PREDLAGAMO: Slovenija pod skupnim nebom Velika konjunkcija Saturna in Jupitra 21. dec. 2020 (I) Potepuhi POBUDA JE NADALJEVANE LANSKE

Letos bo revija Spika posvetila del svojega prostora potepuhom (a ne kraljem ulice, ampak neba).
Zakaj?
Ker se bosta konec decembra 2020 dva največja srečala čisto blizu, tako blizu, da bosta vidna skupaj v zornem polju teleskopa. To bo pogled, ki ga redko lahko doživimo na nebu, ki jemlje dih, ki navdušuje in vabi, da bi videli še več, da bi vedeli še več ... V naslednjih mesecih bomo objavili vse, kar je dobro vedeti o tem enkratnem dogodku, potem pa vas bomo povabili, drage bralke in bralci s teleskopi, da v svojem kraju, na svoji šoli, v svojem podjetju organizirate javno opazovanje, nekakšno ponovitev lanske uspešne akcije Slovenija pod skupnim nebom, in svoje znanje delite s sokrajani, učenci, sodelavci, prijatelji ... Ne zamudite te lepe priložnosti za promocijo astronomije!

Ste že kdaj slišali za nebesne potepuhe? Zagotovo ste – a pod drugim imenom. Preden razkrinkamo te imenitne in elitne nebesne popotnike, potencialne gostitelje življenja, preletimo kratko zgodovino opazovanja neba - od Sonca, nočnega zvezdnega neba, Lune, planetov in pri tem še poudarimo pomen le teh za razvoj moderne družbe, kulture. Prav ta primarna astronomska opazovanja neba, ki jih kljub dostopnosti astronomske opreme in literature, še zmeraj večina naših otrok ni deležna, so v resnici postavile (ne boste verjeli) temelje modernega sveta, naštejmo jih:
temelje Kepler - Newtonove mehanike nebesnih teles, Einsteinove posebne in splošne teorije relativnosti, temelje vesoljskih potovanj, satelitskih tehnologij, GPS navigacije, vseh kozmoloških modelov (od rojstva pa do razvoja vesolja, do nastanka življenja, človeka, strategije preživetja) ... Veliko je bilo žena in mož, ki so skozi tisočletja tlakovale(i) ceste do modernega vedenja in to v veliki meri v navezavi na planete. A omenimo le dva mojstra – za vse ostale (oba sta delno povezana tudi z našimi kraji!).

Že pri šestih letih je Keplerja prevzel pogled v nebo, bil je začuden, očaran nad pojavom "Velikega kometa" leta 1577 ( C/1577 V1 ) nad domačim krajem (Weil der Stadt, Württemburg). Tri leta kasneje je opazoval še Lunin mrk.

Neizbrisen pečat moderni astronomiji je zagotovo vtisnil izjemen praktik in teoretik Johannes Kepler (1571 - 1630) z matematičnim opisom gibanja nebesnih teles – in to prav preko opazovanja (meritev) lege planetov na zvezdnem ozadju (primarno Marsa – leta 1619 objavi (izpelje že leto prej) še svoj tretji zakon nebesne mehanike in sicer, da je kub velike polosi eliptične orbite sorazmeren kvadratu obhodnega časa planeta - danes vemo, da sorazmernostni koeficient v večji meri določa masa Sonca in delno planeta). To je bil dosežek, ki ga postavlja ob bok največjih genijev človeštva. Kepler je nekaj mesecev preživel tudi v dvorcu Kastelišče, Petanjci – Prekmurje (razlogi so tičali v hudih političnih nesoglasjih glede ekonomske prevlade v družbi – seveda pod krinko take ali drugačne zanemarljive razlike v veroizpovedi …).
J. Kepler je znan tudi po Kepler-Poinsotovih poliedrih, manj znan pa je po zametkih integralnega računa v Arhimedovem smislu. Kepler je namreč računal prostornine raznih teles, med drugim tudi vinskih sodov, kakršne so v njegovem času uporabljali v Avstriji. Kepler (1571--1630) je poznal Simpsonovo pravilo za približno računanje določenih integralov veliko prej kot Thomas Simpson (1710 - 1761). Več o Keplerju v članku - Mineva 450 let (27. dec. 1571) od rojstva astronoma in matematika Johannesa Keplerja, - gospoda nebesne mehanike

