\ Vejrudsigten
Natten til tirsdag 13. august giver vejret udmærkede muligheder for at se stjernehimlen, forklarer Lars Henriksen, der er meteorolog ved DMI.
»Der er et vekslende skydække, men over midnat vil der være en relativt klar himmel og gode chancer for at se stjerneskud med en klar himmel, især i den nordlige del af landet,« fortæller Lars Henriksen til Videnskab.dk.
I den sydlige og østlige del af landet skal man dog ikke vente for længe med at bevæge sig udenfor, hvis man vil gøre sig forhåbninger om at se meteorsværmen.
»Der er en tendens til, at der vil være skyet i den sydlige del af landet senere på natten, så chancerne for at se stjerneskud vil være størst lidt tidligere på natten – før midnat,« forklarer meteorologen.
Det vil i øvrigt være en god idé at huske et tæppe eller en dyne, da temperaturen ser ud til at dale til omtrent 14-15 grader.
Misser man mandagens mulighed, bliver vejret også godt til stjernekiggeri natten til onsdag, fortæller Lars Henriksen.
De fleste kender nok sangen ’Når du ser et stjerneskud’, hvis budskab er, at man så kan få et ønske opfyldt.
Når astronomerne ser et stjerneskud, har de også et ønske, de gerne vil have opfyldt, nemlig at vide, hvad disse stjerneskud kan fortælle os om den længst svundne tid, hvor Solsystemet endnu var ungt.
Astronomisk set er det jo frustrerende at se et kort, lysende spor på himlen og så vide, at her brænder en partikel op, som måske er lige så gammel som Jorden.
Derfor er stjerneskud ikke bare noget, man kan nyde på himlen – de er også en udfordring for astronomerne.
Som vi skal se, er der ofret mange penge og megen energi på at undersøge, hvad det er for partikler, der skaber de mange stjerneskud.
I vores guide til nattehimmelen, ‘Kig op i august: Stjerneskudssværm og usædvanligt gode muligheder for planet-kig‘, kan du læse mere om stjerneskudssværmen Perseiderne, der har sit maksimum 12.-13. august, og hvor der altså er rigtig gode muligheder for at se stjerneskud.
Perseiderne afføder dog stjerneskud helt fra 17. juli og frem til 24. august, så det er også oplagt at bruge weekenden 10.-11. august på at kigge op. Der er Månen nemlig endnu ikke fuld, og mindre måneskin betyder bedre mulighed for at se stjerneskuddene.
Stjerneskud kommer fra atmosfæren
Man kan se stjerneskud hver eneste nat, men det, vi ser, er ikke en lille partikel på størrelse med et sandkorn, der brænder op i atmosfæren. Den lysende stribe kommer fra selve atmosfæren og ikke fra partiklen.
Forklaringen er, at hver gang en partikel trænger ind i Jordens atmosfære med en fart på mange kilometer i sekundet, så skabes en lynhurtig opvarmning af atmosfæren – op til en temperatur på mange tusinde grader.
På brøkdele af et sekund afkøles atmosfæren igen, og det er under denne afkøling, at atmosfæren udsender lys.
\ Perseiderne: Op mod 80 stjerneskud i timen
Perseiderne ses hvert år i august over en periode på nogle dage. I år ses det største antal stjerneskud natten mellem 12. og 13. august, men der er også mulighed for at se dem i perioden 17. juli – 24. august.
Stjerneskuddene ser ud til at komme fra stjernebilledet Perseus, men de kan ses overalt på himlen. I teorien kan man natten mellem 12. og 13. august se op til 80 stjerneskud i timen. Desværre er Månen tæt på at være fuld i perioden, og på grund af dens lys skal man være heldig for at se det halve antal.
Til gengæld er det typisk for stjerneskuddene fra Perseiderne at efterlade et lysspor, som nogle gange kan ses i flere sekunder.
Færre stjerneskud om aftenen end om morgenen
Hvis man er meget tålmodig, kan man se, at antallet af stjerneskud afhænger af, hvilken tid på natten man betragter himlen.
Om aftenen er der færre stjerneskud end tidligt om morgenen kort før daggry.
Forklaringen er den ganske simple, at ved daggry befinder vi os på den side af Jorden, der vender fremad i forhold til Jordens bevægelse omkring Solen.
Derfor rammer flere partikler Jordens atmosfære ved daggry end om aftenen, hvor vi ser ’bagud’ i forhold til Jordens bevægelse rundt om Solen.
Stjerneskud bragte astronomer på sporet af kometer
En gang imellem kan man være heldig at se rigtig mange stjerneskud på kort tid.
