|
Á Vísindavef Háskóla
Íslands er stundum fjallað um spurningar sem snerta stjörnufræði,
rímfræði (almanaksfræði) og skyld efni. Svörin
eru yfirleitt flokkuð undir heitinu "Stjarnvísindi" en stundum
undir "Félagsfræði almennt". Fyrir kemur að ónákvæmni
og villur slæðast í svörin. Hér verður
fjallað um nokkur dæmi slíks, en rétt er að
taka fram að þessi upptalning er ekki tæmandi, því
að ekki hefur verið farið yfir öll svörin.
1. "Er fullt tungl á sama tíma um allan heim?" Svar við þessari spurningu birtist á Vísindavefnum og jafnframt í Morgunblaðinu 18. nóvember s.l. Þar stóð m.a.: "Jörðin snýst einn hring um sjálfa sig á tuttugu og fjórum klukkustundum. Á þeim tíma sést tunglið frá öllum stöðum á jörðinni." Þarna er um misskilning að ræða. Braut tunglsins liggur ekki beint yfir miðbaug jarðar. Þegar tunglið gengur lengst til norðurs eða suðurs á braut sinni um jörðina finnast svæði við heimskaut jarðar þar sem tunglið kemur ekki upp dögum saman. Þetta er hliðstætt því þegar sólin hverfur á heimskautasvæðunum og sést þar ekki svo mánuðum skiptir. Hvað tunglið snertir er þetta mest áberandi á tæplega 19 ára fresti, þegar braut þess myndar stærst horn við miðbaug jarðar. Þeir sem eiga gamla árganga af Almanaki Háskólans geta séð að á árunum 1984-1991 voru tímabil í hverjum mánuði þar sem tunglið kom alls ekki upp í Reykjavík. Næst mun þetta gerast árið 2002. Það er því rangt að tunglið sjáist frá öllum stöðum á jörðinni á hverjum 24 klukkustundum. Að taka 24 stundir sem viðmiðunartíma er líka villandi. Þetta er snúningstími jarðar miðað við sól. Snúningstími jarðar miðað við tunglið er umtalsvert lengri, 24 stundir og 50 mínútur að meðaltali, og það er hann sem skiptir máli í þessu sambandi. Á helmingi þess tíma sést tunglið frá flestum stöðum jarðar, en nálægt heimskautunum geta menn þurft að bíða svo til allan snúningstímann eftir því að sjá tunglið, ef það þá kemur upp á annað borð. Þá sagði í svarinu á Vísindavefnum: "Í skilningi stjörnufræðinnar er tunglið fullt nákvæmlega þegar sól, jörð og tungl mynda beina línu, og má finna þessa tímasetningu til dæmis í Almanaki Háskóla Íslands, miðað við staðartíma hér hjá okkur." Þetta er ekki rétt, því miður. Orðinu "nákvæmlega" er þarna allsendis ofaukið. Sól, jörð og tungl geta aðeins myndað beina línu við tunglmyrkva (eða sólmyrkva, ef tunglið er milli jarðar og sólar). Í almanakinu telst tunglið fullt þegar það er 180 gráður frá sólu í sólbaugslengd, sem miðast við sólbrautina og reiknast frá 0 upp í 360 gráður. Þetta er hin hefðbundna skilgreining í stjörnufræði. --------------------
Svarið á Vísindavefnum hefur nú verið lagfært. Það er þó enn ekki alls kostar rétt. Nú segir í svarinu: "Fullt tungl verður einu sinni í hverri umferð tunglsins um jörð, þegar tunglið er næst beinu línunni sem markast af sól og jörð og um leið fjærst sól. Þá er sú hlið tunglsins sem snýr að jörðinni öll upplýst.....". Í þessu svari eru þrjár villur þótt
ekki séu þær stórvægilegar. Í fyrsta
lagi er tunglið ekki fullt í skilningi stjörnufræðinnar
þegar það er næst umræddri línu. Sú
skilgreining er ekki í samræmi við þá sem
gefin var hér að ofan, vegna halla tunglbrautar miðað
við sólbraut. Í Almanaki Háskólans
fyrir árið 2001 stendur til dæmis að tungl sé
fullt 8. febrúar kl. 07:12. Ef tunglfyllingin hefði miðaðst
við það hvenær tunglið væri næst beinni
línu gegnum sól og jörð, hefði hún reiknast
tæpum hálftíma fyrr, kl. 06:48. Munurinn er aldrei
mikill en getur þó augljóslega skipt máli þegar
ákveða skal hvaða dag tunglið telst fullt. Í
öðru lagi er ekki víst að tunglið sé fjærst
sól nákvæmlega þegar það er fullt.
