Därför är himlens kroppar i evig dans

Tittar man på månen ser man alltid samma sida, samma "landskap", fläckar av mörkare och ljusare ytor. Men varför är det egentligen så? Varför visar månen oss samma sida hela tiden? 

Och i vilken riktning rör sig månen runt jorden? Färdas den medurs eller moturs (sedd från ovan Nordpolen)? Rör den sig över Asien via Europa/Afrika till Amerika eller är det kanske tvärtom?

Följer man månen under en natt ser man att den stiger i öst för att sedan slå sig till ro i väst – precis som solen rör sig över himlavalvet. Men denna rörelse är skenbar. Det vi ser är egentligen bara konsekvensen av jordens rotation, inte månens eller solens egen rörelse.

Månen ser skenbart ut att färdas ett varv runt jorden på ett dygn. Men dess egen rörelse runt jorden tar en knapp månad. Tittar man på himlavalvet under några timmar kommer man alltså se månen färdas västerut, men den egna rörelsen är närmast omöjlig att separera ut.  

Men det går med lite hjälp. En klar höstnatt ser jag Jupiter och månen från balkongen. Jag tar två bilder. På den första, tagen kl 21.46, den 8 oktober 2022 i sydlig riktning, ser vi månen precis under Jupiter. På nästa bild, tagen två timmar senare, ser vi hur både månen och Jupiter har rört sig västerut (alltså samma skenbara rörelse som solen gör över dagen). Men tittar vi noga ser vi också att månen – i relation till Jupiter – flyttat sig österut. Skillnaden är liten men ändå tydlig. 

Jupiter blir här hjälpmedlet – en tydlig fixpunkt på himlavalvet – som avslöjar månens egen rörelse. 

Jupiters egen rörelse under den här perioden är nämligen så liten att den sedd från jorden är i stort sett fastlåst på stjärnhimlen. (Jupiter befinner sig i snitt 778 miljoner km från jorden, månen i snitt cirka 385 000 km, det vill säga mindre än en halv tusendel). 

Den lilla förflyttning vi bevittnar är månens egen rörelse och den rör sig i riktning från Amerika via Europa och Afrika bort mot Asien, alltså moturs. På en timme handlar det om en halv grad, vilket ungefär motsvarar månens diameter.

Det är det här som gör att nymånen först uppenbarar sig i väster. Det är också det här som gör att solförmörkelser – månens skugga som faller över jordytan – rör sig från väst till öst (trots att motsatsen hade kunnat förväntas om man bara hade tänkt på hur jorden roterar kring sin egen axel).

Man kan nu göra lite fler intressanta observationer. Föreställ er att vi reser rakt upp från Nordpolen och tittar ner på vårt solsystem. Då kommer vi alltså se att månen rör sig moturs runt jorden, men vi kommer också se att månen roterar moturs kring sin egen axel.  

Vi kommer också se att alla planeterna rör sig moturs runt solen, och att alla planeter – förutom Venus och Uranus, vilket är intressanta historier i sig – spinner kring sin egen axel moturs. Även solen spinner runt sin axel moturs. Det faktum att i princip hela solsystemet roterar på detta sätt vittnar om att det en gång för 4,5 miljarder år sedan formerades ur ett gigantiskt moln av gas och stoff som roterade i samma riktning.

Lika intressant är att månen rör sig lika snabbt runt jorden som den roterar runt sin egen axel! Det innebär att den alltid visar samma sida mot jorden. En dag på månen varar således cirka två veckor, och sedan blir det natt i två veckor. 

Att månen roterar i samma takt runt sin egen axel som den rör sig runt jorden innebar också att vi människor inte sett månens baksida förrän rymdåldern tog fart på 60-talet. Det dröjde faktiskt till år 2019 innan mänskligheten (i det här fallet Kina) lyckades genomföra en kontrollerad landning med en rymdsond på månens baksida. 

Det finns en svensk film som heter Berget på månens baksida från 80-talet med manus av Agneta Pleijel, och Bibi Andersson i en av huvudrollerna. Den handlar om den framstående ryska matematikern Sonja Kovalevsky som delvis levde i Sverige och år 1884 blev världens första kvinnliga professor i matematik.  

Hon växte upp i Ryssland, men där fick kvinnor inte studera matematik på universitetsnivå. Hon valde då att ingå skenäktenskap med en rysk paleontolog med syftet att få möjlighet att resa utomlands för att studera. Hon kom till Tyskland, men också där var universitetsstudier i matematik stängda för kvinnor. Men efter mycket kämpande lyckades hon få en av Europas ledande matematiker, Karl Weierstrass, att undervisa henne privat. Det ledde till att hon lyckades bli doktor i matematik, och sedermera också, i unga år, professor i matematik i Stockholm. 

