De hemel — astronomie

Precessie: de langzame wiebeling van de aardas

Precessie is de langzame cirkelbeweging van de rotatieas van de aarde, zoals de wiebeling van een draaiende tol. Een volledige cyclus duurt ongeveer 26.000 jaar. Ze verandert welke ster de noordelijke hemelpool aanwijst en verschuift de equinoxpunten langs de ecliptica. Daarom komen de tekens van de tropische dierenriem niet meer overeen met de sterrenbeelden met dezelfde naam.

De aarde als draaiende tol

Laat een tol draaien en je ziet dat hij meer doet dan alleen rondtollen. Zijn as beschrijft langzaam een kegel. Deze langzame cirkelbeweging heet precessie, en de aarde doet iets heel vergelijkbaars.

De as van de aarde staat ongeveer 23,4 graden gekanteld ten opzichte van de loodlijn op het baanvlak. Onze planeet is geen perfecte bol: doordat ze draait, is ze bij de evenaar een beetje bol. De zwaartekracht van de Zon en de Maan op die verdikking probeert de as rechtop te trekken. Omdat de aarde draait, is het resultaat geen omkantelen, maar een langzame zwaai van de as rond een cirkel, net als bij een tol waaraan de zwaartekracht trekt.

De kanteling zelf blijft tijdens dit proces vrijwel gelijk. Wat verandert, is de richting waarin de as wijst.

Een cyclus van ongeveer 26.000 jaar

Een volledige omwenteling duurt ruwweg 25.800 jaar, vaak afgerond op 26.000. De equinoxpunten schuiven met ongeveer 50 boogseconden per jaar langs de hemel, ongeveer één graad per 72 jaar.

Dat is veel te langzaam om in een mensenleven op te merken, maar het is gemakkelijk te meten. Daarom zijn sterrencatalogi en coördinatenstelsels gekoppeld aan een bepaald tijdperk (epoche), zoals J2000.0 (het begin van het jaar 2000), en rekenen astronomen coördinaten om naar de datum van waarneming.

Op de precessie liggen nog kleinere bewegingen. Een daarvan is nutatie, een lichte knikkende beweging van de as, vooral verbonden met de langzame draaiing van de gekantelde maanbaan.

Hoe de hemelpool beweegt

De noordelijke hemelpool is het punt aan de hemel waar de aardas naartoe wijst. Doordat de as langzaam rondcirkelt, verschuift de pool over de hemel en komt hij langs verschillende sterren.

Vandaag ligt hij vlak bij Polaris, de Poolster in de Kleine Beer, en daarom gebruiken we die om ons te oriënteren. Zie de poolster. Polaris komt nog een tijdje iets dichter bij de pool, waarna de pool zich weer verwijdert.

Rond 2700 v.Chr. was Thuban in de Draak de ster die het dichtst bij de pool stond. Rond het jaar 14.000 n.Chr. komt de pool vlak bij Vega in de Lier te liggen, een zeer heldere ster. De onbeweeglijke ster in het noorden is dus maar een tijdelijke rol.

De zuidelijke hemelpool cirkelt op dezelfde manier rond, al markeert tegenwoordig geen heldere ster hem.

Waarom tekens en sterrenbeelden uit elkaar drijven

Dit is het deel dat veel mensen verwart. De ecliptica (de schijnbare jaarlijkse baan van de Zon langs de sterren, zie de ecliptica) snijdt de hemelevenaar in twee punten, de equinoxen (zie de equinox). Door precessie schuiven deze punten langzaam westwaarts langs de ecliptica, tegen de richting van de jaarlijkse beweging van de Zon in.

In de westerse tropische traditie wordt de dierenriem gemeten vanaf de maartequinox: 0° Ram is waar de Zon op dat moment staat. Omdat dit punt langs de achtergrondsterren schuift, verschuiven de tekens, die aan de seizoenen gekoppeld zijn, geleidelijk weg van de sterrenbeelden met dezelfde naam. Vandaag is het verschil ongeveer 24 graden, bijna een heel teken.

Er is nog een tweede reden waarom die twee nooit precies overeenkwamen: sterrenbeelden verschillen in grootte en hebben onregelmatige grenzen, die de Internationale Astronomische Unie (IAU) in de 20e eeuw heeft vastgelegd, terwijl dierenriemtekens gelijke delen van 30 graden zijn. Lees meer in waarom de tekens niet overeenkomen met de sterrenbeelden, tropische en siderische dierenriem en de sterrenbeelden van de dierenriem.

De maartequinox ligt momenteel binnen de grenzen van Vissen en beweegt richting Waterman. Dat is de oorsprong van de bekende uitdrukking “Tijdperk van de Waterman”. De astronomie kent hiervoor echter geen officiële startdatum. De grenzen van sterrenbeelden zijn ongelijk en verschillende auteurs noemen verschillende jaren, dus het is een cultureel idee en geen astronomische gebeurtenis.

Ontdekt in de oudheid

Precessie is een van de vroegste subtiele effecten die ooit in de astronomie zijn ontdekt. De ontdekking wordt meestal toegeschreven aan de Griekse astronoom Hipparchus, die in de 2e eeuw v.Chr. werkte. Hij vergeleek zijn eigen metingen van sterposities, zoals die van Spica, met oudere waarnemingen en zag dat hun posities ten opzichte van de equinox waren veranderd. Hij concludeerde dat de equinoxen langzaam verschuiven en schatte de snelheid op minstens één graad per eeuw. Dat getal ligt lager dan de moderne waarde, maar de richting en het idee klopten.

Claudius Ptolemaeus nam dit resultaat in de 2e eeuw n.Chr. over in zijn werk, en latere astronomen bleven het verfijnen. De fysische verklaring, de zwaartekracht die op de verdikking bij de evenaar werkt, kwam met de mechanica van Isaac Newton.

Het verhaal is een mooie herinnering aan hoe geduldig wetenschap kan zijn: om zo'n langzame beweging te zien, waren waarnemingen over eeuwen nodig.

Kort samengevat

Precessie is een natuurlijke, voorspelbare wiebeling van de as. Het is niets om je zorgen over te maken, gewoon een deel van de langzame dans van onze planeet. Ze verklaart waarom de poolster verandert en waarom de tekens van de tropische dierenriem niet meer onder de sterrenbeelden met dezelfde naam liggen.

Posities in Astronativa zijn astronomisch exact. De duiding is bedoeld als inspiratie. · Woordenlijst · Voorwaarden · Privacy · Dank je wel