.

Ordna bilderna

Två bilder från samma vecka

‎Samma nordiska vy samma vecka. Vilken bild är tagen senare?

Facit

Om olika slags månader

Ordet månad kan betyda lite olika saker. Det kan betyda den tid det tar för himlakroppen månen att gå ett varv kring jorden. För att observera den tiden jämför vi med stjärnorna, som vi tänker oss står stilla i världsalltet, och kallar det ett varv när månen nästa gång syns mot bakgrund av samma stjärnor. Det är inte särskilt svårt att iaktta det om man känner igen några lämpliga stjärnbilder nära himmelsekvatorn och har sådan tur att det inte blir mulet just de dagar då man förväntar sig att månen ska ha blivit ett varv efter. Den sortens månad kallas siderisk månad och är drygt 27 dygn lång.

Det man oftare i olika kulturer menar med månad är den synodiska månaden. Då räknar man hur lång tid det tar för månen att bli varvad av solen. Läs mera här, om du inte redan har läst detta.

En månskensbild

Fråga: En fotograf vill ha en måne som är i nedan på ett nordiskt landskapsmotiv mot öster. Vilken tid på dygnet ska hon ta sitt foto?

Facit

Kan det stämma?

Vet de vad de talar om?

Vet djuren vad de talar om? Ledning: De befinner sig på norra halvklotet. Det kan vi se på att det finns en björn i sällskapet.

Facit

Var gäller månreglerna?

Fråga: Här kommer några minnesregler om hur månskäran är vänd. De gäller bara om himlen är mörk, det vill säga under den tid då solen är under horisonten och månen över horisonten. Och de gäller inte överallt på jordklotet. Var på jordklotet kan följande mörkhimmelsregler stämma?

1. Morgonmånen är vänd som G i ”Godmorron”, och aftonmånen som D i ”Dagen är slut”.
2. När solen går upp varslar månen om sin nedgång. Det vill säga: Morgonmånen är alltid i nedan.
3. Ser man månen i Väster, då Växer den. Den ser då ut som ett V.
4. En måne i väster som ser ut som en rättvänd skopa. En sådan fylls alltmer.

Facit‎

Vinner älgen vadet?

Vinner han vadet?

Vad kan man säga om älgens chans att vinna vadet?

Facit

Klicka här om du vill gå direkt till ekliptikaavsnittet och lära dig att räkna på månens bana mer noggrant.

Kapitel 8. Medsols och motsols

Går solen medsols?

Fråga: Går solen medsols? Det kan tyckas självklart; det hörs ju på ordet att solen går medsols. Men tänker man efter finner vi att frågan är högst förvirrande.

Svar och en utredning av begreppen

Om man i stället håller sig till direkt naiv betraktelse och jämförelse med det vi ser på uret kan vi konstatera:

Solen ser ut att röra sig som urets visare (medurs) under norra halvklotets vinter, som är södra halvklotets sommar. Och den gör det vare sig vi betraktar den från norra eller södra halvklotet. Solen ser ut att röra sig i motsatt riktning mot urets visare (moturs) under norra halvklotets sommar, som är södra halvklotets vinter. Den går varken med- eller moturs under vår- och höstdagjämningarna.

Det bästa är att helt undvika att tala om medsols och motsols och medurs och moturs när det gäller solen, månen och planeterna och allt annat nära himmelsekvatorn. Av den enkla anledningen att vi som betraktare har huvudet ganska precis i mitten och inte alltid är på det klara med från vilken sida vi tittar på rotationen.

Däremot kan man utan problem använda begreppen när det gäller sådant där det är självklart från vilken riktning det ska iakttas. Det gäller till exempel Karlavagnen. Den går moturs, precis tvärtemot visarna på en klocka, och det är det som kallas motsols med ett annat namn. Befinner man sig på södra halvklotet och betraktar Södra korset som är en bit från den södra himmelspolen, då ser man tydligt att det går medsols. Om stjärnorna däremellan, som varken befinner sig vid den norra eller södra himmelspolen utan närmare himmelsekvatorn är det svårt att säga någonting mer än att de går upp i öster och ner i väster, på ett ungefär.

Bild 50

PÅGÅNGBild 50: //Räven ligger i sfären. Skulle behöva göras med dator – kanske animerat.

xBild 50b alias Bild 52: Utsnitt av vad räven ser vid horisonten och vad hon ser högt uppe

En plats i solen

Vem måste stiga upp snart?

Fråga: Det är en kall sommardag i Norden. Båda djuren vill hålla sig i solskenet så mycket som möjligt. Vilket av dem måste snart stiga upp och söka sig en ny sittplats?

Facit

Vad är fel med flaggstångsuret?

Vad är fel?

En flaggstång på ett slätt horisontellt underlag kan bli ett solur om man markerar klockslagen på marken. Men vad blev fel här?

Facit

Kapitel 9. Månens höjd och ekliptikan

I det här avsnittet ska vi inte längre nöja oss med att veta att sol, måne och planeter på ett ungefär går längs himmelsekvatorn. Avvikelsen är faktiskt 23 grader för solen och ännu mera för månen, så för att bedöma himlakroppars höjd på himlen måste man ofta fundera lite extra. Allra mest får man fundera när man är långt uppe i norr – vid polcirkeln eller norr om den. I avsnittet om årstider berörde vi hur solens höjd varierar under året. Nu ska vi mest tala om hur månens höjd varierar.

Vi har tidigare lärt oss att solen går i en bana från öster till väster varje dygn och att den banan löper lite olika under olika årstider. Ibland är solen på norra stjärnhimlen och syns för oss nordbor löpa högre upp. Ibland är den på södra stjärnhimlen och syns från nordisk horisont gå i en lägre bana. Vi har också sagt att månen och planeterna rör sig på samma sätt, men har inte sagt när de är på norra stjärnhimlen och när de är på södra stjärnhimlen. Är det måhända så att de liksom solen håller sig på norra stjärnhimlen under sommaren? Svaret är nej. Inte i allmänhet. Bara om de står mycket nära solen är det så (och då är det svårt att se dem). Om de står i opposition till solen, vilket till exempel månen gör när den är full, är det tvärtom. Fullmånen vandrar i en lika låg dygnsbana på sommaren som solen gör på vintern. Och på vintern går den lika högt som solen gick sex månader tidigare när den var i samma väderstreck.

Under de få dagar då månen är något så när full räcker det med att tänka att dess dygnsbana är som solens var sex månader innan. Lite svårare är det när månen är halv, för då måste man hålla reda på om den är i ny eller nedan för att avgöra om man ska räkna med solens bana tre månader tidigare eller tre månader senare.

Varje månad hinner månen således gå både i höga banor som i låga, och däremellan i banor som löper som himmelsekvatorn. Motsvarande gäller för planeterna, bara att det tar längre tid för dem att göra ett varv.

