Waarom twinkelen sterren en planeten niet?
Je kijkt omhoog op een heldere nacht en ziet ze: die glinsterende stippen aan de hemel. De een flikkert fel, de ander doet rustig aan.
Maar waarom doen ze dat eigenlijk? En waarom doen planeten niet hetzelfde?
Het is een vraag die elke beginnende sterrenkijker zich stelt. Het antwoord ligt niet in de sterren zelf, maar in onze eigen atmosfeer. Pak een warme kop thee, we duiken erin.
De oorzaak ligt bij ons: de atmosfeer
De reden dat sterren twinkelen, of beter gezegd flikkeren, is de bewegende luchtlaag om de aarde. Onze atmosfeer is geen stabiele deken.
Het is een kolkende soep van luchtlagen met verschillende temperaturen en dichtheden. Stel je voor dat je door een glas water kijkt dat je constant roert. De beelden schuiven en vervormen voortdurend.
De lucht beweegt constant, zelfs als het windstil lijkt. Vooral laag bij de horizon is de turbulentie het sterkst.
Daar moet het licht een veel langere weg door de atmosfeer afleggen dan recht omhoog. Hoe meer lucht, hoe meer verstoring. De lichtbron speelt hierbij een cruciale rol. Een ster is een extreem ver punt.
Sterrenkundigen noemen dit een 'puntbron'. Het licht komt vanuit één specifieke richting en is super scherp. Omdat het zo ver weg is, kunnen we geen schijfje zien, alleen een punt.
Waarom planeten wel rustig blijven
Planeten, zoals Jupiter of Venus, doen niet mee aan de flikkershow. Ze staan veel dichter bij ons dan de sterren.
Saturnus staat op z'n verst ongeveer 1,5 miljard kilometer bij ons vandaan.
Vergelijk dat met Proxima Centauri, de dichtstbijzijnde ster, op 4 lichtjaar (een slordige 37 biljoen kilometer). Omdat planeten dichterbij zijn, zien we ze niet als een punt, maar als een klein schijfje. Venus is vaak zelfs met het blote oog te zien als een duidelijke vlek.
Dit schijfje zorgt voor stabiliteit. De turbulentie in de atmosfeer probeert het beeld wel te vervormen, maar omdat de lichtbron een uitgestrekte schijf is, vallen de verstoringen minder op. Je kunt dit zelf testen. Kijk eens naar een heldere ster en dan naar een heldere planeet.
De ster flikkert fel en wisselt vaak van kleur (blauw, wit, geel, rood).
De planeet blijft strak en rustig. Het is alsof je kijkt naar een gloeilamp versus een lampenkap: de punt van de gloeilamp is fel en veranderlijk, de kap geeft een gelijkmatige gloed.
Hoe je de twinkeling kunt meten en zien
De twinkeling is een meetbare factor. Sterrenkundige noemen het 'seeing'.
Dit is een maat voor hoe stabiel de lucht is. Op een bergtop in Chili of Hawaï is de seeing vaak perfect, omdat daar weinig turbulentie is.
In Nederland is het vaak wisselvallig door de vochtige, bewegende lucht van de Noordzee. Je kunt de twinkeling zelf waarnemen, maar houd ook rekening met de transparantie van de lucht. Kijk naar sterren laag aan de horizon en dan recht omhoog.
Je zult merken dat sterren laag aan de horizon veel meer flikkeren dan sterren pal boven je hoofd. Dit komt omdat het licht door meer luchtlaag moet reizen.
Vooral sterren boven de 60 graden hoogte zijn vaak stabiel. De kleur van de twinkeling zegt ook iets. Felle blauwe of witte sterren (zoals Vega of Sirius) kunnen extreem fel flikkeren, terwijl rode sterren (zoals Betelgeuze) vaak minder snel van kleur wisselen. Dit komt door de golflengte van het licht. Blauw licht verstrooit sneller in de atmosfeer dan rood licht.
Wat betekent dit voor je telescoop?
De twinkeling is een echte uitdaging voor de amateur-sterrenkijker. Als je met een telescoop kijkt, wil je scherpe beelden.
De turbulentie in de lucht gooit roet in het eten. Dit zie je direct terug in je oculair.
Een ster wordt geen strak punt, maar een wazige vlek die constant beweegt. Als je net begint met een instaptelescoop, zoals een Dobson 8 inch (€400 - €600), merk je dit snel. Je ziet de maan scherp, maar als je leert kijken naar het verschil tussen een ster, een planeet en een sterrenstelsel, merk je dat sterren flikkeren en planeten vaak rustiger zijn. Dit is normaal.
Een telescoop kan de atmosfeer niet stillen. Sterrenkijkers spreken wel over 'hoogtelucht' (high-altitude seeing).
Er zijn opties om hiermee om te gaan. Een 'Barlow-lens' (vanaf €50) of een planetair oculair (zoals een Explore Scientific 82 graden, circa €150) helpt om het beeld rustiger te maken, maar de atmosfeer blijft de baas. Wil je echt stabiele beelden? Dan kijk je naar objecten die geen puntbron zijn: de maan, planeten langs de ecliptica of sterrenstelsels. Die zijn minder gevoelig voor de flikkering.
Praktische tips voor heldere waarnemingen
Wil je minder last van de twinkeling? Kies je moment slim.
Kijk niet direct boven een warm asfaltweg of een schoorsteen. De opstijgende warmte zorgt voor extreme turbulentie. Zoek een plekje in het gras of op een koele, open vlakte.
Gebruik de juiste apparatuur. Een verrekijker van 10x50 (prijs rond €100) geeft al een stabieler beeld dan met het blote oog, maar sterren zullen nog steeds flikkeren.
Een telescoop met een grotere diameter (zoals een 10 inch Dobson, circa €700) verzamelt meer licht, maar laat ook de turbulentie beter zien.
Een kleinere telescoop (60mm refractor, €150) is soms rustiger omdat de vergroting lager is. Probeer de 'seeing' te voorspellen. Apps zoals 'Astrospheric' of 'Clear Outside' geven een seeing-rapport. Een waarde van 1 tot 5 sterren: zoek de dagen met 4 of 5 sterren voor planetenwaarneming.
Voor deep-sky objecten (sterrenstelsels, nevels) maakt de twinkeling minder uit, omdat die objecten diffuus licht uitstralen. Als je gaat fotograferen, is de turbulentie je grootste vijand.
Een planetaire camera zoals een ZWO ASI224MC (circa €350) kan door de turbulentie heen 'lucky imaging' toepassen. Je maakt duizenden opnames en selecteert alleen de scherpste frames. Zo win je stabiliteit terug, zelfs op een winderige avond.