Hon vann senare också ett stort pris av den franska vetenskapsakademin för sitt arbete om roterande kroppar. På månens baksida finns också en krater uppkallad efter henne, den så kallade Kovalevsky-kratern. 

Vill man veta mer om Sonja Kovalevsky rekommenderas Utbildningsradions Att tänka mot strömmen som handlar om hennes fascinerande livshistoria. 

Månens baksida har väckt människans förundran och givit upphov till en massa intressanta spår i populärkulturen, till exempel har Pink Floyds klassiska album The Dark Side of the Moon sålt i 45 miljoner exemplar. Fast här syftar bandet troligen på människans galenskap snarare än månens baksida i handfast mening. Det engelska ordet för galning är ju också lunatic, som kommer från luna, måne på latin (och spanska). 

På latin sade man lunaticus som refererade till någon som drabbats av månen, alltså den slags galenskap som är kopplad till periodiska förändringar av månens faser. Men begreppet har djupare rötter. I The Journal of the History of the Neurosciences hittar jag en fascinerande artikel av italienska forskare med titeln The Disease of the Moon: The Linguistic and Pathological Evolution of the English Term "Lunatic", som visar på kopplingar till grekiskans ord för epilepsi. 

Forskarna citerar den första dokumenterade användningen av begreppet lunaticus i en av de tidigaste bibelöversättningarna till latin, Versio Vulgata, från 400-talet. Där i Matteusevangeliet 17: 15 säger en far till Jesus om sin son: "Domine, misere filio meo, quia lunaticus est  …". I King James bibel från 1611 lyder översättningen: "Lord, have mercy on my son: for he is lunatick". Och i min gamla skolbibel står att läsa: "Herre, förbarma dig över min son. Han är fallandesjuk  … och plågas svårt. Ibland ramlar han i elden och ibland i vattnet." Fallandesjuk är en gammal benämning för epilepsi. 

Jesus svarade för övrigt: "Detta fördärvade släkte som inte vill tro! Hur länge måste jag vara kvar hos er? Hur länge måste jag stå ut med er? För hit honom till mig." Jesus talade därefter "strängt till pojken och demonen for ut ur honom och från den stunden var han botad."   

Att månen roterar runt sin egen axel i precis samma takt som den färdas runt jorden beror på en gravitationell koppling (inlåsning, eller tidal locking, på engelska) med jorden. Tidigare roterade månen snabbare runt sin egen axel men gravitationens kraft mellan jorden och månen har gjort att månens rotation saktats ner. Detsamma gäller jorden. För omkring 600 miljoner år sedan tog det jorden 22 timmar att spinna ett varv. Går vi tillbaka till tiden kort efter solsystemets födelse var ett dygn på jorden bara sex timmar. 

På ett förenklat sätt kan man se det som att jorden är en kropp som ligger och spinner i ett badkar (världshaven), som månen drar i  … jordens hastighet saktas då ner genom att månen håller vattnet i sitt grepp (som en roterande kropp som bromsas ner i ett badkar). 

Det är också detta grepp i kombination med jordens rotation som gör att vi får tidvatten. På sikt kommer även jordens rotation ha saktat ner så mycket att jorden bara visar en sida åt månen hela tiden. 

Människor har funderat över om jordens rotationshastighet var konstant eller inte under en lång tid. Redan år 1752 utlyste den Kungliga Vetenskapsakademin i Berlin en tävling med just den frågan. En av dem som deltog var filosofen Immanuel Kant. Han svarade korrekt att jordens rotationshastighet borde minska och han förklarade också anledningen därtill. Tävlingen vanns dock av en italiensk matematiker som felaktigt menade att jordens rotationshastighet inte ändrades över tid. 

Jordens allt långsammare rotation leder också till att jorden och månen fjärmar sig från varandra (en konsekvens av gravitationen och att månen och jorden inte är formade som perfekta klot). För tillfället avlägsnar sig månen från jorden med cirka 4 cm per år.

Jorden och månen är sålunda kopplade till varandra i en slags himmelsk dans som för samman våra spinn allt tätare, men som samtidigt för oss längre bort från varandra. 

Vi vill alla ha både frihet och närhet. Även himlakropparna tycks brottas med det. Det finns något vidunderligt i det, nästan poetiskt vackert.

Läs även: Ur led är tidens lopp

Läs även: Äntligen kan vi se de svarta hålen