Månens och planeternas banor kan vi hålla reda på bättre om vi förutom himmelsekvatorn tänker oss en annan mittlinje över himlasfären – ekliptikan. Den går genom alla de punkter på stjärnhimlen som solen passerar under året när den halkar efter stjärnorna så att den bara hinner 365 varv istället för 366. Eftersom solen under ena halvåret är på södra himmelshalvan och under den andra på den norra, kommer ekliptikan att stå snett i förhållande till himmelsekvatorn (som i sin tur står snett i förhållande till horisonten överallt utom vid nord- och sydpolen.) Vinkeln är 23 grader. Medan vi kan peka ut himmelsekvatorns sträckning lika från timme till timme och från dag till dag så länge vi är på samma ort, kommer ekliptikan att vingla fram och tillbaka likt ett skevt cykelhjul. Ett varv vinglar den på ett stjärndygn, 23 timmar och 56 minuter. Månen och planeterna håller sig alltid nära ekliptikan, och solen håller sig strängt till den. En sommardag höjer sig ekliptikan högt i söder, där solen är, och löper samtidigt djupt under horisonten i norr, där kanske fullmånen gömmer sig. Knappa tolv timmar senare är det tvärtom. Fullmånens plats är då i söder, men lågt, och solen är under horisonten, men inte så djupt.

På sommardagen adderas alltså ekliptikans lutning till himmelsekvatorns lutning, så sol, måne och planeter kan vara på mycket olika höjd. På vinterdagen subtraheras vinklarna, varför sol, måne och planeter alla är på rätt lika höjd. Och det händer dagligen (vartenda stjärndygn) att ekliptikan har den maximala lutningen mot horisonten och att den har den minimala lutningen.

Ekliptikans lutning vid polcirkeln

Vid polcirkeln blir ekliptikans minimala lutning noll grader. Klockan tolv på dagen vintersolståndsdagen har man därför både sol, måne och planeter på samma höjd, noll grader över horisonten. Och det händer sedan varje dygn att de alla är på precis samma höjd, precis vid horisonten. Det sker lite olika tid varje dag eftersom ekliptikan snurrar med stjärnorna, ett varv på 23 timmar och 56 minuter.

Läs mer

Var går ekliptikan nu? Eftersom ekliptikan är skev i förhållande till den axel genom himmelspolerna som himlavalvet tycks snurra kring är det lite svårt att hålla reda på var på himlavalvet den går i ett givet ögonblick. Vi vet att den går genom solen, så den hållpunkten har vi, i varje fall dagtid eller strax efter solnedgången när vi fortfarande har känsla för i vilket väderstreck solen är och hur djupt under horisonten. Råkar månen eller någon planet vara synlig har vi ytterligare någon hållpunkt och kan kanske sluta sig till hela sträckningen. Eftersom ekliptikan delar himlasfären i två lika stora halvor vet vi att om den går till exempel 20 grader över horisonten i öster så går den samtidigt 20 grader under horisonten i väster. I två motsatta väderstreck är den alltid lika högt över horisonten i det ena som under horisonten i den andra.

Ekliptikan nära himmelsekvatorn

Sol, måne och himmelsekvatorn

Frågor: Vi befinner oss på 60 breddgraden och det är morgon. Himmelsekvatorn, som skär horisontlinjen precis i öster, är utritad.

1. Är det sommarhalvår eller vinterhalvår?
2. Var går ekliptikan?
3. Hur kommer sol och måne att vara belägna några timmar senare?
4. Hur kommer det att se ut ett stjärndygn efter det bilden visar?
5. Hur kommer det att se ut ett halvt stjärndygn efter det som bilden visar?

Facit

Har man en gång listat ut var ekliptikan går, då vet man att den går precis lika igen efter 23 timmar och 56 minuter. Fyra minuter senare, när det har förlöpt ett helt soldygn har ekliptikan vinglat fram ytterligare ett litet stycke i sin bana från öster till väster, så dess övre vändpunkt är lite längre kommen, liksom den undre är det, och liksom dess två skärningspunkter med himmelsekvatorn (nodpunkterna) är det. På våra nordiska breddgrader syns därför ekliptikan dra fram ett litet stycke från vänster till höger för varje dag, precis som stjärnhimlen gör.

Svåra funderings- och rituppgifter

Sommarsol och vintersol.

‎

På de här schematiska bilderna kan man samtidigt se horisonten i öster och söder och väster. Det är som att de är tagna med ett extremt vidvinkelobjektiv. I verkliga livet får man vrida lite på huvudet för att få med hela panoramat. Den streckade linjen föreställer himmelsekvatorn. Alla bilderna är från Norden, men inte norr om polcirkeln.

Förvår och vår

Uppgift 1. Den första bilden visar upptill situationen klockan 12 sommarsolståndsdagen. Man ser att solen står rejält högre än himmelsekvatorn, så som den gör på sommaren. Försök rita in ekliptikan som en böjd linje på teckningen. (Eftersom pappret är plant får man lov att rita den böjd för att få den att gå genom horisonten i två punkter. Det är som när man ritar en världskarta och tvingas böja meridianerna eller ekvatorn.)

Uppgift 2. Nedtill visas situationen klockan 12 vintersolståndsdagen. Solen står nu lägre än himmelsekvatorn. Försök rita in ekliptikan.

Uppgift 3. Vänstra nedre bilden visar upptill hur det är klockan 12 i slutet av januari. Solen står fortfarande lägre än himmelsekvatorn men inte så lågt som vid vintersolståndet. Under den månad som gått sedan vintersolståndet har ekliptikan liksom stjärnhimlen hunnit mer åt höger än solen. Försök rita in ekliptikan.

Uppgift 4. Nedtill visas klockan 12 vid vårdagjämningen. Solen står precis på himmelsekvatorn. Försök rita in ekliptikan.

Eftermiddags- och kvällssol.

Uppgift 5. Den sista bilden i sviten visar upptill klockan 14 vid vårdagjämningen. Jämfört med föregående bild har solen rört sig åt väster utan att avvika från himmelsekvatorn. Försök rita in ekliptikan.

Uppgift 6. Allra sist visas situationen klockan 18 vid vårdagjämningen. Jämfört med klockan 14 har solen rört sig åt väster utan att avlägsna sig från himmelsekvatorn. Försök rita in ekliptikan.

Facit

Bild 63

Fil:Solarx.jpg

Sol

‎PÅGÅNGBild 63 //Flytta eventuellt till kapitlet om andra världsdelar Fem frågor om två bilder tagna på en veckolång semesterresa i juni:

1. Kan de vara tagna samma dag?
2. Kan någon av dem vara tagen i Ecuador?
3. Kan bägge vara tagna på samma ort?
4. Kan man avgöra på vilket halvklot de är tagna?
5. Vilken bild är tagen först?

Facit

Morgon eller kväll?

Morgon eller kväll?

‎Kan man avgöra om det är morgon eller kväll på denna bild från mellersta Sverige?

Facit

Var är månen?

En person i södra Sverige läser en kväll i slutet av mars i almanackan att månen är halv och går ut för att titta på den. Var ska han söka efter den? I vilket väderstreck? Högt eller lågt?