Man taler så om en stjerneskudssværm, og det var netop disse sværme, der bragte astronomerne på sporet af den vigtigste kilde til stjerneskud, nemlig kometer.
Kometer kan bedst beskrives som støvede isbjerge med en udstrækning på nogle kilometer.
De fleste kometer har meget aflange baner, og de tilbringer derfor det meste af deres tid langt ude i det ydre solsystem. Men md lange mellemrum kommer de ind i det indre solsystem, hvor der er varmt.
I dag har vi talrige billeder fra rumsonder, der direkte viser, hvorledes fontæner af gas og støv slynges ud, når en komet nærmer sig Solen og bliver varmet op.
Det sker ikke, på helt den måde man oprindeligt troede, fordi de fleste kometer er dækket af et lag af organiske stoffer, som isolerer lidt mod solvarmen. Derfor slynges gas og støv ud fra steder, hvor der er revner og sprækker i overfladen.
\ Læs mere
Derfor har kometer haler
Det gas og støv, der slynges ud i rummet, danner en slags atmosfære omkring kometen. Denne atmosfære kaldes for komaen, men den er meget ustabil, da en komet på grund af sin ringe størrelse næsten ikke har nogen tyngdekraft.
Når kometen ikke selv kan holde på sin atmosfære, så strømmer den ud i rummet, og det er derfor, kometer har haler, som kan være millioner af kilometer lange.
Disse haler peger altid væk fra Solen, hvilket viser, at det nu er Solen, der kontrollerer, hvorledes gassen og støvet bevæger sig.
Der dannes normalt to haler, en af gas og en af støv:
Gashalen peger direkte væk fra Solen, da den dannes af det tryk, som den såkaldte solvind udøver. Solvinden er en konstant strøm af elektrisk ladede partikler fra Solen, og som bevæger sig ud i Solsystemet med en fart på flere hundrede kilometer i sekundet.
Støvhalen består af store og små støvpartikler. De mindste støvpartikler er påvirkede af strålingstrykket fra sollyset. Men støvhalen er også påvirket af tyngdekraften fra Solen, og det betyder, at støvhalen kommer til at bøje lidt af ind mod kometens bane. Som tiden går, spredes støvpartiklerne ud, og det er her, vi skal finde forklaringen på stjerneskudssværme.
Jorden passerer gennem kometers støvhaler
Jorden kan nemlig passere gennem støvhalen fra en komet, selv om kometen ikke er i nærheden.
Selv om koncentrationen af støv naturligvis er størst tæt på kometen, så gælder det for mange kometer, at støvet er spredt ud langs hele banen.
Det er derfor ikke så mærkeligt, at Jorden på sin rejse rundt om Solen af og til passerer gennem en støvhale.
Stjerneskudssværmen Perseiderne stammer fra kometen Swift-Tuttle
Det gælder således for den stjerneskudssværm, vi kan se i august, som går under navnet Perseiderne.
De stjerneskud, vi ser, kommer fra kometen Swift-Tutttle. Det er en ganske typisk komet med en aflang bane mellem 0,95 AE og 51,2 AE fra Solen, hvor AE betyder en astronomisk enhed, som er Jordens afstand til Solen.
Omløbstiden om Solen er 133 år. Det betyder, at Swift-Tuttle kommer længere væk fra Solen end selv Pluto.
\ Læs mere
Lille risiko for, at Jorden og Swift-Tuttle kolliderer engang
I 2019 er kometen langt fra både Solen og Jorden, men alligevel passerer Jorden gennem det støv, kometen har efterladt sig langs hele sin bane.
Når det er sagt, må det også nævnes, at Swift-Tuttle også kan komme ganske tæt på Jorden, men næste gang, det sker, er først i 2126.
Der er faktisk en meget lille risiko for, at kometen på et eller andet tidspunkt i løbet af de næste mange tusinder af år kan ramme Jorden. Og da kometens kerne har en diameter på 25 km, ville det bogstavelig talt betyde slut på Jorden som vi kender den.
Risikoen er meget lille, men det er en af de mange kometer og asteroider, det er værd at holde øje med.
Historien om rumsonden Stardust, der bragte kometstøv til Jorden
Men hvad kan vi så lære af støv fra kometer? Rigtig meget, hvilket denne næste beretning viser.
Det var endnu nat i den amerikanske delstat Utah 15. januar 2006, da en kapsel fra en rumsonde vendte tilbage til Jorden efter en næsten 7 år lang rejse.
Rumsonden hed Stardust, og den var fløjet tæt forbi kometen Wild 2 og havde med en meget avanceret teknik indsamlet nogle støvkorn fra kometen.
