2009 is niet alleen het Darwinjaar.
Ook een andere kolos van de wetenschappen wordt dit jaar herdacht: Galileo Galilei.
In 1609, 400 jaar geleden gebruikte Galilei als eerste een zelfgemaakte eenvoudige telescoop om de sterrenhemel rond onze aarde te observeren.
De resultaten van die nieuwe manier om buiten onze aarde te kijken waren spectaculair.
In de tijdspanne van een paar maanden ontdekte Galilei dat Jupiter 4 manen had, dat Venus fasen vertoonde vergelijkbaar met die van onze maan en dat er op de zon, zonnevlekken voorkwamen.
Deze waarnemingen konden niet verklaard worden met het model van Aristoteles dat uitging van een onveranderlijke kosmos waarin de aarde centraal stond.
Galilei’s waarnemingen pasten wel perfect in het wereldbeeld met de zon als centrum dat door Copernicus werd naar voor geschoven. Galilei’s waarnemingen hadden er een experimenteel bewijs voor geleverd.
Maar in 1610 durven verkondigen dat de aarde het centrum van het heelal niet was, was letterlijk vloeken in de Kerk.
Galilei nam in 1633 onder druk van het Vaticaan afstand van de Copernicaanse visie. Maar toch werd hij tot aan zijn dood in 1642 onder huisarrest geplaatst.
Pas in 1992 bood paus Johannes Paulus II zijn excuses aan voor de onaanvaardbare behandeling die Galilei had ondergaan.
Beter laat dan nooit natuurlijk, maar toch wel heel laat….
Je zal zich (hoop ik) mijn berichtje van maandag nog herinneren over mijn favoriete Kepler-satelliet.
Hoe die met succes een transitie van HAT-P-7b vóór de ster HAT-P-7 geregistreerd heeft. Een waarneming van een gebeuren op zo'n 1000 lichtjaren van ons af.
Kepler is dus klaar om het (dure) werk te doen waarvoor hij gelanceerd is.
Maar planeet HAT-P-7b blijft ook zijn publiciteit verzorgen.
Een team astronomen van het MIT (Massachusetts Institute of Technology) onder leiding van Joshua Winn, heeft nu met Japanese Subaru telescoope vastgesteld dat HAT-P-7b omgekeerd rond zijn ster HAT-P-7 draait.
Wat betekent dat omgekeerd?
Laat ons daarvoor even de rotatie van de planeten in ons eigen zonnestelsel bekijken.
Die draaien allemaal braafjes rond de zon in dezelfde zin als de zon rond haar eigen as draait.
En dat is vrij logisch als men ervan uit gaat dat die planeten ontstaan zijn uit enorme gasmassa’s die zich van onze roterende zon hebben losgescheurd.
Daarenboven draaien Mercurius, Venus, Aarde, Mars, Jupiter, Saturnus en Neptunus vrijwel in éénzelfde vlak dat slechts heel weinig helt (ongeveer 7°) t.o.v. de zonne-evenaar.
Pluto is hier een uitzondering. Maar je weet hoe men over het planeet zijn van Pluto denkt.
Hoe kan nu een planeet in omgekeerde zin rond zijn ster gaan draaien?
Dat zou kunnen als zijn rotatievlak zeer sterk gaat hellen t.o.v.
van de evenaar van zijn ster.
Je ziet dat als de helling van het rotatievlak t.o.v. de sterrenevenaar groter wordt dan 90°, de ster t.o.v. de waarnemer in de tegengestelde zin beweegt.
Maar hoe kan de helling van het rotatievlak van een planeet t.o.v. de sterrenevenaar zo groot worden?
Daar zijn de astronomen nog over aan het speculeren.
Er zou een “close encounter” met een andere planeet van de HAT-P-7 ster kunnen geweest zijn, waardoor de gravitatiekrachten tussen de twee planeten de baan van HAT-P-7b deed hellen.
Of misschien is er wel een zusterster in de buurt die haar zwaartekrachten laat spelen.
Volgens Winn moet er in elk geval een ander hemellichaam in de omgeving zijn om de baan van de planeet zo te kunnen verstoren.
De astronomen zoeken verder.
En ik laat iets weten als ik er iets over lees.
Je ziet het. Er valt voortdurend wat te beleven in die enorme ruimte waarin we op ons petieterig aardbolletje rondzweven.
De wonderen zijn het heelal dus nog lang niet uit.
En wij beseffen (hoop ik) van langs om meer dat we eigenlijk (bijna) niets weten.
Ik heb in maart en april meerdere blogberichtjes gewijd aan Kepler.
Niet aan de astronoom die ons met zijn fameuze wetten inzicht gegeven heeft in de bewegingen van de planeten.
Wel aan het spectaculaire NASA-project dat de naam van de Duitse sterrenkundige meekreeg.
