Cerul de acum 100.000 de ani
Carul Mare nu arăta acum 100.000 de ani ca azi
Acum 100.000 de ani, gura oalei Carului Mare era aproape de două ori mai largă decât azi. Trage timpul înapoi și înainte și vezi cum se schimbă trei forme de pe cer, cum își pierde Polaris polul și cine ridica atunci ochii spre ele.
Dă timpul înapoiMai întâi ghicește
Care formă rezistă 100.000 de ani?
Trei forme de pe cer, trei sorți deosebiți. Alege una înainte să miști glisorul de mai jos.
Orion câștigă, Casiopeea pierde cel mai mult.
Peste 100.000 de ani în trecut sau în viitor, Orion se schimbă cu numai 0,4°, Carul Mare cu 3,5° în trecut și 3,4° în viitor, iar Casiopeea cu 7,7° în trecut și 3,6° în viitor. Stelele lui Orion sunt mult mai departe, așa că mișcarea lor abia se vede. Verifică singur cu glisorul.
Cerul tău, la butoane
Mișcă 200.000 de ani dintr-un deget
Glisorul mută cerul între acum 100.000 de ani și peste 100.000 de ani. Stelele se mișcă după măsurătorile satelitului Hipparcos, iar rândul de jos îți spune ce stea ține polul în anul ales.
Anul
Steaua polului Polaris 0,7°
Desenele păstrează aceeași orientare la toți anii, ca să se vadă forma, nu rotirea cerului. Cu cât steaua e mai strălucitoare, cu atât punctul e mai mare; culoarea arată temperatura suprafeței, din albastru spre portocaliu.
Fiecare stea își vede de drumul ei prin galaxie. Soarele le privește dintr-un colț, așa că drumurile li se văd ca o alunecare înceată pe cer: mișcarea proprie. Satelitul Hipparcos a măsurat-o pentru peste o sută de mii de stele.
Casiopeea se strică cel mai tare fiindcă Schedar, steaua din colțul W-ului, aleargă singură 15° într-o sută de mii de ani. La Carul Mare, oala aproape că se rupe: Dubhe pleacă într-o parte, Alkaid în cealaltă. Orion scapă fiindcă e departe: Rigel se mișcă în tot acest timp cu numai 0,04°.
Cinci merg împreună
Două dintre stele sunt străine. Care?
Săgețile arată unde se duce fiecare stea a Carului în următorii 20.000 de ani. Cinci merg într-o parte, două în alta. Alege-le pe cele două.
Dubhe și Alkaid sunt străinele.
Celelalte cinci s-au născut împreună, acum 400–500 de milioane de ani, dintr-unul și același nor. De atunci zboară împreună prin galaxie, ca un stol. Dubhe și Alkaid doar se întâmplă să stea în aceeași direcție, văzute de pe Pământ.
În 1869, Richard Proctor a observat primul că stelele Carului, cu două excepții, se îndreaptă toate spre același punct. Verificarea modernă a venit în 2003: o echipă condusă de Jeremy King a trecut prin sită vreo 220 de stele și a păstrat cam 60. Centrul stolului e la vreo 80 de ani-lumină de noi.
Polul care se plimbă
Steaua Polară e doar chiriașa de azi a polului
Axa Pământului se clatină ca un titirez și face o rotație întreagă în circa 25.771,5 de ani. Polul ceresc se plimbă și el, iar fiecare câteva mii de ani altă stea ajunge cea mai apropiată de el.
Punctul luminos arată unde e polul în anul ales cu glisorul.
În anul ales, polul e cel mai aproape de Polaris 0,7°.
Polaris n-a fost dintotdeauna steaua polului și n-o să rămână. Trecerea ei cea mai bună din ultimele milenii vine chiar acum: în anul 2100 va sta la numai 0,46° de pol.
În 100.000 de ani, axa face aproape patru rotații întregi: 3,88. Acum 100.000 de ani, polul stătea la 4,9° de Polaris, iar peste 100.000 de ani va sta la 2,9° de Thuban. Iată șirul trecerilor, calculat din aceleași date:
Thuban · cam 2.800 î.Hr. · 0,15°
Cea mai strânsă potrivire pol–stea din tot șirul.
Kochab · cam 1.100 î.Hr. · 6,5°
Pe vremea ei, navigatorul Pytheas spunea că polul n-are nicio stea.
Polaris · azi, cel mai aproape în 2100 · 0,46°
A 48-a stea ca strălucire din catalog, faimoasă fiindcă stă pe loc.
