Alleen: wat maakt nu dat bijvoorbeeld enkel mensen die geboren zijn tussen 22 juni en 22 juli zich Kreeft (Cancer) kunnen noemen? Wel, oude volkeren zoals de Babyloniërs maakten wel degelijk gebruik van de sterren. En niet alleen voor navigatie, om het jaar in te delen, om het moment van zaaien en oogsten te bepalen – de sterren maakten ook deel uit van hun geloofssysteem. Om makkelijk een bepaalde ster in de nog niet lichtgepollueerde myriade van lichtjes terug te vinden groepeerden ze sterren tot sterrenbeelden: sterren die door de mens samengebracht werden tot in het oog springende figuurtjes. Sterrenbeelden kregen een naam omdat dat nu eenmaal makkelijker werkt. De naam zelf verwees naar wat de Babylonische/Griekse/… astrologen erin meenden te herkennen. Kreeft, weegschaal, schorpioen…waren in hun wereld duizenden jaren geleden alledaagse begrippen. Als horoscopen pas in de eenentwintigste eeuw waren opgesteld in het westen hadden die namen ook de westerse leefwereld weerspiegeld. Wij hadden waarschijnlijk eerder een tuinslang, curryworst of keukenrobot in die hoopjes sterren herkend. Alleen wil niemand een sterrenteken uit de vleesverwerkende industrie natuurlijk.

En net zoals landen op de kaart afgebakend zijn door grenzen, zijn ook sterrenbeelden afgebakend door grenzen. Het spreekt voor zich dat deze grenzen volkomen arbitrair zijn en door de mens aangebracht op de hemelkaart. Sterren uit een bepaald sterrenbeeld hebben op zich niets met mekaar te maken, enkel vanuit het zonnestelsel lijken ze zich in hetzelfde gebied op de hemelkaart te bevinden.

In de tijd dat de eerste horoscopen werden opgesteld bleek dat tussen 22 juni en 22 juli de zon tegen de achtergrond van het sterrenbeeld Kreeft stond.

Laat ons dus eens kijken naar de hemelkaart voor 9 juli (in het midden van de periode van het traditionele sterrenteken Kreeft).

(bron afbeelding: skyviewcafe.com)

De zon beweegt gedurende het jaar langs een lijn aan de hemel die we de ecliptica noemen. Deze lijn loopt over het ‘grondgebied’ van de dertien (huh?) sterrenbeelden die ook hun naam aan de de traditionele sterrentekens gegeven hebben.

Alleen, aandachtige lezertjes zullen gemerkt hebben dat de zon onmiskenbaar tegen de achtergrond van het sterrenbeeld Tweeling (Gemini) staat – niet tegen de achtergrond van de Kreeft. Wat is hier nu fout gelopen?

De oorzaak van deze afwijking is dat tussen het eerste opstellen van een horoscoop door oude beschavingen en nu duizenden jaren verstreken zijn. In die periode heeft de aardas ‘gewiebeld‘ , wat maakt dat de achtergrond van de sterren opgeschoven is. De aardas maakt een tolbeweging die in het jargon precessie wordt genoemd.

Samengevat: voor heel wat mensen klopt hun traditionele sterrenteken (uit de krant) niet. Het is niet het sterrenbeeld dat achter de zon stond tijdens hun geboorte. Voor heel wat Kreeften is het gecorrigeerde sterrenteken dus Tweeling (Gemini). Deze Flashanimatie illustreert het principe – gewoon slepen naar de gewenste tijd van het jaar.

In de hiernavolgende twaalfdelige bespreking wordt per maand uit de doeken gedaan wat het belangrijkste traditionele sterrenteken is voor die maand, wat de gecorrigeerde sterrentekens zijn én proberen we geheel in overeenstemming met de regels voor goede pseudowetenschap en volksverlakkerij een nieuw, eenvoudiger sterrenteken op te stellen. We maken ook kennis met het tot nu toe ontbrekende dertiende übercoole sterrenteken – wat is nu spannender dan dat!

