Hoe een planisfeer gebruiken?


1. Twee bewegingen aan de hemel om de werking van de planisfeer te begrijpen:

- Elke dag draait de Aarde om haar as: we krijgen een opeenvolging van dag en nacht.

- Elk jaar draait de Aarde om de Zon:

Als wij 's nachts 'met onze rug naar de Zon' gekeerd zijn, zien wij de vaste sterren die in het deel van de hemel staan waar wij naar gericht zijn. Onder het jaar zien wij dus telkens een stuk van de hemelbol en jaarlijks doorlopen wij de ganse hemelbol.

Als het dag is kijken wij naar de Zon en zien wij normaal geen sterren.

Zo kijken wij in figuur 1 op 21 augustus ’s nachts in de richting van het sterrenbeeld Waterman (Aquarius). Op diezelfde dag staat ’s middags de Zon in de richting van het sterrenbeeld Leeuw (Leo).

Aardbaan.jpg

Figuur 1

 

Wij bekijken de bewegingen aan de hemel vanuit de Aarde. Al draaien wij jaarlijks rond de Zon toch is het voor ons net alsof de Zon langs een baan rond de Aarde draait. Die baan wordt de ecliptica genoemd.

Enkele definities:

  • Hemelequator >>> de denkbeeldige projectie van de equator of evenaar van onze planeet op de hemelbol. Het vlak van de equator staat loodrecht op de aardas.
  • Ecliptica >>> de schijnbare jaarlijkse baan die de Zon rond de Aarde beschrijft. Langs die baan doorloopt de Zon jaarlijks de sterrenhemel. Het is een schijnbare baan omdat in realiteit wij het zijn die jaarlijks rond de Zon draaien. Aangezien de Aarde ten opzichte van de ecliptica 23,5° gekanteld is zal de equator eenzelfde hoek maken met de ecliptica. De ecliptica staat dan ook zes maanden boven de hemelequator en zes maanden eronder (figuur 2).

Ecliptica.jpg

Figuur 2

 

  • Lente- en herfstpunt >>> tweemaal per jaar snijden ecliptica en hemelequator elkaar. Deze punten zijn het lentepunt in maart en het herfstpunt in september. Het lente- resp. herfstpunt luiden het begin van de lente of de herfst in.
  • Zenit >>> het punt dat loodrecht boven ons staat ( figuur 3 ). Enkel voor wie zich op de Noordpool/Zuidpool bevindt valt de richting van het zenit samen met de richting van de Noordpool/Zuidpool. In de figuur wordt eveneens het horizonvlak aangeduid voor een persoon die zich op de Aarde in het punt X bevindt.

 Zenit.png

 

Figuur 3

 

2. Invoeren van coördinaten: equatoriale coördinaten

Twee coördinaten zijn nodig om aan de hemel op een eenduidige manier sterren te kunnen identificeren (figuur2) :

  • Rechte klimming (RK) >>> de afstand in oostwaartse richting gemeten langs de equator vanaf het lentepunt, d.i. snijpunt van de equator en de ecliptica. De afstand wordt uitgedrukt in uren, minuten. In het lentepunt is de RK gelijk aan 0. De ganse omtrek wordt ingedeeld in 24 uren.
  • Declinatie >>> wordt langs de meridiaan (d.i. de cirkel door de noord- en de zuidpool) gemeten in graden vanaf de hemelequator naar de ster. Van 0° tot +90° in noordelijke richting en van 0° tot -90° in zuidelijke richting. De meridiaan die door het lentepunt loopt wordt ook de hoofdmeridiaan genoemd.

Opgepast: zoals de RK wordt ook de tijd wordt uitgedrukt in uren en minuten. Op de tekening hieronder (figuur 4) staan meridiaanbogen afgebeeld die elk 1 uur overspannen. Het zijn uurgordels. Elke meridiaanboog overspant dus op de aardbol een boog van 15° (= 360°/24).

 

uurzones.gif

Figuur 4

 

Als referentiepunt om de tijd aan te geven wordt de meridiaan van Greenwich genomen. Deze nulmeridiaan loopt er door het observatorium van Greenwich. Wanneer de Zon er op haar hoogste punt staat is het 12 uur. Die tijd wordt de GMT (Greenwich Mean Time) genoemd. Om de lokale zonnetijd op een andere plaats van de Aarde te kennen moet men, al naargelang van de plaats, een aantal minuten/uren bijtellen of aftrekken.