Því veldur miðskekkja tunglbrautarinnar. Ef við tökum
tunglfyllinguna 8. febrúar 2001 sem dæmi, kemur í ljós
við útreikning að tungl er lengst frá sól
næsta dag, nánar tiltekið hinn 9. janúar kl. 17.
Í þriðja lagi er sú hlið tunglsins sem snýr
að jörðu ekki öll upplýst þegar tungl er
fullt vegna þess að sól, jörð og tungl
mynda ekki beina línu (nema hugsanlega í tunglmyrkva).
Við tunglfyllingu geta allt að 3% af þeirri hlið tungls
sem að okkur snýr verið í skugga.
Þetta hefur nú verið leiðrétt.
2. "Hvað er Plútó langt frá jörðu?" Þessu var svarað svo á Vísindavefnum: "Minnsta fjarlægð Plútós frá jörðu er 4293,7 milljón kílómetrar og mesta fjarlægð 7533,3 milljón kílómetrar." Síðan er sagt að þessar tölur samsvari 28,6 stjarnfræðieiningum og 50,2 stjarnfræðieiningum, en það er ekki alls kostar rétt. Samsvarandi tölur eru 28,7 og 50,4. Tölurnar eru nærri lagi, en að gefa
þær upp með þessari nákvæmni (þ.e.
kílómetratölurnar) er villandi. Sannleikurinn er sá
að meiri óvissa ríkir um braut Plútós en
brautir hinna stærri reikistjarna. Að hluta til stafar þetta
af því að umferðartími Plútós
um sólu er svo langur að menn hafa ekki náð að
fylgjast með hnettinum nema tæpan þriðjung úr
umferð síðan hann fannst árið 1930. Útreikningar
benda líka til að brautin sé óstöðug
þegar til lengri tíma er litið og því ekki
hægt að reikna hana út með vissu um fjarlæga
framtíð. Spurningunni um mestu og minnstu fjarlægð
er því aðeins hægt að svara fyrir afmarkað
tímabil sem er tiltölulega nærri okkur í tíma.
Með beinum reikniformúlum má reikna stöðu Plútós
með sæmilegri nákvæmni svo sem eina öld fram
og aftur í tímann. Meiri nákvæmni fæst
með því að reikna stöðuna frá degi
til dags og taka jafnóðum tillit til truflana frá öðrum
reikistjörnum. Nákvæmustu útreikningar af þessu
tagi eru vafalaust þeir sem Geimvísindastofnun Bandaríkjanna
hefur framkvæmt. Samkvæmt þeim var Plútó
næst jörðu árið 1990 og verður það
aftur árið 2238. Fjærst jörðu var hann árið
1866 og verður það aftur árið 2114. Fjarlægðartölur
og dagsetningar eru sem hér segir:
SE táknar hér stjarnfræðieiningar sem samsvara meðalfjarlægðinni milli jarðar og sólar. Þess má geta að Geimferðastofnun Bandaríkjanna leggur nú allt kapp á að mæla stöðu Plútós með sem mestri nákvæmni, bæði á nýjum myndum og gömlum, til að geta endurbætt brautarreikningana áður en geimflaug verður send í átt til þessarar ystu reikistjörnu sólkerfisins. ----------------------------------
Svarið á Vísindavefnum hefur nú
verið leiðrétt að því leyti að nú
segir að minnsta fjarlægð Plútós frá
jörðu sé um það bil 4290 milljón kílómetrar
og mesta fjarlægð 7530 milljón kílómetrar,
sem má til sanns vegar færa. Hins vegar hefur láðst
að breyta samsvarandi fjarlægðartölum sem gefnar eru
í
3. "Eru vötn á tunglinu?" Þessu var svarað þannig á Vísindavefnum: "Nei, það eru ekki vötn á tunglinu...... Nýlega hefur hins vegar fundist vatnsís í djúpum gígum nálægt norður- og suðurpól tunglsins." Hér er fullyrt meira en efni standa til. Geimflaugin Lunar Prospector greindi vetni við skaut tunglsins (aðallega norðurskautið) en vísindamenn greinir á um það hvort vetnið sé merki um ís eða hvort það sé komið úr sólvindinum sem leikur um yfirborð tunglsins. ----------------------
Þetta svar á Vísindavefnum hefur
nú verið lagfært.
