Planeten: dwalende sterren


Wij mensen leven op aarde, maar we kijken ook heel vaak naar de hemel boven ons; dat woord, of het Duitse Himmel, Engelse heaven, maar ook het Latijnse caelum en het daarvan afgeleide Franse ciel verwijzen allemaal naar iets dat onze aarde overkoepelt. Zeker als we in een vlakte zijn, of op zee, of als we op een hoogte staan, zien we de hele horizont en die is cirkelvormig; we zien dan de hemel als een soort deksel, een gebogen vorm, een holle halve bol, een stolp. In de lucht bewegen zich vliegende dieren: vogels en insecten. Bomen en bouwwerken verheffen zich boven de aarde, het reliëf van de aarde eveneens. In de lucht zien we ook de weersverschijnselen: regen en sneeuw valt naar beneden; wolken drijven voorbij, de kleur en het uitzicht van de hemel verandert voortdurend. De hemel ondergaat ook een dagelijkse verandering: de afwisseling tussen licht en donker, dag en nacht, met vloeiende overgangen. Dat kan niet anders dan te maken hebben met het belangrijkste hemelverschijnsel: de zon, ongetwijfeld de meest bepalende factor in het leven hier op aarde. Tijdens de nacht zien we andere lichtbronnen: de maan, de sterren.
Zo is het altijd al geweest. De vroegste mensensoorten keken al naar de zon en de maan, vanzelfsprekend, nog meer dan wij wellicht, omdat ze er zo afhankelijk van waren. Ze zagen dat de zon soms hoger staat dan anders en dat er een regelmaat in zit: na 365 dagen is het weer hoogzomer, daarna worden de dagen korter. De maan heeft een eigen ritme en een eigen vorm, die verandert in een cyclus van 29 dagen. Ze noteerden dat allemaal heel zorgvuldig, al duizenden jaren geleden.
Ze zagen vanzelfsprekend ook de sterren, veel beter dan wij nu: de lucht was veel zuiverder, er was geen vervuiling door industrie, verkeer, verwarming en er was ook geen lichtvervuiling: kunstmatig licht hier beneden dat het moeilijk maakt om het zwakste licht ginds boven te zien. Men zegt dat de nachtelijke hemel in de Sahara fenomenaal mooi is. Hier bij ons is er nog nauwelijks een plek waar het donker genoeg is, waar je vrij uitzicht hebt; er zijn ook maar heel weinig dagen dat er geen wolken zijn, of nevel, mist, regen, hagel, sneeuw…
De mens zag de regelmaat van zon en maan, daar moet je geen groot genie voor zijn, ook de dieren leefden op dat ritme en oriënteerden zich erop voor hun migraties, zoals ze nog altijd doen. Maar de mens zag ook meer en meer details: de sterren vormen een vast patroon, een soort achtergrond met elementen die onderling niet van plaats verwisselen. Men herkende groepen sterren die altijd bij elkaar staan, constellaties (van Lat. cum + stella, bijeen-sterren). Om dat te onthouden gingen ze er vormen in zien, afbeeldingen van dingen die ze kenden: een beer, een boogschutter, een ram, een krab… Zo kregen die constellaties een naam.
Later viel het op dat we niet altijd de zelfde sterrengroepen zien. Dat hangt af van de seizoenen. Na een jaar zien we dan weer de zelfde groepen verschijnen.
Als je heel nauwkeurig de sterrenhemel bekijkt en alles goed bijhoudt, zoals dat gebeurde bij de vroegste beschavingen in het Midden- en het Verre Oosten door heel opmerkzame en verstandige mensen, dan merk je ook dat de sterren een langzame beweging maken tijdens het kijken. Als je op een of andere manier, bijvoorbeeld met enkele verwijzingspunten, de plaats van een ster vastlegt op een bepaald moment en je gaat een uur later opnieuw kijken, dan staat die zelfde ster een beetje verder. Als je dat heel nauwkeurig vastlegt, vandaag bijvoorbeeld met een camera die om de paar minuten automatisch een foto maakt, dan vormen de opeenvolgende punten een gebogen lijn en als je lang genoeg kijkt of foto’s maakt zie je zelfs een cirkel aan de hemel. Als je alle sterren tegelijkertijd volgt krijg je zo concentrische cirkels, met ongeveer in het centrum een vrij heldere ster: de Poolster. Alle sterren lijken daaromheen te draaien. Als ze te ver van de Poolster staan, dan lijken ze in het oosten op te komen; dan beginnen ze hun cirkelvormige reis aan de hemel en gaan dan onder in het westen.