A - obstaja še en in v bistvu najvažnejši razlog, da to leto posvetimo planetom. Življenje in s tem človek, je nastalo prav na planetu – na planetu Zemlja - in tega ljudje dolgo nismo doumeli, sprevideli (čeprav nam nadvse velikodušno daje izjemno razkošno gostoljubje že milijone let). Da tudi sami živimo na enem izmed planetov, v resnici ni bilo tako samoumevno in enostavno dokazati, kot to danes trdijo nekateri površni pisci iz udobnih naslonjačev, ki večinoma še Severnice ne znajo poiskati na nočnem nebu. In v tej povezavi omenimo še drugega (v naravoslovnih krogih nekoliko manj znanega) genija?

Nikolaj Kuzanski (1401 – 1464) je bil najbrž prvi, ki je verodostojno opisal zvezde kot oddaljena sonca ter eksoplanete, ki potujejo okrog njih in je tako posledično tudi dopustil prisotnost življenja tam daleč v vesolju (v knjigi iz 1440 - »O učeni nevednosti«, org. »De docta ignorantia« - pravi, da so tam tudi naseljeni svetovi) – izjemno. Kuzanski je bil sloviti srednjeveški polihistor, teolog, škof, kardinal, filozof, matematik, optik, astronom, cerkvenopravni strokovnjak, zapornik, humanitarec saj je rešil ogromno ljudi, beguncev in večino grških antičnih spisov iz padlega Bizanca in je tako tudi dejavni začetnik renesanse (leta 1458 je obiskaltudi Bled, Bohinj). Danes so (»Nikolajevi«) eksoplaneti v centru vesoljskih raziskav! Kepler je zelo dobro poznal delo Kuzanskega in ga je imel za božansko navdahnjenega.

Vrnimo se k začetkom astronomije. Kako so torej naši predniki sploh ločili planete od ostalih zvezd? S sistematičnimi opazovanji! In zakaj so to počeli? Zaradi nuje pri načrtovanju življenja – ko se je z razvojem civilizacij (govor, pisava, poljedelstvo ...) organsko vpeljalo čas, koledar, ki je temeljil (in še danes temelji) na videnem na nebu, na nebesnih ciklih. Ker se dogodki na nebu nedvoumno zrcalijo v naravnem ciklu Zemlje (letni časi v povezavi z letnim gibanjem Sonca in menjavanjem videza nočnega zvezdnega neba). Povedano lahko strnemo v preprosto trditev – kakor na nebu, tako na Zemlji. In kaj so še opazili naši radovedni predniki, poleg seveda zvezd stalnic, ki dokaj trajno ohranjajo vzorce na nebu - ohranjajo stalen medsebojni relativni položaj, kljub navidezni dnevni in sezonski rotaciji neba? Opazili so še nekaj presenetljivega in sicer, da se nekatere »zvezde« sprehajajo (premikajo) med zvezdami stalnicami, med stabilnimi zvezdnimi vzorci. To lahko opazi tudi vsak izmed nas, če recimo vsak mesec 2x (bolje večkrat, odvisno od planeta) skicira zvezdno nebo in to počne skozi celo leto, več let. To je idealna vaja za učence (učenci naj s pomočjo mentorja skicirajo svetlejše zvezde, planete, tudi Luno, jih nato primerjajo s Spikino karto in po nekaj mesecih, letih, neizbrisno dojamejo kaj so ozvezdja, kaj planeti, da se večerno zvezdno nebo skozi letne čase spreminja). Vaja se lahko nadgradi z ocenami obhodov planetov okrog Sonca, itn. Vrnimo se spet v antiko, v stari vek.