Facit

Tänk dig månen som en snabbare sol

Solen rör sig ett varv längs ekliptikan på ett år, medan månen gör det på en månad. Så månen kommer varje månad att genomlöpa hela den cykel av både hög och låg position som solen hinner göra en gång per år. Om man startar med nymånen, då sol och måne är på samma höjd, kommer månen att under månadens gång i tur och ordning uppvisa alla de höjdlägen som solen kommer att ha under årets gång. En vecka efter att sol och måne varit tillsammans (nymåne) rör sig månen under dygnet uppåt och nedåt så som solen kommer att göra ett kvartal efter deras möte, efter två veckor rör sig månen (nu full) som solen kommer att göra efter två kvartal, och så vidare.

Vad är fel på bilden?

Norrtäljevägen.

För att kunna hitta felet med denna bild måste man veta lite om var Norrtälje är beläget.

Facit

Kapitel 10. Ekliptikan på stjärnhimlen

Ekliptikan går genom de tolv stjärnbilder som kallas djurkretsen eller zodiaken: Väduren, Oxen, Tvillingarna, Kräftan, Lejonet, Jungfrun, Vågen, Skorpionen, Skytten, Stenbocken, Vattumannen och Fiskarna. Känner man igen några av dessa hjälper det en att avgöra var ekliptikan går på natthimlen. När inte solen syns är det mellan månen och djurkretsens stjärnbilder man får rita ekliptikan. Liksom på dagen vet man att den är en storcirkel, det vill säga om den går till exempel 20 grader över horisonten i väster så går den 20 grader under horisonten i öster.

Att veta var ekliptikan går är bra om man funderar över om en viss lysande punkt på natthimlen möjligen kan vara en planet. Ser man att den inte ligger nära ekliptikan är det garanterat ingen planet utan troligen en stjärna.

Samma sak gäller månen. Man kanske skymtar något bakom ett tätt moln som möjligen är månen. Om platsen inte är på ekliptikan så vet man direkt att det inte är månen och slipper vänta tills molnet dragit förbi för att få den vissheten.

En annan fördel med att känna igen stjärnbilder är att man då kan ange en position i förhållande till stjärnorna. I en del almanackor står det till exempel angivet att en viss planet befinner sig i den och den stjärnbilden under en viss tidsperiod. Det vore meningslöst att ange vilket väderstreck den syns i och hur högt över horisonten, för detta ändras hela tiden under dygnet allt eftersom allting snurrar.

Klicka här om du vill veta mera om stjärnbilder nu.

Man får passa upp med angivelser av var solen befinner sig. I astronomiska almanackor brukar det vara korrekt, men i horoskopsammanhang anges det ofta att solen befinner sig i Väduren mellan den 21 mars och den 20 april och så vidare. Människor som är födda mellan dessa datum anses ha vissa karakteristika som hänger samman med Väduren. Problemet är att solen inte alls befinner sig i Vädurens stjärnbild under den angivna perioden. Datumen är hämtade ur drygt 2000 år gamla babyloniska tabeller och är inte längre aktuella. Under den här långa tidsperioden har ekliptikan och himmelsekvatorn vridit sig lite i förhållande till varandra, så att det blivit ungefär en månad fel. Idag befinner sig solen i Vädurens stjärnbild under månaden kring första maj, sedan i Oxens kring första juni och så vidare. En del horoskopmakare menar att de inte alls talar om stjärnbilderna utan om ”stjärntecken” med samma namn som stjärnbilderna. Dessa stjärntecken anses röra sig oberoende av stjärnbilderna i enlighet med de babyloniska tabellerna.

Få syn på Oxen

Får jag se Oxen?

‎Var och när kan hon se Oxen?

Facit

Under året löper solen i tur och ordning genom stjärnbilderna Väduren, Oxen, Tvillingarna, Kräftan, Lejonet, Jungfrun, Vågen, Skorpionen, Skytten, Stenbocken, Vattumannen och Fiskarna. Här har vi skrivit upp dem från vänster till höger eftersom det är brukligt i löpande text, men om man skulle rita upp dem på himlen, så som den ser ut i Norden skulle de komma från höger till vänster. Det är ju för att solen lämnar sig efter stjärnorna, som löper åt höger, som den i tur och ordning träffar på dem. Den blir omsprungen av Väduren som drar vidare åt höger. En månad senare passeras den av Oxen – goddag-goddag – och så kommer Tvillingarna in från vänster och sen hela raden.

I Tvillingarnas stjärnbild står solen vid sommarsolståndet. Den stjärnbilden är alltså högt uppe på norra stjärnhimlen. Tre månader tidigare och tre månader senare har vi stjärnbilder som ligger på himmelsekvatorn där: Fiskarna vid vårdagjämningen och Jungfrun vid höstdagjämningen. Vintersolståndsstjärnbilden Skytten är så djupt nere på södra stjärnhimlen att vi knappt kan se den någonsin här uppe i Norden. Visserligen kan vi se solen mitt i vintern, så i princip kan vi sex månader senare se Skyttens plats, men där nere vid horisonten brukar stjärnorna försvinna i diset. Det är en sak att se den starka solen vid horisonten och en annan sak att se några stjärnor. De som har hittat på djurkretsens namn har inte varit nordbor, så de har haft lättare att se Skyttens stjärnor.

Om zodiakalljuset.

Kapitel 11. På andra delar av jordklotet.

Hittills har vi mest utgått från en utsiktspunkt i Norden, i något fall specificerat som 60 breddgraden. Det som då sagts om hur himlakropparna ser ut att röra sig där stämmer i princip också för södra Europa eller USA eller norra Kina. Så länge man befinner sig mellan norra polcirkeln och Kräftans vändkrets står solen liksom månen högst när de är i söder och de är alltid under horisonten när de är i norr.

Mellan motsvarande linjer på södra halvklotet är det tvärtom. Överallt mellan södra polcirkeln och Stenbockens vändkrets står sol och måne högst när de är i norr och är under horisonten i söder. Så är det i södra Australien, södra Sydamerika och sydligaste Afrika.

I polartrakterna

Det speciella med områdena norr om norra polcirkeln är att solens dygnsbana i mitten av sommaren inte går under horisonten. Och om vintern finns det en period när den inte orkar upp när den är i söder. Man får alltså akta sig för slutsatser som känns naturliga för människor från mer sydliga trakter, som att det är natt när solen är nere, eller att solen inte kan synas i norr. I övrigt resonerar man nästan som vanligt för Norden: Sol, måne och planeter rör sig i skrivriktningen.

Man får tänka lite speciellt på månen. Liksom solen släpar den sig runt i en så flack bana att den inte går upp och ner varje dygn. Men den bjuder ändå på mer omväxling än solen som kan var under horisonten kanske månader i sträck, om man är riktigt nära polen. Månen går i varje fall upp och ner varje månad, när den växlar från position på södra hemisfären till norra hemisfären. Och om man inte befinner sig precis på polen kommer den ibland dessutom att ha daglig uppgång och daglig nedgång. Kanske det inte är hela utan bara en del av månskivan som visar sig och efter två veckor en annan del som sjunker under horisonten.