De oorzaak van deze evenredige belichting is dat het noordelijk en het zuidelijk halfrond in gelijke mate naar de zon gekeerd staan:

Deze ‘twaalf uur nacht’ houdt geen rekening met de breking van het licht door de atmosfeer (iets waar de toepassing in mijn vorig bericht wél rekening mee hield).

Naarmate het schooljaar verder opschuift wijzigt ook de belichting van de aarde: het noordelijk halfrond zal tot 20 juni elke dag meer en meer licht ontvangen. Dat effect is al op de figuur te zien (het screenshot werd gemaakt op 21 maart, één dag na het begin van de lente): de dag duurt al iets langer dan twaalf uur in het hoge noorden.

Wat ook opvalt is dat bij het begin van de lente de zonnestralen ‘s middags loodrecht invallen op de evenaar. In de komende maanden schuift de positie van loodrechte inval meer en meer naar de kreeftskeerkring op.

Deze kaart is hier te vinden.

Linksboven kan de leerling een plaats ingeven. Met behulp van een algoritme wordt het tijdstip van zonsopgang en zonsondergang berekend. Er is een correctie ingebouwd voor zomeruur en winteruur, maar omdat het om een algoritme gaat, is het resultaat slechts een benadering van de werkelijke waarde.

De punaise is sleepbaar en plaatst zichtzelf in het kaartmidden. Na slepen wordt onmiddellijk opnieuw een berekening doorgevoerd.

Ook kan zonsopgang op verschillende (civiele, astronomische…) manieren worden berekend.

Toch is deze toepassing handig als aanvulling bij de les over seizoenen of de revolutie van de aarde.

Als de aarde niet om haar as zou draaien, dan zou het veel langer vloed en veel langer eb zijn. Door de aardrotatie in 24 uur tijd draait de aarde eigenlijk onder de ‘vloedbulten’ door, zoals te zien is op deze animatie.

Belangrijke opmerking: deze animatie stelt de werkelijkheid sterk vereenvoudigd voor.

_{Foto: NASA}

De oorzaak hiervan is tweeërlei: niet alleen is de maan veel kleiner dan de aarde (minder volume dan de aarde), ook de dichtheid (het ‘soortelijk gewicht’) is zowat 40% lager dan dat van de aarde.

Het is belangrijk om te begrijpen dat de massa (‘het aantal kg’) van de astronaut onveranderd is op de maan . Je kan massa het best zien als een optelsom van het aantal neutronen en protonen van een voorwerp, gedeeld door een zeer groot getal.

Het gewicht van een voorwerp houdt zowel rekening met de massa als met de aantrekkingskracht van bijvoorbeeld de maan of de aarde. Het is dus het gewicht van de astronaut dat zes keer lager is op de maan omdat de aantrekkingskracht van de maan zes keer lager is.

Toch moet het voor de astronaut aangevoeld hebben alsof zijn massa zes keer lager was op de maan.

En hoe zit het dan met de zon, de planeten, asteroïden…Je kan met deze toepassing zelf nagaan hoe het aanvoelt om ergens anders in het zonnestelsel rond te huppelen.

Nog vreemder wordt het wanneer we naar orthodromen en grote cirkels kijken. Een grote cirkel is een cirkel die de aarde in twee gelijke helften deelt. De evenaar is een grote cirkel, maar ook de nulmeridiaan en alle andere meridianen.

Een orthodroom is een deel van een grote cirkel. De kortste weg tussen twee punten op aarde is ook de orthodroom die deze beide punten bevat. Wat maakt dat  orthodromen zo belangrijk zijn voor de luchtvaart. Op de kaart hieronder is de orthodroom tussen het met palmbomen bezaaide Florida en de theeplantages van Sri-Lanka afgebeeld.

