A következőkben decemberi amatőrcsillagászati megfigyelésekhez szeretnék ajánlani néhány objektumot.

A Nap decemberben  07:30 (KözEI) körül kel, 16:00 (KözEI) körül nyugszik. (A KözEI a Közép-Európai Idő rövidítése, megegyezik a polgári téli időszámításunkkal). Az észlelés napnyugta után – témaválasztástól, távcső felállításától függően – körülbelül egy órával már elkezdhető. A csillagászati szürkület a napnyugta utáni, illetve napkelte előtti 1,5-2 órát felölelő időszak. Újhold december 7-én, első negyed december 15-én, telihold december 22-én, utolsó negyed december 29-én lesz. (Forrás: http://vcse.hu/).

Csillagászati szürkület alatt azt az időszakot értjük, amikor a Nap a -18° horizont alatti magasságot még nem éri el, de már legalább -12°-on vagy mélyebben van. A -18°-os érték elérése után áll be a teljes sötétség.

A Merkúr napkeltekor megfigyelhető alacsonyan a keleti irányban; a Jupiter és a Vénusz napnyugta előtt, a Mars és a Szaturnusz napnyugtától figyelhető meg, az Uránusz és a Neptunusz kora estétől látható.

Látványosabb események UT időzóna szerint (UT = KözEI – 1 óra):

12.11. 12:44 A Merkúr dichotómiája: 20°-os elongáció, 7″látszó átmérő, kedvező hajnali láthatóság.
12.14. 12:30 A Geminidák meteorraj maximuma.
12.21. 22:23 téli napforduló
12.22. 05:53 Merkúr és Jupiter 56′-es közelsége

Decemberben földközelben lesz a 46P/Wirtanen üstökös, megközelítőleg 3-4 magnitúdós fényességgel. Fényessége és horizont feletti magassága rohamosan növekszik. A Bika (Taurus) és Szekeres (Auriga) csilagképeken halad keresztül a hónap során.

Olvasd tovább

A Hold Földtől mért távolságát Hipparkhosz görög csillagász is meghatározta Kr. e. 129-ben egy napfogyatkozás segítségével. A Nap-Föld távolságot már ismerte Arisztarkhosz eljárása nyomán. A nagy előd a Hellészpontosznál az akkor bekövetkezett napfogyatkozást teljesnek ismerte, beszámolók szerint viszont Alexandriában csak a Nap 4/5-öd részét takarta ki a Hold.

VCSE - Hipparkhosz holdtávolság-mérésének elve.
VCSE – Hipparkhosz holdtávolság-mérésének elve.

Hipparkhosz Hellészpontosz (H) és Alexandria (A) távolságát közelítően ismerhette, és az ókori földrajztudományból tudhatta, hogy az Alexandria-Hellészpontosz AH-távolság a földgömbön kb. hány földrajzi foknak felel meg. A fenti ábrát megszerkesztve lemérte a Föld-Hold távolságot, amire azt kapta, hogy az a Föld sugarának kb. 60-szorosa.

A későbbiekben nagyon sokan más módokon is megmérték a Hold távolságát. Manapság a legpontosabb eredményt a lézeres mérés adja. Az Apollo-expedíciók számos macskaszem-tükröt hagytak a holdfelszínen, amiket a Földről lézerrel megcéloznak, és felfogják a visszavert sugár érkezési idejét. A kibocsátás és a visszaverődés különbségének idejét a fénysebességgel szorozva kapjuk a Hold távolságát (amit még át kell számítani a Föld és a Hold centrumainak távolságára), és ezt manapság már 2-3 cm-es pontossággal tudjuk kivitelezni.

A Hold távolságát Newton gravitációelméletéből számítjuk, amely az árapályerők és a relativisztikus korrekciók figyelembevétele után a megfigyelésekkel összhangban van.

A Hold mozgása első közelítésben egy ellipszis, amelynek fókuszpontjában áll a Föld, és ami körül a Hold változó sebességgel, átlagosan e=0,00549006 excentricitású pályán 27,322 nap alatt megy körbe (a csillagokhoz képest mérve a keringésidőt).

Elsősorban a Nap, a Föld nem szimmetrikus tömegeloszlása, és a nagybolygók okozta perturbációk miatt azonban ennek az ellipszisnek a helyzete, a nagytengely iránya és a mérete is folyamatosan változik, ami miatt a Hold távolsága a Földtől viszonylag komplikált módon váltakozik. Az alábbi ábra bemutatja, hogyan alakul a Hold földtávolsága egy három éves időszak alatt:

VCSE - A Hold Földtől mért távolságának változása napról-napra 2019. január 1-e után három éven keresztül. Vízszintes tengelyen a napok száma a fenti dátum után, függőlegesen a Hold középpontjának távolsága a Föld centrumától 1000 km-ben mérve (vagyis pl. 380 az ábrán 380 ezer km-t jelent.) - Csizmadia Szilárd
VCSE – A Hold Földtől mért távolságának változása napról-napra 2019. január 1-e után három éven keresztül. Vízszintes tengelyen a napok száma a fenti dátum után, függőlegesen a Hold középpontjának távolsága a Föld centrumától 1000 km-ben mérve (vagyis pl. 380 az ábrán 380 ezer km-t jelent.) – Csizmadia Szilárd