Det är bara i Antarktis som man kan vara söder om södra polcirkeln, så det är bara där man behöver tänka på sådana kombinationer som att det kan vara midnattssol eller middagsnatt samtidigt som sol, måne och planeter rör sig tvärtemot skrivriktningen.

Polartidmätning

Fråga: Om man som polarforskare har råkat ut för missödet att ens klocka har lagt av – hur kan man då hålla reda på tiden, hur många dagar som går?

Facit

Vid ekvatorn, mellan vändkretsarna

Kräftans vändkrets är en parallellcirkel på norra halvklotet som går genom Mexiko, Sahara och Indien. På södra halvklotet går Stenbockens vändkrets genom Chile, Botswana och Australien. Mellan de två vändkretsarna kan man ha solen i zenit. Detta komplicerar en del av de regler vi har byggt på hittills. I Norden kan man till exempel säga att solen rör sig i läsriktningen, och i södra Australien blir det tvärtom från höger till vänster. Mellan vändkretsarna har man däremot ibland solen norr om zenit, så att skuggorna på marken syns på sydsidan och sex månader senare har man solen mera åt söder och skuggorna åt norr. Befinner man sig på ekvatorn är den på sydsidan ungefär från oktober till mars och på nordsidan från april till september. Från dagjämning till dagjämning, ungefär sex månader på var sida om zenit. Närmare Stenbockens vändkrets, som i Bolivia, är det bara några enstaka dagar som solen är söder om zenit.

Vilken årstid?

I Sri Lanka, men vilken månad?

Fråga: Denna solstolsbild är tagen i Sri Lanka nära ekvatorn. Svinet har somnat i sin solstol i sval skön skuggan men nu har skuggan vandrat bort. Är bilden tagen under julsemestern eller junisemestern?

Facit

Det lyser i spisen

Fråga: Namibias huvudstad Windhoek ligger ett tiotal mil norr om Stenbockens vändkrets. En viss dag lyser solen rätt ner i skorstenen på ett hus, så att det ser ut som om det var eld i spisen. Hur länge kan man förvänta sig att detta fenomen håller på? Kan man förvänta sig att det upprepas, och i så fall när?

Facit

Gäller regeln?

Australisk måne

I Norden säger vi om månskäran att den är ”som ett komma när den kommer, som ett G när den går”. Hur är det med kängurumoderns regel?

1. Är det morgon eller kväll på bilden? I vilket väderstreck står månen?
2. Ska känguruungen tro på sin moders regel?

Facit

Kapitel 12. Planeter

Hur vet man att det är en planet man ser?

Planeter liknar stjärnor. Vissa kan vara starkare än alla stjärnor, men vissa är mycket svaga. Man förstår att det är en planet om den inte blinkar lika mycket som stjärnor utan lyser med ett stadigt sken. För att vara ännu säkrare får man ge akt på läget. Planeter kan inte synas var som helst på himlen utan går i sina banor. Var går de banorna?

Det vi hittills sagt är att de går upp i öster och ner i väster, ett varv på ungefär ett dygn som allt annat. I Norden kulminerar de i söder, som allt annat. Precis som sol och måne rör de sig endast långsamt i förhållande till stjärnorna och precis som sol och måne håller de sig till ekliptikan, som i sin tur är rätt nära himmelsekvatorn.

Vem har rätt?

Vem har rätt?

‎Djuren pekar uppenbarligen på olika saker. Bara ett av dem har rätt. Vilket av dem kan det vara?

Facit

Gängse solsystemsbild

‎

I många läroböcker står det att planeterna är Merkurius, Venus, Jorden, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus och Pluto. En del nyare böcker nämner även någon nyupptäckt planet, medan andra har tagit bort Pluto, som är såpass olik de andra planeterna att astronomerna börjar luta åt att den inte ska räknas som planet. Det brukar också stå att det finns småplaneter, i synnerhet mellan Mars och Jupiter. På bilder brukar planeter oftast avbildas som en rad med klot i olika granna färger, nästan som frukter, med solen som en stor skinande apelsin intill. Det är inte någon realistisk bild och den hjälper oss inte så mycket när vi ska försöka känna igen planeterna på natthimlen. Varför är bilden orealistisk? Det som är bra att hålla reda på är att Merkurius är närmast solen och Venus nästnärmast. Sen kommer jorden och sen Mars.

För att kunna skilja planeterna åt när vi ser dem från vår jordiska utsiktspunkt använder vi en uteslutningsmetod.

• Jorden vet alla redan var man ska titta efter – nedåt.
• Pluto och Neptunus, längst bort i solsystemet, syns inte, så strunta i dem, och strunta i småplaneterna och nyupptäckter som kräver yppersta moderna instrument och metoder för att upptäcka.
• Uranus kan man överhuvudtaget inte se om man inte precis vet var och när man ska titta efter dem, och också då bara med stor möda. Vi går inte in på den här.

Då återstår fem planeter som vi kan hålla utkik efter på himlen: Merkurius, Venus, Mars, Jupiter och Saturnus. Det är de fem klassiska planeterna, kända av människan sedan urminnes tider. Av dem är Merkurius och Venus så kallade inre planeter, det vill säga de kretsar i banor kring solen som löper innanför jordens bana. Den kunskapen hjälper oss med identifikationen, för en inre planet syns alltid i närheten av solen.

Vet apan vad den talar om?

Vad är fel?

Facit

Inre planeter – hundar stramt i koppel

Inre planeter har kortare koppel

Tänk dig en kompis, som vi kallar Solen med några hundar i koppel och dig själv en bit ifrån, så långt att hundarna, som vi kallar Merkurius och Venus, inte kan nå dig på grund av sina koppel. Då är du liksom jorden längre från Solen än Venus aktionsradie. Ge nu akt på var det är möjligt att se hundarna när de springer omkring. I samma riktning som Solen? Ja, både när de är rakt bakom sin husse Solen och när de försöker komma åt ditt håll syns de i samma riktning som din kompis. Åt tvärt motsatt håll? Nej aldrig att du skulle behöva vända dig om och titta bort från kompisen för att få syn på hans hundar. Tittar du åt kompisens håll har du också alltid ögonen på hundarna, lite till vänster om honom eller lite till höger om honom kanske, men du behöver aldrig vända dig om. Kan hundarna synas 90 grader ifrån kompisens riktning? Nej inte om du verkligen står längre bort från honom än kopplets längd. Den tredje hunden på bilden, den till höger, motsvarar ingenting i solsystemet. Den har ännu inte löpt linan ut och gått in i sin bana. När den gjort det blir den kanske en yttre planet som du kan behöva vända dig om för att se.

Att veta: Merkurius kan högst synas 28 grader ifrån solen, och Venus högst 48 grader. Så om solen syns i väster kan varken Merkurius eller Venus synas i öster eller söder eller norr. Absolut inte. Alla övriga planeter är yttre planeter, som kan uppträda var som helst längs ekliptikan oberoende av solen. De kan synas i öster, söder eller väster, och om man är tillräckligt långt uppe i norr kan man även se dem i norr.