Errai · cam 4100 · 1,8°
Din Cefeu, o stea modestă, de magnitudinea a treia.
Alderamin · cam 7500 · 2,2°
Tot din Cefeu, după Errai.
Deneb · cam 10.200 · 6,7°
Prea departe ca să țină polul singură; o ajută Delta Lebedei.
Delta Lebedei · cam 11.550 · 2,1°
Rezerva polului: stă la numai 2,1° de el.
Vega · cam 13.700 · 4°
A doua cea mai strălucitoare stea a cerului nordic; a mai ținut polul pe la 12.000 î.Hr.
Tau din Hercule · cam 18.200 · 0,6°
Apoi șirul o ia de la capăt, pe lângă Thuban.
Cine se uita
Acum 100.000 de ani, alți ochi priveau oala aceasta
Oamenii moderni apăruseră deja, dar grosul lor era tot în Africa. În Europa, sub acest cer, oamenii erau neanderthalienii.
Neanderthalienii au trăit cam între acum 400.000 și 40.000 de ani, în Europa și Asia. Când oala Carului arăta ca în desenul de sus, ei erau, aproape peste tot, oamenii acestui cer.
Oamenii ca noi evoluaseră în Africa cu peste 300.000 de ani în urmă; câteva grupuri pătrunseseră deja în Europa, dar răspândirea lor largă mai avea de așteptat zeci de mii de ani. Cerul pe care aveau să-l găsească aici era acesta.
Joc
Adevărat sau fals?
Opt propoziții despre cer. Unele sună a poveste și sunt adevărate.
Cele opt propoziții și răspunsurile lor:
- Adevărat. Acum 100.000 de ani, gura oalei Carului Mare era aproape de două ori mai largă decât azi. Distanța dintre Dubhe și Merak era atunci de 9,47°, față de 5,37° azi. Oala s-a strâmtat cu aproape jumătate. pozițiile Hipparcos + calculul paginii
- Fals. Toate cele șapte stele ale Carului Mare merg împreună prin spațiu. Cinci merg împreună, dar Dubhe și Alkaid sunt mai departe și se mișcă în altă direcție. Richard Proctor a observat asta încă din 1869. King et al. 2003, Astronomical Journal
- Adevărat. Peste 100.000 de ani, Orion va arăta aproape la fel ca azi. Stelele lui sunt mult mai departe, așa că forma se schimbă cu numai 0,4° într-o sută de mii de ani. Dintre cele trei forme, a lui rezistă cel mai bine. pozițiile Hipparcos + calculul paginii
- Fals. Steaua Polară e cea mai strălucitoare stea de pe cer. Alte 47 de stele din catalog o întrec. Polaris e doar a 48-a. E faimoasă pentru că stă aproape nemișcată, nu pentru că ar străluci tare. catalogul Hipparcos, prin VizieR
- Adevărat. Acum vreo 5.000 de ani, steaua polului era Thuban, nu Polaris. Pe la 2800 î.Hr., polul ceresc trecea la numai 0,15° de Thuban, din Dragonul. Cea mai strânsă potrivire pol–stea din tot șirul. calculul paginii, verificat cu tabelele publicate
- Fals. Sirius face parte din grupul din Carul Mare. S-a crezut multă vreme, dar grupul are 400–500 de milioane de ani, iar Sirius e prea tânăr. Merge în aceeași direcție din întâmplare. King et al. 2003, Astronomical Journal
- Adevărat. Peste vreo 12.000 de ani, Vega va fi stea polară. Pe la anul 13.700, polul va trece la 4° de Vega, a doua cea mai strălucitoare stea de pe cerul nordic. A mai fost o dată, pe la 12.000 î.Hr. calculul paginii, verificat cu tabelele publicate
- Adevărat. Acum 100.000 de ani, în Europa trăiau oameni de Neanderthal. Neanderthalienii au trăit cam între acum 400.000 și 40.000 de ani, în Europa și Asia. Grosul oamenilor moderni era atunci tot în Africa. Natural History Museum, Londra
Ce nu pot spune sursele
Unde se termină socotelile
Calculele de mai sus merg pe linii drepte, iar universul nu e făcut din linii drepte. Iată unde s-ar putea să greșească:
Stelele nu merg chiar drept.
Socoteala le duce înainte cu viteza de azi, dar gravitația galaxiei le curbează drumurile, iar unele stele se rotesc în perechi. La scara a 100.000 de ani, curbarea e mică pentru stelele de aici, însă pentru Arcturus, care ar zbura 46,5° în linie dreaptă, socoteala simplă nu mai e bună.