Az ábrán a Hold egy keringési ciklusa nagyon szépen látszik: a holdpálya excentricitása miatt földközeltől (perigeum) földtávolig (apogeum) változik a Hold távolsága, mégpedig a megszokott 27,3 napos periódusidővel. Ami nagyon feltűnik ezen az ábrán még, az az, hogy a perigeumok és apogeumok (legkisebb és legnagyobb holdtávolságok egy keringési ciklus alatt) szinte periodikusan váltakoznak. A perigeumok távolsága sokkal inkább váltakozik, mint az apogeumoké. Az apogeumok hozzávetőleg 404 ezer és 406,5 ezer km közötti földtávolságban következnek be, vagyis értékük  0,6%-ot ingadozik kb. fél éves periódussal.

A perigeumok kb. 354 ezer és 380 ezer km távolságokban következnek be, vagyis a földközelség értékében sokkal nagyobb a változás: kb. 7%. Ez már szemmel is észrevehető, mert a telehold méretében is kb. ugyanekkora változást okoz és az emberi szem ezt már képes érzékelni. (Ha valaki emlékszik, mekkora volt a Hold látszó mérete egy hónappal azelőtt… És közben a holdfázis is változik, mert az nem 27,3, hanem 29,5 napos periódusidővel bír.) A perigeumtávolságok ingadozásának periódusideje az apogeumokéval megegyező az ábrára tekintve.

Ha valaki alaposabban is megnézi az ábrát, azt is láthatja, hogy a perigeumok és az apogeumok egymással azonos ütemben váltakoznak, azaz mintha a holdpálya ellipszise pulzálna. Amikor az ellipszis ellaposodik, akkor a perigeum közelebb, az apogeum távolabb következik be, vagyis a holdpálya nagytengelye nagyobb; amikor az ellipszis kikerekedik, akkor az apogeum közelebb, a perigeum távolabb kerül, és a holdpálya mérete kisebb… Mindezt szép periodikussággal cselekszi a Hold, úgy, ahogy elszenvedi a Naptól, a többi bolygótól és az árapályerőktől származó perturbációkat.

A holdpálya excentricitásának fenti értéke csak az átlagexcentricitás, a számítások szerint az excentricitás 0,044 és 0,067 szélső határok között ingadozik. A Hold pályahajlása is ingadozik mintegy 21 ívpercet. A Hold perigeuma és vele az egész pályaellipszise 8,85 év alatt körbefordul a Föld körül, elsősorban a Nap hatására (kis omega-pályelem), miközben a felszálló csomó (nagy omega-pályaelem), vagyis ahol a Hold délről észak felé áthalad az ekliptikán, 18,6 év alatt jár körbe (ennyi idő alatt tesz meg 360 fokot) – az utóbbi az oka egyébként annak, hogy a hold- és napfogyatkozások 18 év és pár nap alatt ismétlődnek.

A Hold mozgásában több egyenlőtlenség is mutatkozik:

Elliptikus tagok. Végtelen számú elliptikus jellegű perturbáció van, amelyek periódusa 27,3 nap, illetve ennek fele, harmada, negyede, ötöde stb. Ezek közül a fő tagokat még Hipparkhosz vette észre, és ennek nyomán egymáson gördülő körök segítségével próbálta magyarázni a Hold mozgását. Vagyis, ilyen módon közelítette az ellipszispályát.

Evekció. Ptolemaiosz fedezte fel.  Az ellipszispályán való mozgás módján előrejelzetthez képest a Hold 1° 20′-cel is előre- vagy hátrasiethet első negyedkor és utolsó negyedkor az újholdhoz és a teleholdbeli sebességéhez képest. Ennek oka, hogy amikor a Hold a Földnek Nap felőli oldalán van, a Nap erősebben vonzza, mint amikor a Hold a Napból nézve a Földdel átellenes oldalon van – hiszen akkor távolabb van a Naptól, és a gravitáció a távolság négyzetével fordítottan arányosan gyengül. Periódusa 31,8 nap. (Ezt a tagot nem lehet elliptikus tag módjára körön gördülő körökkel magyarázni, mert nemcsak a Hold Földhöz képesti, de Naphoz képesti helyzetétől is függ.)

Aequatio. A Föld januárban napközelben, júliusban naptávolban van, a különbség kb. 5%-ot tesz ki távolságában. Emiatt januárban a Nap erősebben, júliusban gyengébben vonzza a Földet is, a Holdat is, így perturbációs ereje az év folyamán változik. Emiatt télen a Hold 27 nap és 12-13 óra alatt járja körbe a Földet, nyáron viszont csak 27 nap 1 óra alatt. Egymástól függetlenül fedezték fel ezt a jelenséget Tycho de Brahe dán és Abulfeda arab csillagászok a 16. században. Ez éppen az a kb. féléves változás, amit fentebb a diagramokról leolvastunk. Évi egyenetlenségnek és “évi egyenletnek” is nevezik, periódusa egy év.