Toen men dat allemaal een beetje door had: de dagelijkse beweging van de zon, de maandelijkse van de maan, die van de sterren op korte termijn en gedurende het jaar, had men al lang opgemerkt dat er tussen de sterren ook een aantal waren die zich niet aan de regels hielden: ze bewogen zich eigenzinnig tussen de sterren door, liepen van het ene sterrenbeeld naar het andere. Ze vielen ook op door het soort licht dat ze gaven: sterren flikkeren en geven een wit licht af, maar die wandelende sterren lijken wat grotere puntjes, met een meer gelig en constant licht. Men telde er vijf en ze kregen al gauw een naam en een verwijzing naar de belangrijkste goden; van de Romeinen erfden wij de namen van Mercurius, Mars, Venus, Jupiter en Saturnus, de (best) zichtbare wandelende sterren. In het Grieks zijn dat asteres planètai en zo weet je meteen dat we het over planeten hebben: wandelaars, letterlijk.
Kijk eens naar de animatie op deze website: http://homepage.ntlworld.com/mjpowell/Astro/Naked-Eye-Planets/Planet-Movements.htm
Voor al die verschijnselen zocht men naar verklaringen. Daarbij vertrok men vanzelfsprekend van het standpunt van de toeschouwer: wij kijken naar de dingen en zien ze zoals ze zijn, zo gaat dat hier op aarde. Je mag voortgaan op wat je ziet, je ogen bedriegen je niet. Men keek dus naar de hemellichamen zoals naar de bomen en de bergen. Toen men ging reizen merkte men dat je ook aan de andere kant van de (toen bekende en dus beperkte) wereld de hemel ziet, met de zelfde sterren. Zo kwam men op de gedachte dat de sterren misschien openingen waren in de koepel die op de aarde rust. De zon en de maan, die de andere sterren niet volgen, waren dan misschien openingen in een andere ‘sfeer’ of bol of halve bol en de planeten nog andere. Of waren het allemaal lichtgevende voorwerpen die vastzaten op zo’n sfeer? In alle geval draaiden ze allemaal rond de aarde, dat zag je immers met je eigen ogen!
Toch waren er al heel vroeg geleerden die zich vragen stelden. De aarde lijkt wel plat, maar als je op zee kijkt naar een schip dat aan de einder verdwijnt of verschijnt, dan ‘lijkt’ het wel alsof de aarde krom is, gebogen, misschien zelfs rond? En de maan geeft alleen bij volle maan helemaal licht, voor de rest slechts gedeeltelijk of helemaal niet: misschien geeft ze helemaal geen licht en weerkaatst ze alleen maar het licht van de zon? Hoe leg je dan de maanfasen uit? Dat was normaal als men aannam dat de maan om de aarde draait, maar niet als de zon eveneens om de aarde draait. Ook voor de bewegingen van de planeten had men geen goede uitleg. Ptolemaeus (90-168) verzamelde al de vroegere (overgebleven) waarnemingen in een grote synthese, met catalogi van sterren en sterrenbeelden, gegevens voor het opkomen en ondergaan van de zon, de maan en de sterren en voor het verschijnen van de planeten, een almanak en een kalender. Hij ging uit van het model van de concentrische sferen, met de aarde als middelpunt, een beetje zoals een Chinese ivoren bal met daarin een hele reeks telkens kleinere ballen. De eigenzinnige beweging van de planeten verklaarde hij door de onafhankelijke beweging van hun sferen tegenover de andere, onder meer die van de aarde. het systeem klopte verbazingwekkend goed, als men de berekeningen natrok, was er nauwelijks een speld tussen te krijgen. En dat hoeft ons niet te verbazen. Het stelsel was immers opgebouwd op vaste waarnemingen, die duizenden geleerden hadden overgedaan; op basis daarvan had men een complex wetenschappelijk model ontwikkeld dat die bewegingen verklaarde. Het kon dus niet anders dan kloppen.
En toch… wij weten ondertussen dat het model met de sferen rond de aarde helemaal niet klopt. Het was Copernicus (1473-1543) die als eerste de twijfels van talloze voorgangers formuleerde en een voorstel deed voor een volledig nieuwe benadering, die een betere verklaring bood voor een aantal problemen die waren opgedoken in het systeem van Ptolemaeus. Aanvankelijk waren de voordelen niet evident, want de tabellen van Ptolemaeus waren zeer accuraat en gedurende duizend jaar bijgehouden en aangevuld. Het ging vaak over minuscule verschillen, bijvoorbeeld bij het berekenen van de lengte van het jaar. Voor het overige was het een ander model om globaal de zélfde verschijnselen te verklaren. We weten dat het om een monumentale revolutie ging, een nieuw inzicht in het hele universum: de zon staat in het midden, niet de aarde! De zon is geen planeet die om de aarde draait maar een ster zoals de andere sterren! De planeten draaien niet om de aarde (op de maan na) maar om de zon en de aarde is (maar!) een planeet zoals de andere…
Aanvankelijk was er geen mens die het geloofde en dat is niet verwonderlijk: als je nog nooit van zoiets gehoord hebt, is het wel even wennen; bovendien verzetten alle machthebbers zich tegen die gevaarlijke nieuwlichterij, die de gevestigde macht hier op aarde aan het wankelen leek te brengen samen met het zonnestelsel. De kerk, die naast een onbetwist religieus en moreel gezag ook op wetenschappelijk vlak de hoogste autoriteit was, veroordeelde Copernicus en al wie zijn ideeën aanvaardde en propageerde: het proces van Galilei (1564-1642) is ons wel bekend.