Grki so, glede na videno, planete opisali z zelo domiselno besedno zvezo »planetes asteres« ("potepuške zvezde", prevod je lahko tudi nekoliko drugačen, rec. potujoče zvezde). Planet naj bo torej v opisanem kontekstu poimenovan kar kot potepuh. Si predstavljate, da bi recimo v Spiki prebrali izjavo - potepuh Jupiter je v opoziciji (iz pedagoškega vidikapa je tako poimenovanje prav smiselno)? A praktično vsi jeziki sveta so na koncu povzeli (kopirali) poimenovanje nebeških potepuhov po grški besedi »planetai«! Skupaj s Soncem in Luno sestavlja pet planetov vidnih s prostim očesom sedem najsvetlejših periodično premikajočih se nebesnih teles glede na zvezde (potepuhi, enostavno vidni s prostim očesom, so, glede na razdalje od Sonca: Merkur, Venera, Mars, Jupiter, Saturn – na tretjem kamnu od Sonca, Zemlji pa prebivamo ljudje).

Poskušajmo se vživeti v začetke opazovanj nočnega neba. Ko le občasno pogledamo v jasno večerno nebo (in ni ga človeka, sploh otroka, ki tega vsaj kdaj ne stori), se nam zdi, kot da je zvezd neskončno, da med njimi ni nobenega reda, in da je zvezdno nebo prezapleteno, da bi se z njim sploh ukvarjali. A včasih temu ni bilo tako. Človek takrat ni imel spleta, koledarjev, knjig, najave dogodkov – a letni časi so bili tudi za naše prednike neusmiljeni. Kdor se ni pravočasno pripravil na zimo, recimo živalskih kož kot pokrival, dovolj živil, bivališča, kurjave ..., je lahko v zimskem času pogubil sebe in družino. Enako je veljalo pozneje, ko so se ljudje zatekli k poljedelstvu (pred približno 10 000 leti – in ta odločitev še danes bistveno vpliva na naš razvoj, tok dogodkov), setev in žetev sta torej zahtevali še bolj urejen koledar. Prve civilizacije so tako za stabilno življenje potrebovale časovni načrt dela, bivanja ter tudi duhovnih ritualov. V duhovnih ritualih so se velikokrat zrcalili prvi poskusi razlage nastanka vesolja – kozmologija – sicer nerodni, a prvi koraki so zmeraj negotovi. A tudi rituali niso bili zmeraj humani, romantični – klasičnih obrednih žrtvovanj ljudi smo se v Evropi rešili komaj pred (približno) 1000 leti. In še eno pomembna dejstvo - opazovanje neba in s tem razvoj koledarja sta prispevala k vpeljavi pojma čas v strukturo jezika. Večini manj znano dejstvo je, da v deževnem gozdu Amazonke še obstaja ljudstvo, ki ne pozna glagolskih časov (ima skromen jezik, žvižganje, itn, nimajo zgodovine, junakov, religije, ...).

In kmalu se je, s sistematičnimi opazovanji in beleženji podob zvezdnega neba, skozi leta, desetletja ... izoblikoval sistem povezovanja in poimenovanja zvezdnih vzorcev v ozvezdja (naštejmo tiste, po katerih navidezno potujejo planeti, Luna, Sonce: Oven, Bik, Dvojčka, Rak, Lev, Devica, Tehtnica (je izjema, ker ni žival), Škorpijon, Strelec, Kozorog, Vodnar, Ribi; zagotovo pa ste slišali še za Oriona, Velikega Medveda, Andromedo ...). Mednarodna astronomska zveza (IAU) je tako pred drugo svetovno vojno razdelila nebo na 88 uradnih ozvezdij z mejami, tako, da vsaki smeri odgovarja natančno eno ozvezdje. Različna ljudstva so seveda našla svoji mitologiji, okolju primerne like za ozvezdja (Kosci, Žanjice, Grablje... so recimo imena ozvezdij iz Koroške [Martin Brglez, revija Spika 4, 2019, stran 187] – ki hkrati že preko imena določajo čas košnje, žetve in se jih lahko uporablja tudi kot nočno uro ...). Danes vemo, da se relativna lega zvezd na nebu spreminja, a ker so zvezde zelo daleč, se njihovo gibanje v nekaj človeških generacijah komaj kaj pozna.