Met dat project gaat NASA op zoek gaat naar aardachtige planeten rond sterren.
Ze doen met de Kepler-satelliet waarnemingen in een vierkant gebied van onze Melkweg dat, gezien vanuit de positie van de satelliet, iets meer dan 100 graden breed is. Dat gebied ligt tussen de sterrenbeelden Zwaan (Cygnus) en Lier (Lyra).
Hieronder zie je dat gebied van de sterrenhemel wat meer in detail.
De blauwe diagonale band is onze Melkweg, die dwars door het sterrenbeeld Cygnus (Zwaan) heen loopt.
Ik ga hier het hele Kepler-opzet niet opnieuw uit de doeken doen.
Zoek daarvoor maar eens in mijn blog met “Zoeken in mijn blog”.
Dat Google-zoekmachientje vind je ergens aan de rechtse kant van deze pagina.
Voor wat volgt is het belangrijkste dat je weet dat men geschikte planeten probeert te vinden door het detecteren van het voorbijtrekken van zo’n planeet vóór zijn ster .
Dat voorbijtrekken noemt men “een transitie”.
Bij zo’n transitie wordt het licht van de ster een minuscuul klein beetje gedempt.
Ik geef een voorbeeld van hoe klein die demping wel is.
Als b.v. de planeet Jupiter voor onze zon passeert, wordt het zonlicht met 1% gedempt.
Van waar komt die 1%?
De straal van Jupiter is afgerond 70.000 km.
De straal van de zon is afgerond 700.000 km. Dus 10 maal meer.
Je zal nog wel weten dat de oppervlakte van een cirkel = π.r2
Een kleine rekensom leert ons dan dat de oppervlakte van de zonneschijf 100 (=102) maal groter is dan de oppervlakte van Jupiter. Jupiter bedekt dus 1/100 of 1% van de oppervlakte van de zon. De sterkte van het zonlicht zal dan met 1% dalen. Simpel niet?
Het zijn dus dergelijke kleine dipjes die men wil meten.
Maar hou er dan toch rekening mee dat het hier niet om waarnemingen binnen ons eigen zonnestelsel gaat. Ze gaan hier dipjes meten op circa 1000 lichtjaren van de aarde af!
Maar voor de super-gevoelige fotometers en de elektronica aan boord van de Kepler-satelliet is dat waarneembaar.
Dat hoopt men toch.
En die hoop is niet ijdel gebleken.
Een paar dagen geleden (6 augustus) liet NASA weten dat Kepler, in een testfase, een transitie heeft kunnen meten.
Het gaat over de passage van de planeet HAT-P-7b.
Die planeet draait rond een ster die bekend staat als HAT-P-7.
Rare namen zijn dat misschien, maar er zit een betekenis achter.
HAT staat voor “Hungarian-made Automated Telescope” omwille van de Hongaarse wetenschappers die aan de basis lagen van het netwerk van optische telescopen dat planeten rond andere sterren waarneemt.
P-7b is een code die de volgorde van ontdekking van de planeet door dat netwerk aangeeft.
HAT-P-7b is de 7de planeet in de rij van de 13 tot nu toe waargenomen planeten.
HAT-P-7 zelf is de ster waarrond HAT-P-7b draait.
Voor astronomen is HAT-P-7 dus een bekende ster die zich op ongeveer 320 parsec van de aarde bevindt.
De parsec is een astronomische lengtemaat. Iets voor enorm grote afstanden dus. 1 parsec komt overeen met 3,26 lichtjaar.
HAT-P-7 bevindt zich dus op ongeveer 1043 lichtjaar. Dit is de “normale afstand” voor Keplers waarnemingsgebied.
En dit zag Kepler gebeuren, toen hij HAT-P-7 en HAT-P-7b gedurende 10 dagen observeerde:
De onderste curve is een uitvergroting van de bovenste.
Links zie je zeer duidelijk de “grote” dip in lichtsterkte van de ster HAT-P-7 als de planeet voorbijkomt.
De diepte van die dip heeft natuurlijk te maken met de oppervlakte van de planeetschijf t.o.v. de oppervlakte van de HAT-P-7. Denk aan ons voorbeeld met Jupiter hierboven.
Maar wat is dat raar klein dipje rechts dan, dat pas bij de uitvergroting goed duidelijk wordt?
Dat dipje doet zich voor als de planeet achter de ster verdwijnt!
Elke planeet weerkaatst immers een deel licht van zijn ster. Zo zien we b.v. Venus aan de hemel staan omdat Venus het zonlicht weerkaatst, alhoewel Venus zelf geen licht uitstraalt.