De verdere ontwikkeling van de wetenschap en de technologie heeft het basisinzicht van Copernicus bevestigd en met de ruimtevaart kwam ook het fysieke bewijs: foto’s van de achterkant van de maan, beelden van de om zijn as draaiende aardbol, schitterende foto’s van de planeten, de sterren, de Melkweg (Gr. galaxis, Lat. via lactea, Fr. la voie lactée) en steeds verder van ons verwijderde sterren en andere Melkwegstelsels.
Om zelf een idee te hebben van dat systeem moeten we onze verbeelding gebruiken. Stel je voor dat je op de Noordpool staat en de ruimte in kijkt. De zon is een ster, de meest nabije. De aarde draait eromheen. Als de aarde een absoluut verticale as had, dan zou je de zon de hele tijd kunnen zien (en dat is ook bijna zo tijdens de poolnacht). Als je wat lager op de bol staat, hier bij ons, op 52°, dan kan je je voorstellen dat de zon bij het draaien van de aarde ‘lijkt’ op te komen in het oosten: de aarde draait zich naar de zon toe. Op de evenaar komt de zon eveneens in het oosten op, stijgt dan loodrecht naar vlak boven je hoofd en zakt dan weer loodrecht naar beneden in het westen.
Als de kant van de aarde waarop wij staan zich van de zon afwendt, komen we in de schaduw van de aarde, de achterkant als het ware, van de zon uit gezien. Dan kijken we in het donker naar de sterren in de ruimte. De aarde beweegt zich in een ellips om de zon in één jaar en dus kijken we elke nacht naar een ander stukje van de hemel; denk aan een grote fietsband, met de zon in het midden en de aarde die eromheen draait in een grote beweging. Als we dan wegkijken van de zon, tijdens de nacht, van op de achterkant van de aarde, dan zien we in de loop van het jaar telkens andere sterren. Als we dan nog bedenken dat alle planeten zich in het zelfde vlak bewegen als de aarde, twee dichter bij de zon dan wij (Mercurius en Venus), vijf verder van de zon (Mars, Jupiter, Saturnus en de later ontdekte Uranus en Neptunus; Pluto is sinds kort niet meer erkend als een echte planeet), dan zie je ongeveer wat je kan verwachten als je (met een stevige telescoop) ’s nachts naar buiten kijkt: de planeten die, elke in hun eigen baan om de zon, tussen de sterren lijken te laveren als echte wandelende sterren.
Het heelal is in de paar duizend jaar dat de mens ernaar kijkt, nauwelijks veranderd. Hoe we er naar kijken, of wat we zien, dat is iets anders. Het is onvoorstelbaar welk een evolutie ons denken over de vorm en de beweging van de zichtbare en onzichtbare hemellichamen heeft doorgemaakt en hoe dat nog dagelijks verandert. Ook over het ontstaan en de toekomst van het universum zijn we nog volop in discussie en de ideeën daarover lijken meer en meer op de hermetische taal van de eerste astronomen in Babylon en Sumerië.
Het is goed dat we als beschaafde mensen toch min of meer een idee hebben van hoe ons zonnestelsel werkelijk ineen steekt, en dat is anders dan we met onze eigen ogen kunnen zien. Ik kan je daarvoor het prachtig uitgegeven boek van Govert Schilling aanbevelen: Handboek Sterrenkunde, Fontaine uitgevers, 2007³, evenals zijn jaarlijks bij de zelfde uitgever verschijnende Jaarboek Sterrenkunde, met heel veel praktische informatie en kijktips. Te vinden of te bestellen in elke goede boekhandel en niet eens duur: resp. € 24,50 en 16,90. Ook een tof geschenk voor kinderen en kleinkinderen die nu hun overgang naar de volwassenheid vieren op een of andere manier! Het is eens wat anders dan weer een boek over de dinosaurussen…




