Stardust var det første stort anlagte forsøg på at undersøge, hvilken slags partikler det er, vi ser, når et stjerneskud farer hen over himlen. Hele ideen med Stardust var således at bringe nogle få støvkorn fra en komet tilbage til Jorden, så de kunne analyseres i et laboratorium.
\ Om artiklens forfattere
Helle og Henrik Stub er begge cand.scient’er fra Københavns Universitet i astronomi, fysik og matematik.
I snart 50 år har parret beskæftiget sig med at formidle astronomi og rumfart gennem radio, fjernsyn, bøger og foredrag og kurser.
De står bag bogen ‘Det levende Univers‘ og skriver om aktuelle astronomiske begivenheder for Videnskab.dk, hvor de går under kælenavnet ‘Stubberne’.
Kapslen blev åbnet i sterilt rum
De kostbare støvkorn var gemt i en kapsel med et stort varmeskjold. Denne kapsel blev så frigjort fra selve rumsonden, som derefter blev sendt til en anden komet.
Kapslen kom ind i atmosfæren med en fart på 46.400 km i timen, og det fik varmeskjoldets temperatur til at stige til 2.900 grader.
Man kunne se kapslen på himlen som et gigantisk stjerneskud, da den fløj hen over Nevada, inden den landede på et militært øvelsesområde i Utah.
Her blev den samlet op og hurtigt transporteret til Johnson rumcentret i Houston, hvor den blev åbnet i et såkaldt ’clean room’. Det var 100 gange renere end en operationsstue på et hospital, da man for alt i verden ikke ville have forurenet de hjembragte prøver.
Stardust indsamlede støvpartikler med særlig teknik
Det viste sig, at Stardust heldigvis havde nået at indsamle et stort antal støvkorn, i den korte tid det havde taget at flyve forbi kometen Wild 2 i en afstand på bare 237 km.
Da man var bange for, at rumsonden kunne blive ødelagt ved sammenstød med store partikler, turde man ikke komme tættere på.
Da Stardust fløj forbi kometen, skete det med en fart på 22.000 km i timen. Derfor skulle man passe meget på, at støvkornene ikke bare fordampede ved sammenstødet med rumsonden.
Derfor blev støvkornene indfanget i noget såkaldt aerogel, som er en slags ultralet og meget porøs gelatine, hvor det normale væskeindhold er erstattet af luft.
Et støvkorn, der kommer farende ind mod Stardust og bliver opfanget af aerogel, bliver derved bremset så blidt ned, som det nu engang er muligt, og med lidt held bliver partiklen så siddende i aerogelen til senere analyse.
\ Læs mere
Faren ved sammenstød
Det viste sig, at Stardust heldigvis havde nået at indsamle et stort antal støvkorn i den korte tid, det havde taget at flyve forbi komet Wild 2 i en afstand på bare 237 km. Da man var bange for, at rumsonden kunne blive ødelagt ved sammenstød med store partikler, turde man ikke komme tættere på.
Da Stardust fløj forbi kometen, skete det med en fart på 22.000 km i timen. Derfor skulle man passe meget på, at støvkornene ikke bare fordampede ved sammenstødet med rumsonden.
Derfor blev støvkornene indfanget i noget såkaldt aerogel, som er en slags ultralet og meget porøs gelatine, hvor det normale væskeindhold er erstattet af luft. Et støvkorn, der kommer farende ind mod Stardust og bliver opfanget af aerogel, bliver derved bremset så blidt ned, som det nu engang er muligt, og med lidt held bliver partiklen så siddende i aerogelen til senere analyse.
Wild 2 havde oprindeligt været længere borte fra Solen
Kometen Wild 2 var udvalgt med meget stor omhu. Den blev opdaget i 1978 af den schweiziske astronom Paul Wild.
Det er en ret stor komet, med en kerne på omkring fem kilometer. Da den blev opdaget, havde den en bane mellem 5,3 og 1,6 AE fra Solen, hvilket betyder, at den bevæger sig i området mellem Mars og Jupiter.
Men beregninger viste, at kometen, fire år før den blev opdaget, var kommet så tæt på Jupiter, at Jupiter med sin stærke tyngdekraft havde ændret banen, og at den oprindeligt havde været meget længere borte fra Solen.
Det gav mulighed for at indfange nogle partikler fra Wild 2, som havde ligget i ’dybfryser’ i det kolde ydre solsystem, måske lige siden Solsystemet blev dannet.