De kortste weg tussen Florida en Sri Lanka loopt over IJsland

Verrassend genoeg loopt de kortste weg tussen deze twee zonovergoten plaatsen over IJsland en Finland. Je kan uiteraard zelf uitproberen en de kaart zelf instellen door op Florida te klikken en vervolgens of Sri Lanka.

Een animatie die van een andere kaartprojectie (de orthografische azimuthale projectie) gebruik maakt levert een veel minder extreem beeld op:

De oorzaak van deze afbuiging is dat de aarde langzaam onder het projectiel verder om haar as draait. Deze afbuiging is overigens slechts schijnbaar: het vliegtuig kan dan wel een rechte koers aanhouden, op de radarbeelden op aarde zal een afbuiging naar te zien zijn omdat de radarstations op aarde wél met de aarde meedraaien om haar as. Bekijk zelf in deze animatie hoe de rechte baan van het projectiel vanop de begane grond als een – overigens betoverend mooie – kromme wordt waargenomen.

De witte rechte lijn is de werkelijke baan, de rode kromme is hoe de baan wordt waargenomen vanop aarde. Je kan zelf verschillende snelheden voor het projectiel instellen en het gradennet aan- of uitschakelen.

Terug van de workshop radioastronomie in Pampilhosa da Serra, een klein en zeer afgelegen stadje in het binnenland van Portugal:

EU-HOU (EUropean Hands On Universe) is een project van de EU dat interactieve astronomie in de klas wil promoten. EU-HOU hield van 9 tot 13 april 2011 een workshop radioastronomie voor leerkrachten aardrijkskunde en wetenschappen in Pampilhosa da Serra. Ik vertegenwoordigde er samen met mijn Waalse collega Marko ons land.

Van Lissabon naar Pampilhosa da Serra duurt een busrit drie uur en de weg is – zeker naar het einde toe - vergeven van de haarspeldbochten. De heuvelruggen zijn bezaaid met windturbines – een belangrijke bron van inkomsten voor het zeer afgelegen gebied. De belangrijkste economische sector was vroeger bosbouw, maar de regio wordt bij wijlen opgeschrikt door nietsontziende bosbranden.

GEM-project

Op het grondgebied van dit stadje werd een nieuwe radiotelescoop geplaatst van het GEM-project (GEM = Galactic Emission Mapping) in gebruik genomen (zie foto onder). De locatie werd gekozen vanwege de lage elektromagnetische pollutie (lage bevolkingsdichtheid = weinig gsm-gebruik). Gsm’s zorgen namelijk voor aanzienlijk veel interferentie in de radioastronomie.

Met de nieuwe GEM-radiotelescoop wordt vooral radio- en microgolfstraling uit de Melkweg opgevangen. Hiermee wordt de ruimtelijke verdeling van deze straling in kaart gebracht, met als resultaat een driedimensionele kaart van ons melkwegstelsel.

De catering bij deze inhuldiging werd verzorgd door de plaatselijke worstenmakersgilde (zie foto onder).

SALSA

SALSA (Such A Lovely Small Antenna – zie foto onder) is een vergelijkbaar project. Leerlingen uit het middelbaar kunnen in dit project zelf online een radiotelescoop in Zweden met een diameter van 2,3 meter doorsnee richten op een bepaald deel van de hemel (omdat het een radiotelescoop is kan deze ook overdag gebruikt worden) en metingen verrichten. Met een van beide radiotelescopen kunnen leerlingen afstanden in de Melkweg leren berekenen voor verschillende plaatsen aan de hemel en zo tot een driedimensionaal model van de Melkweg komen. Dat de bewegingen van de schotel in real time met behulp van een webcam door de leerlingen in de klas kunnen gevolgd worden maakt dit project nog aantrekkelijker. Helaas kunnen leerlingen evengoed de schotel naar een ster onder de horizon richten, waardoor de telescoop letterlijk crasht.

Foto: SALSA

Screenshot van de presentatie

De presentatie is hier te vinden.