Skilja planeterna åt – uteslutningsmetoden

För att lista ut om det är Merkurius, Venus, Mars, Jupiter eller Saturnus som du ser kan du först ställa följande frågor för att försöka utesluta den ena efter den andra. Om det inte lyckas får du ge akt på planetens läge i förhållandet till någon stjärna eller stjärnbild och sedan några dagar senare titta efter hur mycket den har vandrat – se nästa avsnitt.

1. En planet du råkar få syn på är antagligen inte Merkurius, för den märker man knappast såvida man inte speciellt letar efter den. Den är inte så stark och den är en inre planet liksom Venus, och hålls i ännu stramare koppel än Venus. Den syns aldrig mer än 28 grader från solen, alltså som 56 soldiametrar eller som tre nävbredder på utsträckta armar. (Se bild i kapitel 2.) Det blir lite svårt att få syn på den för på dagen är himlen för ljus för att den ska synas och på natten hänger den med solen på andra sidan jorden. Den enda möjligheten att få se en glimt av den är antingen på kvällen när solen just har gått ner om Merkurius råkar vara på rätt sida så att den följer i solens släptåg, eller på morgonen om den råkar springa framför solen så att den går upp några minuter innan solen, som kommer och stjäl föreställningen med sin strålglans.
2. Försök bedöma färgnyansen. Lyser den lite orangeaktigt så är det Mars. Mars brukar vara stark.
3. Är den utan orange nyans och mycket stark, långt starkare än någon stjärna? Då är det Jupiter eller Venus.
   1. Är den längre från solen än 48 grader, då kan det inte vara Venus utan är med säkerhet Jupiter.
   2. Annars kan man chansa på Venus, med risk för att det är Jupiter som bara råkar vara åt lite samma håll som solen , vilket inte är så ofta. För att avgöra det med större säkerhet behöver man en kikare, så att man kan urskilja planetens upplysta sida och skuggsida. Jupiter är mycket längre borta än ljuskällan solen, så den är alltid belyst från vårt håll och ser följaktligen alltid ut som en fullmåne medan Venus som är nära, för det mesta står i en sådan vinkel till solen så att den ser ut som en månskära.
4. Är planeten ganska svag – inte mycket starkare än en stjärna – och du är säker på att det är en planet, dvs den blinkar inte, då kan det vara Saturnus, som aldrig är starkare än de starkaste stjärnorna, men det kan också vara Jupiter eller Venus, som är svaga i vissa lägen.
   1. Syns planeten mindre än 48 grader från solen är det svårt att veta. Är den mycket nära solen kan det vara Venus som är ovanligt svag – antingen för att den har solen i ryggen så att vi mest ser dess skuggsida eller för att den är bakom solen och därför för långt borta för att synas starkt – men det kan också tänkas vara Jupiter som befinner sig så långt bort i sin bana att den inte syns så starkt som den brukar, och det kan vara Saturnus. Ja det kan rentav vara Mars vars orangea färg inte kommer till sin rätt om den är i solens riktning och långt borta bakom solen. Med en kikare kan man ofta få besked: Har den en ring kring sig, då är det Saturnus. Är den en smal skära, då är det Venus mellan oss och solen. Annars troligen Jupiter men möjligen Venus bortom solen.
   2. Syns planeten långt från solen är det troligast Saturnus, men det kan vara bra att titta på den med kikare för att vara mer säker.

Är man speciellt intresserad av planeterna tittar man i någon kalender och håller reda på var de befinner sig bland stjärnorna en viss vecka. På nätet finns bland annat nak.se som redigeras av Norrköpings astronomiska klubb.

Att se att det är en planet är ofta lätt men som synes är det ibland svårt att vara säker på vilken planet det är om man bara iakttar den vid ett tillfälle. Längre ned visar vi hur vi kan få mer information om vi iakttar planeten med flera dagars mellanrum.

Har björnen rätt?

Kan hon ha rätt?

‎Kan det hon pekar på vara Venus?

Facit

Kan något av djuren ha rätt?

Kan det stämma?

Kan överhuvudtaget något av de två djuren i trädet ha rätt, och i så fall vilketdera?

Facit ‎

Venus på dagen och natten

När syns Venus?

Vad är rimligt av det som musen och fågeln säger?

Facit

Planeternas omloppstid

Solsystemets planeter kretsar kring solen, alla i samma plan och åt samma håll. De som har kortast koppel tar sig ett varv runt på kortaste tiden. För Merkurius som är närmast solen tar det bara tre månader medan Jupiter behöver tolv år och Saturnus 29 år. Övriga synliga planeter har mer jordlika omloppstider.

Venus på morgonen och kvällen

Fråga: Kan man se Venus som aftonstjärna en dag och som morgonstjärna nästa dag.

Facit

Planeternas rörelse sedd från jorden

Är man osäker på vilken planet man fått syn på kan det vara skäl att iaktta den under flera nätter. Man kan man dra en del slutsatser även utan kalender och kikare om man tänker på solsystemet, hur planeterna rör sig i banor kring solen med olika omloppstid.

Saturnus och Jupiter har så långa omloppstider att man nästan kan säga att de sitter stilla bland stjärnorna. Lite rör de sig dock, och i samma riktning som jorden och solen rör sig i förhållande till varandra, så därför verkar de från jordisk utgångspunkt att efterhand bli lite efter stjärnorna kring dem. Eller annorlunda uttryckt: Medan stjärnorna tar precis ett år på sig för att hinna ett extra varv runt jämfört med solen tar därför lite mer än ett år för Saturnus och Jupiter – två veckor mer för Saturnus och en månad mer för Jupiter. Vi har tidigare talat om kapplöpningen från öster mot väster där stjärnhimlen är snabbare än solen, som i sin tur är snabbare än månen. Nu skulle vi kunna sätta in Uranus som tvåa och Saturnus som trea, och sen Mars som fyra, alla före solen. Problemet är bara att de rör sig med mycket ojämn hastighet. De inre planeterna är det ännu svårare att placera in i rankinglistan, för de är alltid knutna till solen och är därför i det långa loppet lika snabba som solen, även om de ibland tar sig förbi den och ibland lämnar sig lite efter den.

För alla planeter dominerar alltså dygnssnurret. Liksom sol och måne blir de efterhand efter stjärnhimlen, men inte alltid. Plötsligt då och då kommer de upp i fart så att de till och med kan springa förbi stjärnorna omkring dem. När de gör det säger vi att deras rörelse är retrograd. Det normala, att de lämnar sig efter stjärnhimlen kallas direkt rörelse. Månen och solen har alltid direkt rörelse, medan planeterna har direkt rörelse för det mesta. (Retrograd betyder motsatt riktning mot vad man förväntar sig, men ordet kan betyda lite annat i andra sammanhang.)

