De hemel — astronomie

De aarde als planeet

De aarde is de derde planeet vanaf de Zon. Ze draait in ongeveer 24 uur om haar as en maakt in ongeveer 365,25 dagen een rondje om de Zon. Haar as staat ongeveer 23,4° schuin, waardoor we seizoenen hebben en de hemel er op elke breedtegraad anders uitziet.

De aarde in het zonnestelsel

De aarde is de derde planeet vanaf de Zon en de grootste van de vier rotsachtige planeten in het binnenste deel van het zonnestelsel. Haar gemiddelde afstand tot de Zon is ongeveer 150 miljoen kilometer, een lengte die de astronomische eenheid (AE) heet en die astronomen als maatstaf in het zonnestelsel gebruiken. De gemiddelde diameter van de aarde is ongeveer 12.740 kilometer. Tot nu toe is het de enige plek waarvan we zeker weten dat er leven is.

Waarom is de aarde rond?

Zwaartekracht trekt materie naar een gemeenschappelijk middelpunt. Bij een object zo massief als een planeet is die aantrekking sterk genoeg om grote hobbels glad te strijken, zodat het een bijna bolvormige vorm aanneemt. De aarde is geen perfecte bol: doordat ze draait, is ze aan de polen iets afgeplat en bolt ze bij de evenaar uit. Het verschil tussen de diameter bij de evenaar en die tussen de polen is ongeveer 43 kilometer, iets meer dan 0,3 procent. De beste beschrijving is een afgeplatte rotatie-ellipsoïde.

Dag en jaar

Rotatie

De aarde draait van west naar oost om haar as. Daarom lijken de Zon, de Maan en de sterren in het oosten op te komen en in het westen onder te gaan. In werkelijkheid zijn wij het die bewegen, niet de hemel. Bij de evenaar beweegt het oppervlak met ongeveer 1.670 kilometer per uur, terwijl de snelheid bij de polen naar nul gaat.

Eén volledige draaiing ten opzichte van de verre sterren, een siderische dag, duurt ongeveer 23 uur en 56 minuten. Een zonnedag, van de ene middag tot de volgende, duurt gemiddeld 24 uur. Het verschil van ongeveer vier minuten ontstaat doordat de aarde ook langs haar baan beweegt, waardoor ze iets extra moet draaien om de Zon weer op dezelfde plek te krijgen. Daardoor komt een bepaalde ster elke nacht ongeveer vier minuten eerder op, wat in een jaar optelt tot een hele dag. Daarom veranderen de avondsterren met de seizoenen. Lees er meer over bij sterrentijd.

Baan

De aarde draait in ongeveer 365,25 dagen om de Zon, met een snelheid van ongeveer 30 kilometer per seconde. Die extra kwartdag is de reden dat we elke vier jaar een schrikkeldag toevoegen. De baan is bijna cirkelvormig, maar iets elliptisch: de aarde staat begin januari het dichtst bij de Zon (ongeveer 147 miljoen kilometer) en begin juli het verst weg (ongeveer 152 miljoen kilometer).

Vanaf de aarde gezien lijkt de Zon in de loop van het jaar langs de sterrenachtergrond te reizen over een pad dat de ecliptica heet, ongeveer één graad per dag.

AsHelling en seizoenen

De aardas staat ongeveer 23,4° schuin ten opzichte van de loodlijn op het baanvlak. Deze helling, en niet de afstand tot de Zon, veroorzaakt de seizoenen. Het bewijs is dat het op het noordelijk halfrond zomer is wanneer de aarde bijna op haar verste punt van de Zon staat.

Als het noordelijk halfrond naar de Zon toe helt, valt het zonlicht directer binnen en zijn de dagen langer, dus het is daar zomer. Tegelijk helt het zuidelijk halfrond van de Zon af en is het er winter. Een half jaar later wisselen de rollen. De momenten van de grootste helling zijn de zonnewendes, en wanneer geen van beide halfronden naar de Zon helt, hebben we de equinoxen (dag-en-nachtevening). Meer over het ritme van het jaar lees je bij De seizoenen.

De richting van de helling ligt niet voor altijd vast. Als een draaiende tol beschrijft de aardas langzaam een kegel en wijst ze naar verschillende delen van de hemel, een cyclus die ongeveer 26.000 jaar duurt. Dit heet precessie. Daardoor is de huidige Poolster niet altijd de ster geweest die het dichtst bij de hemelpool staat, en zal ze dat ook niet altijd blijven.

De hemel vanaf verschillende breedtegraden

Je breedtegraad bepaalt welke sterren je ziet en hoe ze bewegen. De hoogte van de hemelpool boven je horizon is gelijk aan je breedtegraad.

• Op de Noordpool staat de hemelpool recht boven je, met de Poolster er vlakbij. Sterren draaien evenwijdig aan de horizon en geen enkele komt op of gaat onder. De Zon blijft ongeveer een half jaar boven de horizon en daarna een half jaar eronder.
• Op middelbare noordelijke breedtegraden (bijvoorbeeld Nederland en Vlaanderen, rond 50 tot 53° N) staat de Poolster ongeveer 50 tot 53° boven de noordelijke horizon. Sterren dicht bij de pool zijn circumpolair: ze gaan nooit onder. Andere komen schuin op en gaan schuin onder.
• Op de evenaar liggen beide hemelpolen op de horizon. Sterren komen bijna loodrecht op en gaan loodrecht onder, en in de loop van een jaar is bijna de hele hemel van beide halfronden zichtbaar. Dag en nacht blijven het hele jaar ongeveer even lang.
• Op het zuidelijk halfrond is de Poolster niet zichtbaar, maar verschijnen objecten zoals het Zuiderkruis, die vanaf noordelijke breedtegraden buiten bereik liggen.

Dezelfde meetkunde geldt voor de Zon. Op het middaguur is haar hoogte ongeveer 90° min je breedtegraad plus de declinatie van de Zon (tot ongeveer ±23,4°). Daarom kan de Zon alleen tussen de keerkringen recht boven je staan, en daarom zijn er voorbij de poolcirkels, rond 66,6° breedte, dagen met pooldag en poolnacht.

Kort samengevat

De rotatie geeft ons dag en nacht en de schijnbare beweging van de hemel. De baan geeft ons het jaar en de wisselende sterrenbeelden. De asHelling geeft ons de seizoenen en de wisselende daglengte. Waar we staan, bepaalt welk deel van deze hemel we kunnen zien. Als je deze drie bewegingen begrijpt, is de hemel geen mysterie meer, maar een kaart die je kunt lezen.

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