 

3. Hoe gebruik je een planisfeer?

Een planisfeer zoals degene die we verkopen op MIRA is gemaakt voor een gebruiker die zich op ongeveer 50° noorderbreedte (NB) en 5° oosterlengte (OL) bevindt. De sterren die erop afgebeeld staan lopen dus 20 minuten vóór op de GMT (5 x 4’). Bij het gebruiken van de planisfeer mag men ook niet vergeten rekening te houden met het feit dat onze tijd 1 uur voorloopt op de GMT, en bij zomertijd zelfs 2 uur.  

Planisfeer%20MIRA.jpg

Voorbeeld van berekening van de zonnetijd in Oostende: Oostende ligt op 3° OL. Aangezien de planisfeer de positie van sterren weergeeft voor 5° OL is er dus 2° of 8' verschil met de tijdswaarden die op deze planisfeer zijn gebruikt. Die 8' moet men bijtellen bij de tijd die men op de planisfeer vindt omdat Oostende ten westen ligt van 5° OL. 

Op de planisfeer is aangegeven:

  • Op de onderste schijf:

            - de maanden en dagen

            - meridiaanbogen per 5° vertrekkend vanuit de noordpool

            - sterrenbeelden waarvan steeds maar een deel in het venster (de objecten die op een welbepaald moment boven de horizon staan) zichtbaar zijn

            - equatoriaalcirkels, waarvan er één de equator is (declinatie 0°)

            - de ecliptica (gestippelde witte lijn) 

            - de 24 u indeling aan de uiterste rand van de schijf geeft de RK weer.    

  • Op de bovenste schijf:

            - de uren in wintertijd (WT) en zomertijd (ZT)

            - de horizon (dikke rode cirkel)

            - een beweegbare rechte rode lijn met de graden erop die de declinatie aangeven van -90° tot +90°

            - het zenit, d.i. het punt loodrecht boven ons

            - rode boog, loodrecht op de rode rechte lijn.

 

4. Enkele mogelijkheden

Stel de planisfeer in op een bepaalde dag en uur, rekening houdend met zomer/wintertijd. Men ziet dan in het venster het beeld van de hemel zoals die op de ingestelde tijd is.

Men kan de coördinaten van een bepaalde ster aflezen: stel de rechte rode lijn zodanig in dat die door de ster loopt. Op de rode lijn leest men de declinatie af, op de uren van de buitenste rand de rechte klimming.

Voorbeeld: Alcor (gekende dubbelster van het sterrenbeeld Grote Beer) >>> RK: 13h25' en declinatie: 54°.

Wanneer verschijnt een bepaalde ster ’s morgens aan de horizon? Wanneer verdwijnt ze 's avonds? Plaats hiervoor de ster aan de oostelijke resp. westelijke horizon en lees voor verschillende perioden van het jaar de gezochte tijd af.

Bepalen van het lente- en herfstpunt: gewoon de datum aflezen waar hemelequator en ecliptica elkaar snijden.

In juni en december liggen de equator en de ecliptica het verst uit elkaar. In juni ligt de ecliptica 23° boven de equator en in december evenveel graden eronder. Deze waarde is gelijk aan de helling van de aardas t.o.v. de noordpool. 

Nagaan hoeveel graden boven de horizon de Zon zich bevindt? Dit is ’s middags op 21 juni +/- 63° en op 21 december +/- 17°, op de planisfeer te meten vanaf de horizon.

Nagaan wanneer de Zon opkomt en wanneer ze ondergaat? Bekijk de gestippelde witte lijn van de ecliptica. Er is voor elke dag een merkteken. Als gevolg van de wetten van Kepler zijn de streepjes langer in de winter dan in de zomer. Stel op de ecliptica van de planisfeer voor een bepaalde dag in. Zet die datum resp. op de oostelijke of westelijke rand (resp. voor opkomende of ondergaande Zon) en trek een rechte lijn vanuit de Poolster naar het punt waar de ecliptica de horizon snijdt. Men kan het uur van opkomst (oost) of/ ondergaan (west) aflezen op de uurcirkel. Desnoods kan tijd verfijnd worden door te corrigeren voor de ligging (lengtegraad) van de waarnemingsplaats.

Circumpolaire sterren zijn sterren die gans het jaar zichtbaar zijn aan de hemel. Men kan dit gewoon nagaan door de planisfeer over 360° te draaien.  

Tekens van de Dierenriem: twaalf tekens (sterrenbeelden) die op de ecliptica liggen.

Tekst: Emiel Beyens, 21/06/2018