Att rörelseriktningen växlar för planeterna är för att de kretsar kring solen, och solen i sin tur är inblandad i kretslopp med jorden. Det blir dubbelt kretsande och när bägge rörelserna råkar ske åt samma håll blir det på ena sättet medan det kan bli på andra sätter när de går åt olika håll. För att förstå detaljerna ska vi först titta på de inre planeterna, Merkurius och Venus. De hålls i kort koppel av solen och syns därför i stort sett gå som deras husse Solen - de sackar efter stjärnorna som syns dra åt väster. Men när de befinner sig mellan solen och jorden springer de om sin husse och knappar in på det försprång som stjärnorna väster om dem syns ha. Det varar inte så många veckor, sen när de är som längst före sin husse tvingar kopplet dem att röra sig vinkelrätt mot kapplöpningsriktningen och sen är de snart på baksidan av sin husse och blir sen efter honom, och efter de stjärnor som de nyss så ystert sprungit om.

För de yttre planeterna – Mars, Jupiter och Saturnus blir det lite annorlunda, och det är lättast att analysera det från en annan synvinkel: Vi tänker oss först att en av de yttre planeterna, säg Jupiter, satt helt stilla i sin bana. Då skulle den ändå inte synas i helt fix position i förhållande till stjärnorna. Genom att vi åskådare rör oss med jorden i dess bana kommer vi att skåda Jupiter än från ett håll än från ett lite annat, så bakgrundsstjärnorna kommer att växla fram och tillbaka. Parallax kallas det. Nu är Jupiter inte helt stilla, bara mycket långsam jämfört med jorden, och det gör att vi för det mesta ser den sacka efter stjärnornas dygnssnurr, men var trettonde månad visar den att den kan vara snabb också. Det inträffar när den syns åt motsatt håll mot solen, när jorden på innerbanan springer om Jupiter, och det varar i fyra månader.

När den däremot är bortom solen blir det lika som när en inre planet är bortom solen; den bidrar till att förstärka den allmänna direkta rörelsen genom att springa i ”fel” riktning – om vi utgår ifrån att husse Solen försöker hålla jämna steg med stjärnhimlen.

Vilken planet?

Fråga: Antag att vi en kväll sett en planet och haft svårt att veta vilken det är. Den är inte så stark att vi kan utesluta Saturnus och den är inte så långt från solen att vi kan utesluta Venus. Då iakttar vi den igen nästa kväll och sedan några kvällar till och märker att den har retrograd rörelse, det vill säga att den inte lämnar sig efter stjärnhimlens rörelse så som solen och månen gör, utan rör sig snabbare än stjärnorna kring den. (Det innebär att den blir mer och mer förskjuten åt väster – för varje dag.) Vad kan vi dra för slutsats då?

Facit

Kapitel 13. Satelliter

Egentligen betyder satellit en kropp som rör sig kring en planet, eller med andra ord en måne. Kring Mars cirkulerar två månar, kring Jupiter och Saturnus många, men ingen av dem kan vi se utan kikare. I banor kring jorden har vi dels vår vanliga gamla måne, dels sedan 1957 ett antal konstgjorda föremål. Det är dessa senare som man vanligen menar när man talar om satelliter. Det kan vara satelliter som förmedlar telefonsamtal och TV-program, satelliter som samlar in data om väder, växtlighet eller militära förhållanden, bemannade rymdstationer, forskningssatelliter eller skrot från gamla raketer. De är ofta synliga för en jordisk betraktare utan kikare.

Riktning och rörelse

De konstgjorda satelliterna skiljer sig från alla himlakroppar vi talat om tidigare. De är så nära jorden att deras verkliga rörelse dominerar över den skenbara rörelse som beror på att jorden snurrar. Medan måne, sol, planeter och stjärnor på grund av jordens snurr ser ut att gå upp i öster dagligen, kan man se satelliter gå upp var som helst och röra sig över himlen på några få minuter.

Det är vad man känner igen en satellit på – man tittar på stjärnorna och ser plötsligt en som inte hålls stilla utan åker fram bland de andra. Det enda man skulle kunna förväxla den med är ett flygplan, men där brukar man ofta se att de är utsträckta föremål, kanske med blinkande lampor eller fönsterrader, eller man kan höra motorljud. Om objektet bara ser ut som en rörlig prick är det troligen en satellit.

De satelliter som går på lägst höjd över jorden, vilket är cirka tvåhundra kilometer, alldeles utanför atmosfären, tar 90 minuter att fullborda ett varv. Med tanke på vad vi tidigare lärt oss om himmelssfärens två halvor skulle man då kanske kunna tro att det tar hälften, alltså 45 minuter för dem att gå tvärs över den synliga himlen, men så är det inte. Satelliterna är på så låg höjd att de är skymda för vår blick inte bara halva varvet utan nästan hela. De rör sig mera som flygplan eller fåglar, som syns ta sig snabbt över våra huvuden och sedan långsamt närmar sig horisonten där de försvinner. När de befinner sig över vårt grannland är de redan osynliga för oss, på grund av jordytans krökning och diset nere närmast jordytan.

Man ska inte förvänta sig att få se en satellit på nytt i samma bana efter 90 minuter eller något annat tidsintervall. Det behövs bara att den under sitt nästa varv kring jorden drar förbi några mil ifrån sin tidigare bana så är den utom synhåll för oss. Så nära är de flesta satelliterna. Många datainsamlande satelliter är avsiktligt satta att gå över olika områden för varje varv för att efterhand få bilder från alla delar av jordytan.

Vissa militära satelliters banor är långt ifrån cirkulära. Deras höjd kan variera mellan mycket vida gränser och banorna kan se ut som åttor eller kronbladen på en blomma, eller de kan hålla sig på ena sidan om ekvatorn.

Telekommunikationssatelliter går ofta på mycket hög höjd. En del av dem har placerats över en punkt på ekvatorn och getts en sådan hastighet att de precis kan ta sig ett varv per dygn och i samma riktning som orterna på jordytan. Då verkar de stå alldeles stilla, sett från en jordisk utsiktspunkt. De sägs vara geostationära. Man kan rikta in en satellitantenn mot en sådan satellit och sedan vara säker på att man inte behöver rikta om den.

Från jorden ser vi stjärnhimlen vrida sig runt medan telekommunikationssatelliten står stilla, men eftersom stjärnhimlen rör sig så pass långsamt är det svårt att utgående från det skilja den från en stjärna. Det skulle kanske ta någon timme att märka att de har rört sig i förhållande till varandra. Och det skulle man kunna bara under förutsättningen att man kunde se satelliten. Men för att en satellit ska kunna ha en så låg hastighet så att den rör sig bara ett varv per dygn måste den ha sin bana långt borta från jorden – hundra gånger de lågtflygande satelliternas avstånd. På det avståndet blir dess sken mycket mycket svagt och syns inte med blotta ögat. Däremot kan man ”se” den med en parabolantenn. Hur ska antennen riktas?

Man kan inte montera en fast satellitantenn mot vilken som helst punkt på himmelsvalvet om man ska ha en chans att motta signaler från en satellit. Bara punkter nära himmelsekvatorn kan ge napp. Befinner man sig på jordens ekvator ska man sikta precis på himmelsekvatorn om man vill hitta geostationära satelliter, men om man bor på norra halvklotet får man sikta lite söder om himmelsekvatorns stjärnor. Orsaken är att satelliterna ligger så mycket närmare än de stjärnor som är rätt över jordekvatorn.