4. "Hvaða mánaðanöfn voru notuð samkvæmt gamla íslenska tímatalinu og yfir hvaða tímabil náðu þau?" Í svarinu á Vísindavefnum voru allmargar villur. Sagt var að þorri hæfist 19. - 25 janúar. Hið rétta er að hann hefst 19. - 26. janúar. Þá sagði að góa hæfist 18.-24. febrúar (rétt svar er 18.-25.). Heyannir hefjast 23.-30. júlí (ekki 22.-28. júlí, og ekki alltaf í 14. viku sumars eins og sagði á Vísindavefnum), tvímánuður hefst 22.-29. ágúst (ekki 21.-27. og ekki alltaf í 18. viku sumars), haustmánuður hefst 21.-28. september (ekki 20.-26. og ekki alltaf í 23. viku sumars), gormánuður hefst 21.-28. október (ekki 20.-26.), ýlir hefst 20.-27. nóvember (ekki 19.-25.) og mörsugur hefst 20.-27. desember (ekki 19.-25. des.). Í lokin var vísað í Almanak Háskólans fyrir árið 2000, en þar er þessar upplýsingar ekki að finna, aðeins upphafsdaga hvers mánaðar það árið. Reglurnar sem ráða hinu forna mánaðatali eru útskýrðar í greininni um Fingrarím (II. kafla) en nánari upplýsingar um einstaka mánuði er m.a. að finna í almanaksskýringum sem birtust í Almanaki Þjóðvinafélagsins árið 1969. Þegar farið var inn
á vefsíðuna 20. janúar 2001 höfðu flestar
villurnar í svarinu verið leiðréttar en tvær
stóðu þó eftir, þær að tvímánuður
hefjist í 18. viku sumars (hann getur hafist í 19. viku,
eins og sjá má í Almanaki Háskólans
2001) og að haustmánuður hefjist í 23. viku sumars
(hann getur hafist í 24. viku, sbr. almanakið 2001).
5. "Hvers vegna virðist stefna norðurljósa ávallt vera svipuð?" Þessu er svarað svo á Vísindavefnum: "Við könnumst ekki við að stefna norðurljósa hér á Íslandi virðist ávallt vera svipuð......Ef við værum stödd sunnan svæðisins þar sem norðurljós eru tíðust þá væri algengara að norðurljós sæjust í norðri en í suðri. Þetta á hins vegar ekki við á Íslandi......." Allir sem eitthvað hafa fylgst með norðurljósum hljóta að skilja hvað spyrjandinn á við. Á Íslandi fylgja norðurljósabogar og bönd yfirleitt stefnu sem er nokkurn veginn frá aust-norðaustri til vest-suðvesturs, þvert á stefnu áttavitanálar. Þetta stafar af því að rafagnirnar sem valda norðurljósunum verða fyrir sterkum áhrifum af segulsviði jarðar sem beinir þeim inn á ávalan feril kringum segulskaut jarðar. Stakir geislar í norðurljósunum fylgja hins vegar segulstefnunni, nánar tiltekið þeirri stefnu sem áttavitanál myndi hafa ef hún gæti hallast en væri ekki bundin við láréttan flöt eins og í venjulegum áttavita. Segulstefnan yfir Íslandi er til norð-norðvesturs en um leið mjög bratt niður á við. Geislar í norðurljósum virðast því í fljótu bragði nær lóðréttir, en þegar betur er að gáð stefna þeir frá punkti sem er dálítið til suð-suðausturs frá hvirfildepli. Stundum mynda geislarnir fallega hvirfingu um þennan punkt og kallast það norðurljósakóróna. Í hvaða átt norðurljósin sjást er svo annað mál og fer eftir því hvort mikið er um að vera í háloftunum. Á rólegum stundum, þegar lítið er um norðurljós, sjást þau fremur á norðurhimni, en þegar ljósin færast í aukana flytja þau sig meira yfir á suðurhimininn. Vissar tegundir norðurljósa, svonefnd hverful ljós, eru mun algengari á suðurhimni en norðurhimni frá Íslandi séð. --------------------