Fundet overraskede astronomerne
Da Jupiter havde været så venlig at sende kometen tættere ind mod Solen, var den nu i en bane, som var forholdsvis let at nå med en rumsonde fra Jorden.
Men det, man fandt, var overraskende.
På forhånd vidste man, at løst opbyggede støvkorn bestående af organiske stoffer næppe ville overleve sammenstødet med Stardust.
Til gengæld fandt man en del mineralkorn, og de overraskede astronomerne.
Det viste sig nemlig, at mineralkornene indeholdt nogle små runde partikler kaldet kondruler. Kondruler er fundet i mange meteoritter her på Jorden, og de er opstået, ved at mineraler er blevet varmet voldsomt op og derefter hurtigt afkølet.
Endnu mere mærkeligt var det, at man fandt nogle meget sjældne hvidlige partikler kaldet Calcium-Aluminium Inclusioner, eller bare CAI-partikler.
Disse CAI-partikler består af mineraler, som kun kan dannes ved meget høje temperaturer. CAI-partikler kan således kun dannes i den indre og varme del af Solsystemet – måske endda i afstande, som er mindre end Merkurs afstand til Solen.
Men det passede jo ikke så godt med, at kometen Wild 2 skulle stamme fra det kolde ydre solsystem, hvor der helt sikkert aldrig har været varmt.
Stadig et mysterium
Hvordan disse partikler har forvildet sig ud på den anden side af Plutos bane, hvor kometerne er dannet, er stadig et mysterium.
Det eneste, man kan sige, er, at kometen ser ud til at være dannet af materialer, der kommer fra mange steder i det unge solsystem.
En forklaring kan være, at partiklerne i den skive af gas og støv, som var begyndelsen på Solsystemet, ikke pænt blev på det sted, hvor de var dannet, men at en voldsom turbulens har fået partikler fra forskellige dele af skiven til at blande sig med hinanden.
Til gengæld var det ikke helt uventet at finde spor af aminosyren Glycin. Det bekræfter teorien om, at byggestenene til livet kan være kommet til Jorden med kometer.
Rosetta ser også på kometstøv
Den Europæiske rumsonde Rosetta har fra 2014-2016 nøje studeret kometen 67P/ Churyumov-Gerasimenko på tæt hold.
Som navnet vist mere end antyder, så er kometen opdaget af to russiske astronomer. Vi vil i et følgende blot kalde kometen 67P.
I modsætning til Stardust foretog Rosetta ikke en hurtig forbiflyvning. Den blev sendt ind i samme bane som 67P og kunne derfor i ro og mag følge, hvordan kometen udslyngede gas og støv.
Der var tale om store mængder, for nogle gange kom der så meget støv fra kometen, at Rosettas stjernekameraer ikke kunne skelne et lysende støvkorn fra en fjern stjerne.
Udregninger viste, at kometen, i den tid den blev observeret, havde udsendt ikke mindre end 10,5 millioner ton stof, hvilket svarer til 0,1 procent af hele kometens masse. Det svarer til, at et lag på 70 cm er fjernet fra kometens overflade.
Igen en bekræftelse på, at den helt centrale kilde til stjerneskudssværme er kometer, men målingerne viser også, at det kun er i kort tid, en komet kan udsende så meget støv.
Rosettas målinger overraskede også
Rosetta kunne ikke bringe støvet hjem, men den havde nogle meget avancerede instrumenter til at indfange støvkornene og analysere dem.
De blev indfanget ved meget lav hastighed, og derfor fandt man også løst pakkede partikler, som bestemt ikke kunne have overlevet det voldsomme sammenstød med en hurtig rumsonde som Stardust. Man fandt også mineralkorn, af den art som Stardust havde fundet.
Rosettas målinger viste desuden, at halvdelen af massen af det indsamlede støv bestod af organiske stoffer. Det, man fandt, var ikke bare små molekyler, men enorme, kulstof-rige molekyler.
Det var ventet, men igen overraskede mineralkornene – for i 67P indeholdt kornene ikke vand i deres krystalstruktur.
En sådan opdagelse kan have betydning for teorierne om, hvorfra Jordens vand stammer – men det kan også bare betyde, at 67P aldrig har været del af et større legeme, som indeholdt vand.
Små støvkorn kan gemme på store hemmeligheder
Erfaringerne fra Stardust og Rosetta viser, at hver gang vi ser et stjerneskud på himlen, så fordamper en lille partikel, som kan indeholde uventede oplysninger om dannelsen af vores solsystem.
Men det styrker blot beslutningen om fortsat at lade rumsonder indsamle og studere støvkorn, fordi selv de mindste partikler godt kan gemme på store hemmeligheder.