Synlighet

För att en satellit överhuvudtaget ska vara synlig måste den träffas av solens ljus. Eftersom vi tittar efter den under den mörka delen av dygnet befinner vi oss på jordens skuggsida, och då är det stor risk att också satelliten är i skugga. Att mitt i natten spana 180 grader från solens riktning är därför dödfött var man än befinner sig på jorden. Fullmånen kan man se där, för den är så mycket längre bort än de konstgjorda satelliterna att den ofta går fri från jordskuggan. För att en satellit ska ha en god chans att träffas av solljus måste den vara på samma sida av himlen som solen och tidpunkten ska inte vara för långt ifrån skymning eller gryning. Det är ganska stränga villkor och därför är det sällan man kan följa satelliter hela vägen från horisont till horisont. Ofta mörknar de och är försvinner ganska plötsligt. De har rört sig in i jordskuggan. Det är samma fenomen som en månförmörkelse, men eftersom vår naturliga måne är så mycket längre bort från jorden är det rätt sällan som den råkar hamna mitt i jordskuggan medan konstgjorda satelliten ofta gör det vartenda varv.

Alla de här villkoren – att en del satelliter är för långt bort för att ses, att andra är skymda av jorden under största delen av sin bana, och däremellan mest befinner sig i jordskuggan – kan ge intrycket att det är svårt att få se en satellit, men så är det inte. När villkoren är gynnsamma, som strax efter solnedgången har man chans att få se flera stycken samma kväll. Mest är det utbrända rakethylsor som befinner sig på rätt hög höjd, som man ser.

Vill man spana metodiskt efter satelliter, eller ta reda på vilken satellit man nyss råkat se, kan man gå till webbplatsen heavens-above.com och ange vilken ort man befinner sig på. Man kan då också få en lista över alla satelliter man kan få se det närmaste dygnet eller veckan, med den rutt de kommer att synas ta inritad på en stjärnkarta.

På samma webbplats kan man också få reda på vilka satellitsolkatter som kommer att vara synliga i närheten av orten. Sådana reflexer kommer från satelliter med stora plana antenner med blank aluminiumyta. När solljuset träffar dessa speglar bildar de en ljusfläck på jordytan som kan vara bara någon kilometer i diameter. Man brukar sällan behöva vänta mer än något dygn för att ha en sådan ljusblixt tillgänglig inom några mil från sitt hem. Beger man sig dit och tittar i rätt riktning precis rätt sekund kan man få se någonting som är starkare än Venus någonsin är. Ibland är en sådan ”satellitflare” rentav klart synliga även dagtid. Annars syns satelliter mycket svagare, eftersom de reflekterar solljuset mera utspritt på grund av sin konvexa yta, och inte så koncentrerat.

Kapitel 14. Geocentriskt och heliocentriskt betraktelsesätt

I tidigare kapitel har vi koncentrerat oss så starkt på att reda ut det vi iakttar från jorden så att vi för det mesta inte har bekymrat oss om huruvida det är jorden som snurrar runt solen eller solen runt jorden. Vi har diskuterat himlakropparnas rörelse runt oss på jorden, så som människor har gjort i tusentals år. Med den nya tidens inträde började man betrakta detta geocentriska synsätt lite som en synvilla. Solen var i centrum, hävdade Kopernikus och andra heliocentriker. Under de sekel som gått efter den kopernikanska revolutionen har även solen degraderats till en bland miljarder stjärnor i Vintergatan, och Vintergatan har befunnits vara en bland många galaxer. I vår tid råder det ingen strid om huruvida jorden är i centrum. Man väljer det centrum som är mest praktiskt för det problem man vill lösa. Så länge vi diskuterar stjärnor, sol och måne som de ter sig från jorden är jorden en bra utgångspunkt. För att förstå planetrörelser tillgriper man det heliocentriska systemet men vill samtidigt kunna övergå till det geocentriska för att få sammanhang med erfarenheter man gjort. I detta kapitel ska vi använda bägge perspektiven. Med övning kan man efterhand röra sig smidigt mellan dem.

Vart är vi på väg och vad kan vi kollidera med?

Vart är du på väg just nu? I vilken riktning? Peka!

Om du sitter på ett tåg känns det nog lätt för dig att peka ut din färdriktning. Du pekar framåt i kupén, mot loket. Men är det riktigt rätt? Sitter du hemma i soffan är det oklarare vart du är på väg, men med lite eftertanke kan du svara mer riktigt än en obetänksam tågpassagerare.

Solen går upp i öster, brukar vi säga. Tänk dig att det var en fågel som började synas över horisonten och sen kom flygande över himlen i den bana som solen brukar gå i. Då vore det naturligt att se det som att den flyger över oss, att den kommer från öster och fortsätter mot väster. Men precis lika är det med solen. Den ser ut att komma i vår riktning, sedan flyga över oss under dagen och fortsätta mot väster. I själva verket är det jorden som snurrar och vi på jordens yta förs solen till mötes, så när den ser ut att gå från öster till väster är det vi som åker från väster till öster. Åt öster är vi alltså på väg, alla vi jordpassagerare.

De enda jordvarelser som inte är på väg åt öster är de som eventuellt befinner sig så nära nord- eller sydpolen att de kan gå ett varv kring polen på mindre än ett dygn. De kan välja att inte följa med åt öster genom att ihärdigt traska undan solen. Också en kosmonaut skulle kunna tänkas bryta mot mönstret om hens farkost rör sig åt rätt håll. (Det är emellertid inte så troligt, eftersom man ofta skjuter upp satelliterna i östlig riktning för att få hjälp av jordens rotation för att komma upp i fart.) För alla oss övriga är allt vårt flängande och rusande på jordytan futtiga hastighetsavvikelser i den stora gemensamma resan mot öster. Också tågresenären borde ha tänkt på väderstrecken hellre än på var loket satt.

När vi beaktar jordens rotation kommer vi alltså fram till att vi rusar mot öster - men mot vad rusar vi? Är det en stjärnklar natt kan vi gå ut och titta. Vad är det för stjärna eller stjärnbild vi ser i öster? Dit är vi på väg - just för tillfället. Några timmar senare har vi svepts med i rotationen och ser någon annan stjärnbild i öster. För färdas man med en karusell som vi gör är man inte på väg mot något beständigt mål.

Men har vi tänkt på allt nu? Nej, vi är fortfarande som tågpassageraren som tänkte på loket så att han glömde något annat. Vi har tänkt på jordens rotation, men sett i ett större perspektiv rör sig jorden också i en bana runt solen. Den rörelsen är så snabb att dygnssnurret bara blir som tågets, en liten avvikelse från den förhärskande rörelsen.