Polul nu merge chiar rotund.
Socoteala îl plimbă pe un cerc perfect, în timp ce cercul adevărat se strânge și se lățește încet. Anii din șir pot fi deci cu câteva sute de ani pe alături; ordinea stelelor și depărtările rămân.
Vitezele lipsă sunt puse pe zero.
Pentru 18 dintre cele 31 de stele n-am găsit viteza cu care se apropie sau se depărtează. Am pus zero, ceea ce schimbă numai depărtarea stelei, nu și direcția ei pe cer.
Strălucirile sunt cele de azi.
În 100.000 de ani, depărtările se schimbă puțin, iar strălucirile odată cu ele, însă la stelele Carului cu cel mult 0,12 magnitudini: prea puțin ca să se vadă cu ochiul. Desenele păstrează deci strălucirile măsurate azi.
Vârsta stolului are două valori.
Studiul din 2003 dă 500 ± 100 de milioane de ani; o metodă mai nouă, din 2026, dă cam 400. Pagina scrie 400–500, cât cuprind amândouă.
Surse
De unde știm toate acestea
Pozițiile, depărtările și mișcările stelelor vin din noua reducere a catalogului Hipparcos (van Leeuwen, 2007), citită prin arhiva VizieR a Centrului de date astronomice de la Strasbourg. Numele stelelor și vitezele lor radiale vin din baza de date SIMBAD a aceluiași centru. Ciclul precesiei, de circa 25.771,5 de ani, și înclinarea axei sunt valorile NASA.
Din aceste date, un program scris pentru pagină a dus fiecare stea înainte și înapoi cu viteza ei măsurată și a plimbat polul pe cercul precesiei. Anii la care polul trece pe lângă fiecare stea ies din acest calcul, iar ei se potrivesc cu tabelele publicate: Polaris în 2100 la 0,46°, Thuban pe la 2800 î.Hr. la 0,15°, Vega pe la 13.700 la 4°.
Două lucruri nu vei găsi aici, fiindcă n-au sursă bună: o hartă a cerului întreg la 100.000 de ani (catalogul n-are viteze pentru toate stelele slabe) și o dată exactă a sosirii oamenilor moderni în Europa. Muzeul londonez dă doar repere aproximative: primele incursiuni acum peste 200.000 de ani, răspândirea largă în ultimii 60.000.
Stelele și mișcarea lor
- van Leeuwen, F. (2007). Validation of the new Hipparcos reduction. Astronomy & Astrophysics 474. catalogul CDS I/311 — pozițiile, paralaxele și mișcările proprii ale tuturor stelelor din pagină
- ESA (1997). The Hipparcos and Tycho Catalogues. ESA SP-1200. catalogul CDS I/239 — prima reducere Hipparcos; documentația ei spune că mișcarea în ascensie dreaptă include cosinusul declinației
- Baza de date astronomică SIMBAD, Centre de données astronomiques de Strasbourg. simbad.cds.unistra.fr — vitezele radiale și numele stelelor
- King, J. R., Villarreal, A. R., Soderblom, D. R., Gulliver, A. F., Adelman, S. J. (2003). Stellar Kinematic Groups. II. A Reexamination of the Membership, Activity, and Age of the Ursa Major Group. The Astronomical Journal. doi:10.1086/368241 — membrii grupului (cam 60 dintr-un număr de vreo 220 de candidați) și vârsta lui, 500 ± 100 de milioane de ani (citit rezumatul, de pe pagina universității)
Precesia și steaua polară
- NASA Science: Milankovitch (Orbital) Cycles and Their Role in Earth's Climate. science.nasa.gov — ciclul precesiei axiale, de circa 25.771,5 de ani
- NASA Earth Observatory: Milutin Milankovitch (Steve Graham, 2000). earthobservatory.nasa.gov — înclinarea axei azi, 23,5°, și variația ei între 22,1 și 24,5°
- Pole star — tabelul trecerilor la pol, cu trimiteri la Norton's Star Atlas și Star Tales. wikipedia.org — verificare încrucișată a anilor calculați aici (sursă secundară)
Cine se uita
- Natural History Museum, Londra: When and how did modern humans spread out of Africa. nhm.ac.uk — oamenii moderni au apărut în Africa acum peste 300.000 de ani
- Natural History Museum, Londra: Who were the Neanderthals. nhm.ac.uk — neanderthalienii, cam între acum 400.000 și 40.000 de ani, în Europa și Asia