Antični Grki so veliko astronomskega znanja povzeli po Babiloncih (izpred 4000 let in še nazaj), oz. pozneje po Kaldejcih. Še neverjeten podatek o izjemni povezanosti naše kulture z Babilonsko – z nebesnimi potepuhi. Babilonsko razumevanje časa namreč zaznamuje tudi moderni koledar – zakaj? Babilonci so teden vpeljali preko potepuških nebesnih teles in sicer na naslednji način. Skupaj s Soncem in Luno sestavlja pet planetov (potepuhov) vidnih s prostim očesom sedem najsvetlejših periodično premikajočih se nebesnih teles glede na zvezde. Babilonci so jih imeli za božanstva, vsakemu izmed njih so posvetili en dan in so to brez konca ponavljali. Tako so ustvarili tudi našo nepretrgano verigo tednov. Sedanja evropska imena za dneve v tednu razodevajo, kateremu nebesnemu božanstvu je bil posvečen kateri dan v tednu. Nemški Sonntag ali angleški sunday nam pove, da je bila nedelja posvečena Soncu. Italijanska imena (pa tudi podobna francoska) lunedi, martedi, mercoledi, giovedi, venerdi razodevajo, da je bil ponedeljek posvečen Luni, torek Marsu, sreda Merkurju, četrtek Jupitru-Jovu, petek Veneri, angleški saturday pa kaže, da je bila sobota posvečena Saturnu.