Det vi får tänka på är riktningen mot solen på himlen och inte på kompassnålens riktning – eller lokets. Men vi är inte på väg mot solen eller bort från solen. Jorden rör sig hela tiden vinkelrätt mot solens riktning. Den riktning som vi såg solen i för tre månader sedan, ditåt är vi på väg just nu. Mot den stjärnbilden. Och om tre månader är vi på väg åt det håll där vi ser solen just nu. Att det är så och inte åt andra hållet som vi far just nu, den riktning som solen kommer att gå mot om tre månader, förklaras om du klickar här.

Större sammanhang

Har vi tänkt på allt nu då? Nej, det finns ännu större sammanhang. Solen rör sig i Vintergatan, och Vintergatan rör sig i förhållande till andra galaxer. Dessa rörelser är snabbare än alla dem vi betraktat tidigare, men eftersom avstånden i galaxen och mellan galaxerna är så enorma har ingen av dessa rörelser någon egentlig betydelse för hur vi med blotta ögat uppfattar himmelsfenomenen. Andromedagalaxen syns som en suddig fläck, under åtskilliga människoliv framöver oförändrat på samma plats i förhållande till stjärnorna. Så långt borta är den. Samma sak gäller Vintergatans band över himlen.

Vilken riktning vi egentligen rör oss mot spelar i praktiken ingen större roll, av den orsaken att det inte verkar finns någon stillastående rymd mellan himlakropparna. Ibland kolliderar visserligen jorden med stenar i rymden, meteoroider, men inte ens då är jordens egen rörelseriktning särskilt avgörande.

Meteoroider och kometer

När man talar om meteoroidstenarnas rörelse är det praktiskt att ta solen som referens och bestämma deras rörelse i förhållande till den. Ibland kolliderar någon meteoroid med jorden. Hur det ser ut då beror både på jordens rörelse och på hur meteoroiden rör sig.

När en meteoroid går genom atmosfären hettas den upp av friktionen och börjar brinna så att den blir synlig för oss som en snabbt uppflammande och snabbt rörligt ljusfläck, nästan som en stjärna som tappar fästet. Fenomenet kallas “stjärnfall”, men det betyder inte att det alltid skulle se ut som en rörelse nedåt mot marken. “Stjärnan” kan lika gärna se ut att röra sig uppåt eller åt sidan, nämligen om stenen kommer in i atmosfären långt ifrån oss nära horisonten och sen flyger parallellt med jordytan mot oss eller förbi oss.

Om det vore så att dessa stenar stod stilla i rymden och bara jorden rörde sig, då skulle allihop se ut att komma från den riktning ditåt jorden rör sig - den där solen var för tre månader sen (där G-månen skulle kunna synas). Det är som när man färdas längs en rak väg om natten och iakttar vägbelysningen. Det ser hela tiden ut att framträda nya lampor framme i färdriktningen och när man kommer närmare löper de isär och passerar antingen på fordonets höger eller vänster sida, beroende på på vilken sida av vägen de står.

Nu är det osannolikt att meteoroidpartiklarna skulle stå stilla i rymden och vänta på att bli påkörda av jorden. De flesta rör sig med högre fart än jorden, och då blir kollisionsriktningen en annan. Vissa tider på året passerar jordbanan meteorströmmar, en stor mängd meteoroider som alla rör sig åt samma håll med samma hastighet, och ofta snabbare än jorden. Partiklarna kommer då att se ut att komma från en och samma riktning. Den riktningen beror mera på från vilket håll stenarnas verkliga rör sig än på vartåt jorden är på väg. Den 14 december brukar man till exempel se många stjärnfall som ser ut att komma från stjärnbilden Tvillingarna.

Meteorerna i meteorströmmarna brukar röra sig i banor kring solen som är mera avlånga än planeternas banor. I vissa av dessa banor är stenarna inte utspridda längs hela banan utan rör sig i en grupp. Då kommer vi inte att uppleva stjärnfall från dem varje gång när jorden passerar deras bana utan bara de år då stenarna är i rätt läge.

Vissa sådana avlånga banor innehåller bara en enda klump, som till stor del består av is. En sådan smutsig isklump kallas komet, och den kan vara klart synliga även när den inte kommer nära jorden och dess atmosfär. När den är långt från solen ser den ut som en stjärna, men när den kommer nära solen avdunstar en del av isen och stoftet och lyses upp av solen, så att den från jorden kan synas som en stor suddig fläck, ofta med en eller flera gassvansar som på grund av solens strålningstryck är riktade bort från solen.

Det är inte så ofta som man kan se en tydlig komet. Det brukar stå i tidningarna var man ska spana efter den. Det brukar vara ganska nära solen, men eftersom det ofta är svårt eller omöjligt att urskilja en komet i dagsljus får man passa på tidigt på morgonen eller efter skymningen. Den rör sig lite i förhållande till solen från dag till dag, och efter några dagar bleknar den bort alltmer när den rör sig längre bort i sin avlånga bana – om den överhuvudtaget överlevt solens närhet och inte spruckit upp i en massa småsten och blivit en meteorström.

Hur ser månens bana ut?

Månbanor?

‎Man brukar säga att månen går i en bana runt jorden och att jorden i sin tur går i en bana kring solen. I följande schematiska figurer har vi bara ritar solen och månen och inte jorden. Vilken av dem visar bäst månens rörelse i förhållande till solen?

1. Cirkulär bana
2. Utdragen ellips
3. Som en böjd spiralfjäder
4. Pepparkaksliknande figur där banan skär sig själv
5. Som en pepparkaka med runda vikar och runda uddar

Facit

Rotationerna och kretsloppen i solsystemet

Man brukar skilja mellan rotation å ena sidan och kretslopp eller banrörelse å den andra. När jorden snurrar kring sin axel kallas det rotation, när den rör sig i en bana runt solen kallas det kretslopp. Alla himlakropparna i solsystemet har både en rotation och ett kretslopp.

Vi som jordpassagerare deltar i bägge rörelserna, och man kan då, precis som i exemplet med månen ovan, fråga sig hur den sammansatta rörelsen ser ut.

Vi vet att en ort på jordytan roterar kring jordens axel på ett dygn och att jorden i sin tur går i en bana kring solen på ett år. Då kan vi på motsvarande sätt som i bilderna ovan på månens bana presentera en sekvens med schematiska figurer med bara solen och orten på jordytan utritade och inte jordens axel. Resonemang kring dem blir detsamma som i bilden ovan. Här borde man rita 365 uddar och 365 vikar i slutbilden istället för tolv, vilket är tekniskt svårt. Även här är den lilla radien så mycket mindre än den stora att det inte blir några öglor. Även här är det så att den lilla rotationen och den stora sker i samma riktning.

I själva verket roterar och rör sig det mesta i solsystemet åt samma håll. Om vi tänker oss att vi tittar på solsystemet, som är ganska platt, från den sida som jordens nordpol pekar mot då ser den vanligaste rörelseriktningen ut att vara motsols. Avvikande banriktning har bara en del småplaneter, och avvikande rotation kring axel har Venus och Uranus. Lite snett är dock allting. Jordens ekvator lutar till exempel 23 grader mot jordbanans plan, ekliptikan.