Beregn avstanden til solen

Metode B: Bruk Venus' bane over solskiva

Denne metoden baserer seg på at Venus vil følge litt ulik bane over solskiven når passasjen observeres fra to ulike steder på jordkloden. Dette kan brukes til å finne Solens avstand fra Jorden.

ADVARSEL!

Hvis man titter på sola, må dette være MED solformørkelsesbriller/solfilter eller på en projeksjonsskjerm!

I denne oppgaven må dere melde dere på og finne en skole å samarbeide med.


Full størrelse. Ill. Trond Erik Hillestad

Utstyr

Målingene må gjøres med et astronomisk telskop, helst et linseteleskop på en såkalt ekvatorialmontering.

  • Hvis linseteleskopet har større frontlinse enn cirka 80 mm diameter, bør det blendes ned. Ellers vil det kunne ta skade av varmeutviklingen.


  • Teleskoper som bruker både linser og speil, bør ikke under noen omstendighet brukes til solprojeksjon siden de tar skade av varmeutviklingen.

  • Speilteleskoper kan under tvil brukes til solprojeksjon, men med en noe større sjanse for at det kan ta skade av varmen. Hvis du bruker et slikt, så blend det kraftig ned, og la det kun peke mot Solen i korte perioder av gangen. Speilteleskoper nedblendes ved å la åpningen være usentrert. På denne måten slipper man det reduksjonstapen som vanligvis oppstår på grunn av det såkalte sekundærspeilet (den svarte skiven i midten).


I tillegg trenger du:

  • En hvit og stiv papplate. Denne skal det klistres et ruteark på. Arket skal være hvitt (lysest mulig). På rutearket må det tegnes inn en sirkel. Platen festes bak på teleskopet, i en slik avstand at det avtegnes et skarpt solbilde på platen. Sirkelen bør være så stor som praktisk mulig, helst 30-40 cm.

  • En stiv papplate som skjermer for den bakre platen, og sørger for at denne blir mørkest mulig utenfor selve solbildet (se figur nedenfor).

Projisering av Solen på skjerm. Det er viktig å ha en størst mulig solskive. For stor solskive vil imidlertid gi et for mørkt bilde av Solen, slik at dere må finne en balanse.

Slik gjøres selve observasjonen

Solen bør passe eksakt inn i sirkelen du har tegnet på forhånd. Hvis ikke, må du tegne opp omrisset av Solen.

Tegn inn plasseringen til Venus på solskiven, etterhvert som Venus flytter seg. Etter som timene går, vil dette vise Venus' bane over solskiven.

Avstanden til Solen er veldig stor. Dermed blir avstanden mellom linjene Venus følger over solskiven ganske liten, selv om observasjonsstedene ligger langt fra hverandre geografisk. Derfor er det viktig at dere tegner inn Venus' bane så nøyaktig som mulig, og bruker en stor avbildning av Solen.

For å oppnå best mulig nøyaktighet er dette viktig:

  • Bruk et teleskop som har en stødig montering. Monteringen bør helst ha motorer eller finjusteringsratt.
  • Teleskopets underlag bør være stødig. Teleskopet må ikke flyttes under observasjonen. Sjekk derfor på forhånd (noen dager før!) at Solen ikke blir borte bak trær eller lignende i obserbasjonstidsrommet.
  • Papplaten dere tegner på, må være festet så godt til teleskopet at den ikke kan forskyve seg i løpet av Venus-passasjen. Gjør den det, er observasjonen antakelig ødelagt.
  • Forstørr solskiven mye når dere tegner inn Venus. Avbildningen bør være minst 20 cm - gjerne 40 cm - i diameter. Et for stort solbilde vil imidlertid gi så mørkt bilde at det er vanskelig å tegne nøyaktig. Dere bør, helst noen dager i forveien, finne ut hvor stort solbilde det er praktisk å bruke. Denne størrelsen tegnes inn på rutearket med en passer eller lignende, slik at det etterpå blir lett å plassere solbildet nøyaktig innenfor sirkelen.
  • Dere bør trene noen dager i forveien. Tegn Solens omriss og solflekkene som kanskje er på solskiven.
  • Observasjonen må utføres med en såkalt ekvatorialmontering. Årsaken til dette er at solskiven vil rotere ettersom den står opp i nordøst-nord, beveger seg mot øst og sørøst, og står omtrent i sør idet Venus-passasjen avsluttes. En ekvatorialmontering vil motvirke denne rotasjonen, slik at "opp" og "ned" på solskiven alltid vil ha samme posisjon i forhold til rutearket. Hvis du forsøker å bruke den andre hovedtypen astronomisk montering, altasimutmonteringen, vil solskiven dreie seg i løpet av observasjonen, og inntegningen av Venus' bane over solskiven vil bli nærmest meningsløs.
  • Ekvatorialmonteringen må være nøyaktig oppstilt. En ekvatorialmontering er en montering der den ene av aksene peker mot himmelens nordpol. Denne aksen vil da danne en vinkel med horisontplanet som er lik observatørens breddegrad (fra f.eks. Trondheim vil aksen danne en vinkel på 63,5 grader med horisonten). Monteringen stilles inn mest nøyaktig ved å sikte teleskopet mot himmelpolen, noe som er vanskelig å gjøre på dagtid. I Sør-Norge bør denne jobben gjøres midt på natten, når Polarstjernen kan ses. Du kan da merke av hvor teleskopbeinas plassering i forhold underlaget, slik at teleskopet kan stilles opp i eksakt samme posisjon på dagen for Venus-passasjen. I Nord-Norge kan man bruke kompass for å finne nord-retningen, men denne metoden er ikke like nøyaktig som å bruke Polarstjernen.

Utregning av avstanden til Solen

Ved å sammenligne deres egen måling med målinger som er tatt andre steder i verden, kan solavstanden regnes ut.

Få tak i en tilsvarende figur fra en skole som befinner seg så langt unna dere som mulig. Tegn begge banene inn på samme ruteark, og i samme skala.




Mål deretter:

  1. Avstanden mellom de to linjene, i centimeter
  2. Solens diameter på figuren, i centimeter
  3. Avstanden mellom de to observasjonsstedene, målt langs jordoverflaten i kilometer. Dette kan dere beregne på denne siden.


Beregn Solens avstand i kilometer med denne formelen:


Mer informasjon på astroevents.no



viten.no er en tjeneste fra Nasjonalt senter for naturfag i opplæringen.
Kontakt oss: post@viten.no - Ansvarlig redaktør: Doris Jorde

Nasjonalt arrangement i Tromsø

Stort, nasjonalt arrangement på Templarheimen og i Tromsøhallen fra tirsdag kl. 21.00 5. juni. Tirsdag kveld vil bli brukt for å lade opp til den historiske dagen og det blir en lang rekke aktiviteter og opplevelser gjennom natten.

Program og mer info

Oversikt over ulike arrangementer (astroevents.no)

Bakgrunn

Nasjonalt senter for naturfag i opplæringen

Universitetets senter for informasjonsteknologi, UiO

Fysisk institutt, UiO

Institutt for teoretisk astrofysikk, UiO

Sparebankstiftelsen DnB NOR

Prosjektet Jorden og universet har fokus på den fantastiske rekken med himmelfenomener 2010–2015.

Sparebankstiftelsen DNB NOR støtter prosjektet med 1 million kroner. Denne nettsiden, øvrig formidling og nasjonale aktiviteter knyttet opp mot himmelbegivenhetene er gjort mulig ved denne gaven.

Prosjektleder var Knut Jørgen Røed Ødegaard.