Svarinu á Vísindavefnum hefur nú verið breytt. Því miður er hið nýja svar ekki alls kostar rétt. Þar segir m.a.: "Eins og flestir hafa séð mynda norðurljósin eins konar tjöld á himninum sem bærast til og frá. Tjöldin myndast af mörgum "geislum" sem virðast teygja sig langt upp í himininn.... Rafeindir og róteindir lenda í árekstrum í efri lofthjúpnum og örva þannig útgeislun ljóssins sem við sjáum.....Eindirnar fylgja segullínum jarðarinnar..... og því sjáum við þessa "geisla" í stefnu segullínanna....Norðurljósaslæðan í heild sinni hefur ákveðna meðalstefnu..... í segul-austur og -vestur. Það getur hins vegar oft verið erfitt að greina þessa stefnu, þar sem norðurljósin geta verið mjög flókin og óregluleg á smásæjum kvarða....." Í fyrsta lagi er það rangt að norðurljós
myndi alltaf eins konar tjöld á himninum. Aðeins hluti
norðurljósa fellur að þessari lýsingu. Í
öðru lagi fer því fjarri að norðurljós
séu alltaf geislótt. Í þriðja lagi er yfirleitt
auðvelt að greina segulstefnuna austur-vestur í norðurljósum
á Íslandi. Í fjórða lagi koma róteindir
nær ekkert við sögu við myndun sýnilegra norðurljósa
(þ.e. norðurljósa sem augað greinir);
þar eru svo til eingöngu rafeindir að verki. Þessi
síðasta villa er áberandi í fleiri svörum
um norðurljósin á Vísindavefnum.
6. "Verður hægt að sjá alþjóðlegu geimstöðina frá Íslandi?" Í lengra máli hljóðaði spurningin svo: "Sagt er að nýja alþjóðlega geimstöðin verði bjartasti hluturinn á næturhimninum á eftir tunglinu og stjörnunni Síríus. Verður hægt að sjá geimstöðina frá Íslandi?" Í svarinu á Vísindavefnum sagði meðal annars: "Svarið er já; bjartur hlutur á himni er í stórum dráttum ekki síður sýnilegur frá Íslandi en annars staðar á jörðinni.......Geimstöðvar á braut um jörðu eru hinsvegar á sífelldri hreyfingu miðað við fastastjörnurnar og fylgja annaðhvort miðbaug himins eða fara norður og suður fyrir hann á víxl, jafnlangt í báðar áttir. Hver slík stöð er þá ofan sjóndeildarhrings hér meiri hlutann af tímanum, þar á meðal þegar dimmt er, þannig að hluturinn sést þá vel...." Þetta svar er villandi, svo að ekki sé meira sagt. Geimstöðin verður ekki sýnileg frá Íslandi nema stöku sinnum og þá stutta stund í einu, og hún verður aldrei eins björt héðan að sjá eins og frá þeim stöðum sem liggja nær miðbaug jarðar. Stöðin gengur á milli 51,6° norðlægrar breiddar og 51,6° suðlægrar breiddar (reiknað frá miðbaug jarðar, ekki miðbaug himins; afstaða stöðvarinnar til miðbaugs himins er háð athugunarstað). Jafnvel þegar geimstöðin er á nyrsta stað á braut sinni, kemst hún ekki nær Íslandi en í 1300 km fjarlægð, og þar sem hún er 370 km frá jörðu, kemst hún ekki hærra á himin en 9° frá láréttum sjóndeildarhring hér á landi. Þeir sem sunnar búa, milli 51,6° norðlægrar og suðlægrar breiddar, geta hins vegar séð geimstöðina fara yfir miðjan himin í aðeins 370 km fjarlægð og að sjálfsögðu verður hún miklu bjartari frá þeim séð. Hversu björt stöðin getur orðið héðan að sjá er erfitt að segja því að það fer mjög eftir því hvernig hinir stóru "sólvængir" hennar snúa hverju sinni. Stöðin ætti að sjást greinilega með berum augum við bestu skilyrði, en ólíklegt er að hún verði sambærileg við björtustu fastastjörnur, hvað þá hinar bjartari reikistjörnur. Geimstöðin gengur umhverfis jörðu á einni og hálfri klukkustund. Á þeim tíma snýst jörðin undir brautinni svo að brautin liggur