To leto lahko torej šole posvetijo planetom (nebesnim potepuhom) – še kratek urnik potovanja potepuhov po nebu v letu 2020.
Največja potepuha Saturn in Jupiter bosta spet vidna v poznih večernih urah komaj Junija 2020 (seveda zgodaj zjutraj že v pomladnih mesecih). Od junija pa do decembra 2020 bomo tako lahko ob vsaki jasni noči zabeležili, kako potepuh Jupiter dohiteva Saturna (lahko skiciramo, slikamo, animiramo). Od avgusta naprej pa se bo Jupitru in Saturnu na večernem nebu pridružil še Mars (ki bo recimo septembra izrazito spremenil smer gibanja med zvezdami, podobno spremembo opazimo tudi pri ostalih planetih – zakaj, v naslednjih člankih). Več o Saturnu, Jupitru in Marsu torej v naslednjih prispevkih.
Trenutno pa je idealen potepuhza opazovanje Venera (takoj za Luno najsvetlejši objekt na nočnem nebu), ki bo skoraj do konca maja v pravšnji legi za opazovanja v mraku, oz. v večernih urah (zahodni del neba). Venera se bo iz Vodnarja (kjer se nahaja januarja) sprehodila v Ribi in nato naprej v Ovna ter Bika in se bo počasi na svoji poti navidezno približala Soncu. Oglejte si preprosto vajo, ki smo vam jo pripravili ( Enostavna vaja za ogrevanje - Bojam Kambič, Spika 1, stran 41). 21. in 22. maja 2020 se bo Venera zelo približala Merkurju. Ko je Venera med nami in Soncem, imenujemo ta položaj spodnja konjunkcija in je takrat ne moremo opazovati – razen ob redkem navideznem prehodu čez Sonce. Ko se potepuhom (planetom) na večernem nebu pridruži še recimo mlada Luna (ali stara na jutranjem nebu), je pogled v nebo naravnost pravljičen. Spremljanje Venere je hkrati imenitna vaja, priprava na veliko zimsko konjunkcijo Jupitra in Saturna. Veneri (ki je drugi planet od Sonca) se izrazita mena (kot pri Luni) pojavi februarja in se nato, med pomladnimi meseci, sam planet z bližanjem Zemlji na nebu navidezno izrazito veča, mena pa je zmeraj bolj podobna tankemu srpu (v teleskopu je Venerina mena podobna mladi Luni, kot jo vidimo s prostim očesom). Zorni kot 15 loč. sekund, kot pod katerim vidimo Venero januarja, se poveča do maja kar na 50 loč. sekund in več (za solidno opazovanje Venere je dovolj že teleskop premera 80 mm in povečave okrog 50x). To so imenitne vaje za spoznavanje gibanja planeta Venere na ozadju večernih ozvezdij, za opazovanje men in za razmisleke – zakaj se pojavljajo mene, zakaj se zorni kot veča (manjša), zakaj in kdaj je Venera Večernica in kdaj Danica, zakaj potuje preko zvezdnega ozadja? Skice in sistematično spremljanje poti Venere nam pri teh razmišljanjih pridejo še kako prav. Gibanji Merkurja in Venere na nočnem nebu sta že v antiki sprožili drzno razmišljanje – kaj če planeti, skupaj z Zemljo, potujejo okrog Sonca in ne okrog Zemlje, kot se to na prvi pogledzdi kar samoumevno - zaradi naše vsakdanje, nekoliko »zavajajoče«, izkušnje relativnega mirovanja našega bivanjskega okolja (vesoljskega bivališča) ...
Merkurjeva orbita je najbližje Soncu, a se ga vseeno da spremljati s prostim očesom, recimo od 8. do 18. februarja 2020 kmalu po zaidu Sonca (za dober teden ali dva se pokaže nekajkrat v letu nizko nad obzorjem). Več najdete v Spiki ali v knjigi »Glej jih zvezde! v letu 2020«.

Velika konjunkcija Jupitra in Saturna je torej idealna priložnost, da mladim, tudi s pomočjo Spike, predstavimo lepote in pomen nočnega neba, da se z njimi družimo pod zvezdnim nebom. Ta izkušnja je za mlade vredna več od vseh mesecev in dolgih let presedenih v učilnicah … Videti je vedeti! Se nadaljuje!

Zorko Vičar

31. dec. 2019

Leta 2019 je Mednarodna astronomska zveza (The International Astronomical Union - IAU) praznovala 100. obletnico delovanja. V spomin na ta mejnik naj bi po vsem svetu organizirali celoletno praznovanje, promocijo astronomije. Geslo praznovanja je bilo »100 let pod skupnim nebom« (100 Years Under One Sky). Po Sloveniji je poteklo vrsto dogodkov, opazovanj in akcija Poimenujmo eksoplaneta (vsaka država je dobila priložnost za "svoj" eksoplanet, Slovenci smo dobili zvezdo WASP-38 z magnitudo 9,4 in njen planet WASP-38 b v ozvezdju Herkula). Komisija Portala v vesolje je iz 386 predlogov poslala 12 predlogov v končni izbor na IAU. Slovenski eksoplanet in zvezda sta na koncu dobila ime Iztok in Irena (prdlog fizika Sama Košmrlja).

Lani smo skupaj s Spiko šolam predlagali še pobudo - Slovenija pod skupnim nebom - izvedla se je večinoa septembra 2019
Okrok 30 šol in društev po celotni Sloveniji je v septembru 2019 povabila občane na šolska javna opazovanja Saturna, Jupitra, Lune in nekaj ostalih svetlejših objektov globokega neba. Odziv ljudi je bil nadvse pozitiven. Pri organizaciji je zelo pomagal tudi Portal v vesolje.