Idem met onze maan (misschien is die intussen al als planeet erkend?). Naargelang van de positie van de maan t.o.v. de zon en de aarde, weerkaatst ze meer of minder zonlicht: nieuwe maan, eerste kwartier, laatste kwartier, volle maan.
Ook zo voor HAT-P-7b. Zolang die nog niet achter zijn ster zit, weerkaatst hij ook een deel van het sterlicht. Maar van zodra hij achter de ster verdwijnt, valt het weerkaatste licht weg en dus… klein dipje.
Is dat niet mooi?
Nog mooier is dat NASA daar een prachtige animatie van gemaakt heeft, zodat je zowel de grote dip links als zijn klein broertje rechts nog beter kan begrijpen.
Kepler is er dus klaar voor.
Het is nu nog wachten of uit de waargenomen transities ook een planeet zal te voorschijn komen die aardachtige karakteristieken heeft.
De satelliet krijgt daar nog minimum 3 jaar zoektijd voor.
En moest dat ooit een positief resultaat opleveren, dan zijn we vertrokken: “Beam us up Scotty!”
Wellicht herinneren jullie het zich nog wel.
Drie jaar geleden besliste de International Astronomical Union(IAU) op haar algemene vergadering in Praag, dat Pluto, de sukkelaar, niet meer thuis hoorde in het rijtje van de volwaardige planeten in ons zonnestelsel.
De negen planeten van onze kinderjaren werden er plots acht.
Gedaan dus met mijn truukje dat ik al jaren hanteerde om de volgorde waarin ze rond onze zon cirkelen te te kunnen onthouden.
In Engels weliswaar, maar ik was het zo gewoon: My Very Educated Mother Just Showed me Nine Planets: Mercurius, Venus, Earth – Aarde, Jupiter, Saturnus, Neptunus,…Pluto.
Pluto werd gedegradeerd tot de categorie van tweedehandse dwergplaneten. Omdat hij op zijn verre baan rond de zon, niet alle objecten die ook op die baan rondtollen, had kunnen opslokken. Echte planeten moeten dat kunnen volgens de IUA.
Maar die stelling van het IAU viel niet onverdeeld in goede aarde.
Er waren nogal wat astronomen die dit een ondemocratische beslissing vonden, omdat ze genomen was door slechts 4% van de 10.000 leden van de IUA. En ook de gouverneur van de Amerikaanse staat Illionois protesteerde heftig. Want Clyde Tombaugh, die in 1930 als amateur-astronoom Pluto ontdekt had, was een inwoner van die staat.
En de beroering blijft aanhouden.
Volgende week komt in Rio de Janeiro de algemene vergadering van de IAU voor het eerst sedert de Pluto-beslissing, opnieuw samen.
Het al dan niet planeet zijn van Pluto staat wel niet op de agenda, maar er wordt verwacht dat de affaire toch ter sprake zal gebracht worden.
Vooral een groep astronomen rond Mark Sykes van het Planetary Science Institute in Tucson, Arizona heeft een hele reeks argumenten klaar om de definitie van een planeet te herzien.
Die groep dringt op een verandering van de definitie aan, in het kader van de vaststellingen die ruimtesondes, op weg naar Pluto en Ceres (nu geklasseerd als asteroïde), de komende jaren ongetwijfeld zullen doen.
Naar Pluto heeft de NASA de New Horizons mission onderweg.
En naar Ceres “vliegt” de Dawn-missie.
Beiden moeten in 2015 hun doel bereiken. De verwachtingen zijn hoog gespannen.
De Sykes-groep is ervan overtuigd dat er, zowel op Pluto als op Ceres, o.a. geologische activiteit zal kunnen vastgesteld worden.
En dat is toch meer dan wat van een dwergplaneet of een asteroïde kan gezegd worden.
De groep rond Sykes wil de definitie van een planeet wel zeer ruim houden: noem een planeet elk object dat groot genoeg is om, door werking van zijn eigen zwaartekracht, een ronde vorm aan te nemen.
Deze ruime omschrijving zou als gevolg hebben dat Pluto zeker een comeback mag doen.
En is onze mooie ronde maan, met zijn eigen zwaarteveld (weliswaar 6 keer minder sterk dan dat van onze aarde), dan ook een planeet?
Daar heeft Sykes geen probleem mee.
We weten dat er sterren zijn die rond andere sterren draaien. Dubbelsterren. Alcor en Mizar bijvoorbeeld, in het bekende sterrenbeeld Grote Beer.
Waarom zou dan de maan, als planeet, dan niet om de planeet aarde mogen draaien?
Enfin, als de IAU in Rio de Janeiro of later, de definitie van Sykes en co zou volgen, dan is Pluto wel in eer hersteld.
Maar “ My Very Educated Mother Just Showed me Nine Planets” is nog niet gered.
Ik zal er dan in elk geval een paar woorden moeten tussen foefelen.
