Kan en måne ha en egen måne?

Ted Gärdestad ville ha sin egen. Han är tveklöst inte den enda som önskar sig en plats där man kan skjuta problemen åt sidan och uppehålla sig på tills en allmän lösning på dem infunnit sig. Banaliserar man Kenneth Gärdestads text till en juridisk fråga om huruvida en privatperson skulle ha rätt att äga en himlakropp är vi inne och tufsar bland de embryon till rymdlagar som inte förrän nu ansetts nödvändiga.

Hur som helst lyder himlakroppar juridiska lagar lika lite som de inställer sig för att att följa språklagarna. En himlakropp kan ha en annan, mindre, himlakropp roterande kring sig på lämpligt avstånd. När en stjärna har dylika kallas de planeter. En planets naturliga satelliter kallas månar. Därför kan den himlakropp som rent fysiskt skulle kunna rotera kring en måne inte rent språkligt kallas ”måne”.

Detta diskuterades inledningsvis i en klass med rymdintresserade elever i åk 8 på Sursikbacken. Hannes berättar då att det heter ”Sub-måne”. Han hade under inledningen av lektionen, likt alla andra elever i klassen, startat upp den dator som småningom skulle brukas. ”Småningom” infann sig fortare än läraren tänkt, men stå ivägen för nyfikna elever – det gör man inte. Bevisligen kan  en elev som har ögonen i en skärm både lysna och fokusera på ämnet.

1920px-Rhean_rings_PIA10246_Full_res
Beräkningar tyder på att det kan finnas ringar kring Saturnus’ måne Rhea. Det skulle i så fall vara de första upptäckta submånarna i vårt solsystem. Illustration: NASA/JPL/JHUAPL – http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA10246

Hur liten kan då en himlakropp vara för att vara kapabel att hålla sig med en egen naturlig satellit under något så när stabila förhållanden?

Asteroiden Florence, som passerade nära Jorden 1.9.2017, har två månar. Åtminstone hade den så när den passerade Jorden denna gång. Att en måne skulle ha en submåne är därför inte alls otroligt. Dock har letandet i vårt solsystem hittills inte burit frukt. I och för sig är de små himlakropparnas månar rätt hårt utsatta för gravitationen från andra, större, himlakroppar i närheten. Töjkraften (”tidvattenkraften”) från moderkroppen bidrar också till en submånes bristande banstabilitet. Därmed sagt att en submåne knappast skulle vara för evigt. Så kan vara fallet med en eventuell tidigare submåne kring Saturnus’ måne Iapetus.

3122_Florence_with_moons
Asteroid 3122, allmänt kallad Florence efter Florence Nightingale, har visat sig ha två månar i banor kring sig. Bild: NASA/JPL, Center for Near-Earth Object Studies – EarthSky.org

Det område, inom vilket en submånes omloppsbana skulle kunna existera, har formen av en sfär eftersom det är gravitationen från månen som är avgörande. Gravitationen är proportionell mot massan, vilket i sin tur berättar att en måne med liten massa har en liten sfär inom vilken den kan dominera attraktionen på en annan kropp, en submåne.

”Det kallas Hillsfär.” säger Hannes.

”Det visste jag inte.” säger läraren.

Det är en underbar tid vi lever i.  Och den skulle bli bättre.

Det var ju det där om att en måne kunde ha en submåne som var mindre än månen själv. I annat fall skulle himlakropparna dansa runt med varandra kring ett gemensamt barycenter. I vårt solsystem väckte Pluto nyfikenhet när New Horizons närmade sig planeten under sommaren 2015. Bland annat fick vi se följande bildserie där Pluto, i sällskap med sin måne Charon, dansar kring deras gemensamma masscentrum – barycenter. Charon har en massa som är drygt 12% av Plutos massa. Jämförelsevis är Månens massa bara drygt 1,2% av Jordens. Hur skulle Jordens och Månens dans se ut i jämförelse med Charons och Plutos?

Pluto_Charon
Plutos och Charons dans är ett utmärkt exempel på att omloppsbanor går kring himlakropparnas gemensamma masscentrum, barycenter. Ju mindre skillnaden i massa är desto bättre syns fenomenet. Detta är också ett fenomen man kan ge akt på för att hitta planeter i omloppsbana kring en stjärna. Bild: NASA, New Horizons

”Sådär precis ser det ut ovanifrån när man ska kasta slägga”, sa Carolina.

”Exakt!” sa läraren. ”Det är det ju.”

På fritiden är Carolina friidrottare, med en förkärlek för kastgrenar. Följaktligen hade hon rörelsen hos släggkastare och slägga under kontroll. De roterar också kring ett gemensamt barycenter. Ur sina erfarenheter och insikter plockade hon den gemensamma fysiken mellan en satellit och en slägga.

I mångt och mycket är det en kunskapens och vishetens dans som uppstår när människor med olika erfarenheter diskuterar. Till skillnad från himlakroppars hyfsat stabila massförhållanden böljar kunskapsmassan fram och tillbaka mellan aktörerna. Än är en ett ymnighetshorn av idéer, än finner en annan kopplingar som leder vidare. Att lära sig är långt mer än att plugga. Diskussioner ger nya infallsvinklar om man beviljar dem utrymme.

 

 


JanJan är lärare i matematik, fysik och vetenskapliga tillvalsämnen på Sursik skola i Pedersöre, Finland, samt resursperson på skolresurs.fi. Att ta in världsrymden i klassrummet ger ofta, åtminstone, ett delsvar på frågan ”Varför?”, en fråga som hörs rätt ofta i samband med matematikundervisningen. Att dryfta stora frågor ger nyfikenheten näring, vilket i sin tur är en av nyckelingredienserna till framgång. 

Kommentera

Fyll i dina uppgifter nedan eller klicka på en ikon för att logga in:

WordPress.com Logo

Du kommenterar med ditt WordPress.com-konto. Logga ut /  Ändra )

Google+-foto

Du kommenterar med ditt Google+-konto. Logga ut /  Ändra )

Twitter-bild

Du kommenterar med ditt Twitter-konto. Logga ut /  Ändra )

Facebook-foto

Du kommenterar med ditt Facebook-konto. Logga ut /  Ändra )

w

Ansluter till %s