Variatio. Szintén Tycho de Brahe fedezte fel a 16. században, a Hold pozíciójában a sima ellipszispályához képest fél foknyi változást tud okozni. Abból származik, hogy amikor a Hold nem a Napot és a Földet összekötő egyenesen áll, hanem ahhoz képest szögben, a Napból származó gravitációs erő szöget zár be a Földre kifejtett gravitációjával. Érdekes, hogy a görögök ezt nem fedezték fel – Érdi Bálint azzal magyarázza ezt, hogy a variatio értéke újholdkor és teleholdkor nulla, márpedig a görögök éppen a fogyatkozásokból szerezték ismereteiket leginkább a Hold mozgását illetően – márpedig napfogyatkozáskor újhold, holdfogyatkozáskor telehold van.

A Hold járásában mutatkozó minden kis periodikus változást nagyon nehéz összegezni. Érdi Bálint Égimechanika c., a Nemzeti Tankönyvkiadónál 1996-ban kiadott egyetemi tankönyve idézi Delaunay francia csillagász 19. századi számításait. Eszerint a Hold ekliptikai hosszúsága kiszámításához ő 479 tagot, az ekliptikai szélesség kiszámításához 436 tagot vett figyelembe; a Hold parallaxisának (ami a távolságával egyenértékű) előrejelzéséhez elég volt 100, különféle periódusidejű tag is.

Az amatőrcsillagásznak is rendkívül fontos a holdtávolság ismerete. Amikor a Hold közelebb van, távcsövével picit kisebb felszíni részleteket is meg tud pillantani, mint amikor távol van. De egyben a gravitáció működésére is szép példát mutatnak a holdtávolságok és a Hold pályaalakjának szép, ismétlődő változásai.

64P/Swift-Gehrels üstüküs - Molnár Iván felvétele
64P/Swift-Gehrels üstökös – Molnár Iván felvétele

A 64P/Swift – Gehrels üstököst novemberben három alkalommal észleltem. Ezek közül a 2018. november 16-i észlelést osztanám meg veletek. Ekkor az üstökös az Andromeda Mirach nevű csillaga mellett haladt el.

Az üstököst 1889. november 17-én fedezte fel L. Swift a Warner Obszervatóriumból (Rochester, New York, USA) a  Pegasi mellett. Mivel elsőre nem észlelte a mozgását, azt hitte, hogy a közelben található Herschel által  felfedezett ködök egyike. Később újra ellenőrizte a halvány, elnyúlt ködösséget, s miután észlelte a mozgását, bejelentette, hogy üstököst fedezett fel.
A korabeli leírások szerint a kóma közepe felé fényesedő, 3´ – 4´ átmérőjű. December folyamán elhalványult és az átmérője 2´-re csökkent.
A pályaszámítások pontatlanok voltak, mert kevés és pontatlan adatból kellett kiszámítani az üstökös pályáját. Nyilvánvaló volt, hogy periodikus az üstökös. K. Zelbr 6,91 (1889), Hind 8,52 (1891) és Coniel 8,920,9 (1896)  éves periódust számított ki. A mai érték 9,4 év. A pontatlanul megadott periódus, meg valószínűleg a pálya különleges elhelyezkedése miatt 84 éven át nem tudták újra észlelni.
A fordulat 1973. február 8-án következett be, amikor T. Gehrels egy “új” üstököst fedezett fel a Palomar-hegyi csillagvizsgáló 122 cm-es Schmidt távcsövével készített fotólemezeken.
B. G. Marsden számításai alapján kiderült, hogy az újonnan felfedezett üstökös azonos a Swift által 1889-ben észlelt Swift 1, elveszettnek tekintett üstökössel. Ma 64P/Swift-Gehrels üstökösként ismerjük. Azóta minden visszatérését észlelték.
Az üstökös pályája megközelíti a Föld pályáját, de nem szeli át. Perihéliuma 1,39 CSE-re van és 0,44 CSE-re közelítheti meg a földpályát, ez november elején következik be. Aphéliumban 7,5 CSE-re van a Naptól. A fentiekből következik, hogy a legelőnyösebb észlelési feltételek akkor vannak, amikor napközelben október végén, november elején van az üstökös.
Ebben az évben kivételesen jó feltételek adódtak az észlelésére, hiszen napközelben a Földtől 0,445 CSE-re volt. Legközelebb 2028. március 31-én kerül újra napközelbe, viszont kb. hasonló földközelségben, mint most, csak 2065-ben lesz.
A felvételem adatai: 2018. november 16. 20:10 – 21:34 UT között készült, Celestron SC 280/2800 távcsővel, reduktor-korrektor 0,63, SW AZ-EQ 6 GT, Canon EOS 600D fényképezőgép, ISO 1600, 140 x 30 mp, dark 16, flat 10, bias 10, DPP, DSS, PS.
Észlelési hely: Gemini Astronomical Observatory, Negyed, Szlovákia