Slovenija pod skupnim nebom v letu 2020 se lahko nadaljuje - eden bolj imenitnih dogodkov bo velika konjunkcija - bližanje (lovljenje) Jupitra in Saturna. Srečanje bo atraktivno tako s prostim očesom, toliko bolj skozi telekope 150 mm premera ali bolje več, a tudi manjši teleskopi (premera 80 mmm) nudijo precej več kot prosto oko. Spremljanje konjunkcije z navadnim fotoaparatom ali slikanje skozi teleskop pa bo dodana vrednost morebitnim analizam. Veličastna konjunkcija obeh planetov se bo namreč zgodila 21. dec. 2020, ko ju bomo pol ure po zahodu Sonca (že 16:45) lahko opazovali le okrog 6 ločnih minut narazen v istem polju teleskopa – fantastično (ne škodi, če rečemo, da bo to konjunkcija našega življenja).

Seveda bosta planeta zelo blizu skupaj od 19. (narazen okrog 16') do 23. (narazen okrog okrog 15') decembra 2020 in že prej bo zanimivo spremljati dinamiko lovljenja Saturna s strani Jupitra, plinskih velikanov na nočnem nebu. Od 17. pa do 25. decembra 2020 bosta planeta narazane manj kot 30', pod kotnim premerom Lune na nebu. Od 12. dec. pa do 30. dec. pa bosta planeta narazen pod stopinjo. V teh skrajnih datumih za teleskopsko opazovanje obeh planetov v istem polju, recimo s povečavami okrog 60x, so recimo potrebni okularji s poljem okrog 70 °. Kako pa določimo efektivno polje teleskopa (true field of view ali TFOV)? Poznati moramo polje okularja (Plossl okrog 50 °, ostali dražji okularji pa gredo do 100 ° ali celo več) in povečavo pri danem okularju ter teleskopu (M = Fob/Fok).
vidno polje = polje_okularja/povecava = polje_okularja/(Fob/Fok)
Če je polje okularja 50 ° in njegova gorišna razdalja Fok = 10 mm in goriščna razdalja teleskopa 500 mm, je vidno polje za dani okular in teleskop, enako:
vidno polje = 50 °/(500 mm/10 mm) = 50 °/50 = 1 °. Vidno polje 1 ° je kar veliko (za dve Luni), ta povečava za planete je nekoliko skromna, a še na meji, da se brez težav opazi Saturnov sistem obročkov in še kaka izrazitejša proga na Jupitru (in seveda lune).

Srečanja Jupitra in Saturna se sicer dogajajo približno na vsakih 20 let (se še spomnite tiste iz leta 2000), a tokratno srečanje je posebej zanimivo zaradi njune izjemne bližine, ko bomo lahko v teleskopu elegantno opazovali hkrati kar oba plinasta velikana (tudi pri povečavah do 200x in več). Leta 2040 in 2060 bosta planeta narazen za več kot stopinjo (več kot 2 Luni), leta 2080 pa spet samo 6 ', a do tja je časovno kar daleč. Taka bližnja konjunkcija (že praktično skoraj okultacija, prekrivanje za prosto oko), ko lahko kar s prostim očesom spremljamo kako Jupiter lovi gospodarja prstanov Saturna (Jupiter porabi za obhod okrog Sonca nekaj manj kot 12 let, Saturn pa nekaj manj kot 30 let – igra je podobna kazalcem na uri), je veličastna vaja iz nebesne mehanike, ki jo za nas naredi vesolje in to kot zmeraj kar zastonj – le malo radovedni moramo biti. Vsakdo lahko planeta na nebu tudi slika, vsaj nekajkrat na mesec (recimo, da je Jupiter na desnem robu slike), ko je to seveda mogoče, v jeseni 2020 pa večkrat in že preprosto gledanje zaporedja slik nam bo odprlo veličastno logiko nebesne mehanike (podobna vaja iz leta 2000 je na: http://www2.arnes.si/~gljsentvid10/raz9900/ani4.htm).

Vičar Zorko
Jan. 2020