yfir nýja staði í næstu umferð. Til þess að stöðin sjáist frá Íslandi þarf þrennt að fara saman: 1) geimstöðin verður að vera mjög norðarlega í sveiflu sinni milli norðlægra og suðlægra breiddarbauga, 2) nyrsti hluti brautarinnar verður að liggja sem næst Íslandi og 3) það verður að vera myrkur hér og veður hagstætt. Jafnvel þótt veður leyfi geta liðið nokkrir dagar milli þess að öðrum skilyrðum sé fullnægt, og þá sjaldan það gerist mun geimstöðin aðeins verða sýnileg í nokkrar mínútur þar sem hún hreyfist tiltölulega hratt á suðurhimninum frá vestri til austurs. --------------------
7. "Hvað er hafnartími?" Spurningin til Vísindavefjarins var reyndar orðuð á annan veg. Spyrjandinn hafði eignast úr sem sýndi sjávarföll á myndrænan hátt. Samkvæmt leiðarvísinum þurfti að setja inn tímalengd sem á ensku var kölluð "lunitidal interval" og maðurinn vildi vita hver sú tímalengd væri í Reykjavík, í klukkustundum og mínútum. Í svarinu á Vísindavefnum segir svo: "Hafnartími staðar er sá tími sem líður frá því að tungl er í hágöngu í suðri þar til háflóð er á viðkomandi stað. Þessi tími breytist verulega yfir árið. ......Í Reykjavík getur hann til dæmis verið á bilinu 4-6 klukkustundir. Þennan mun má sjá nánar í töflum fremst í Almanaki Háskólans.... Meðalgildi hafnartímans í Reykjavík er 4 klst. og 48 mínútur. Hafnartími hefur einnig verið kallaður "flóðbið" á íslensku og "lunitidal interval" er einnig kallað "establishment of the port" á ensku." Hér gætir nokkurs misskilnings. "Lunitidal interval", sem hér verður kallað sjávarfallabið, er ekki það sama og "establishment of the port", en síðara hugtakið hefur verið kallað hafnartími á íslensku. Sjávarfallabiðin er breytileg tímalengd, en hafnartíminn er föst tímalengd fyrir hvern stað, gagnstætt því sem sagt er hér að ofan. Sjávarfallabið er sá tími sem líður frá því að tungl er í norðri eða suðri þar til næst verður flóð eða fjara. Um tvo biðtíma er að ræða, annars vegar flóðbið en hins vegar fjörubið. Hafnartími tiltekins staðar er meðalflóðbiðin á fullu og nýju tungli. Í Reykjavík er þessi tími 4 stundir og 55 mínútur. Ef meðalflóðbiðin er reiknuð fyrir alla daga, hvernig sem stendur á tungli, kallast það leiðréttur hafnartími (á ensku: "corrected establishment" til aðgreiningar frá "common establishment"). Algengt er að leiðréttingin nemi 10-15 mínútum, en í Reykjavík er munurinn minni en þetta; leiðréttur hafnartími Reykjavíkur telst vera 4 stundir og 58 mínútur, og er það tíminn sem tilgreindur er í svarinu á Vísindavefnum. -------------------------------------------------------------------------------------------------
Þessi spurning birtist á Vísindavefnum í mars 2003. Í svarinu kom fram, svo
sem rétt er, að Mars væri mun lengra frá jörðu en tunglið. En til nánari
skýringar voru birtar tölur um mestu og minnstu fjarlægð þessara
tveggja hnatta. Sagt var að minnsta fjarlægð tunglsins væri 363 300 km, en
sú mesta 405 500 km. Um Mars var sagt, að minnsta fjarlægð hans væri
um það bil 78 milljón km, en mest gæti fjarlægðin orðið um það bil 380
milljón km. Allar eru þessar tölur rangar. Hið rétta er, að fjarlægð
tungls getur leikið á bilinu frá 356 400 km til 406 700 km, og fjarlægð Mars
er breytileg frá tæplega 56 milljón km til rösklega 400 milljón km. |