Store måleprogrammer i Observatoriets historie Bjørn Ragnvald Pettersen Institutt for matematiske realfag og teknologi, NMBU bjorn.pettersen@nmbu.no 1
Christopher Hansteen - grunnleggeren Født 1784 i Christiania Student, Universitetet i København Prisoppgave om jordmagnetisme Lektor i anvendt matematikk i 1814 Professor 1816-1861 Direktør i Norges geografiske oppmåling 1817-1872 Død 1873 2
Observatoriet ved Akershus 1815-28 Astronomisk tidsbestemmelse Geografiske koordinater Geodesi 3
Observatoriet bygget 1830-1833 Instrumenter anskaffet 1826-1828 Senere utvidelser og bygg 1839-1885 4
Observatoriets prosjekter 1833-1934 1834-1925 Observatoriets koordinater, stadige forbedringer. 1849 Observatoriets koordinater offentliggjøres. Norges nullmeridian. 1865 Telegrafisk lengdebestemmelse. 1887 Breddevariasjon. 1837-1920 Meteorologiske observasjoner Temperatur, lufttrykk, nedbørsmengde Instrumenter på skyggesiden (3 sett) Nødvendig for korreksjon av astronomiske observasjoner Nødvendig for Almanakken 1839-1930 Geomagnetiske observasjoner Eget hus for kalibrering av magnetfeltets styrke Tidsserier av misvisning, helning og styrke 5
Observatoriets prosjekter 1833-1934 1845-1900 Geodesi 1845-50 Struves meridianbue i Finnmark. UNESCO 2005. 1863-1890 Europeisk meridianbue fra Napoli til Trondheim. 1846-1920 Astrometri 1846-1858 av asteroider og planeter 1850-1920 baneberegninger 1870-1877 Stjernekatalog: bidrag til Astronomische Gesellschaft. 1897-1907 Re-observasjon av AG stjernekatalog. Oppdagelse av 285 nye egenbevegelses-stjerner 6
Geografiske koordinater 1849 Geodetisk fundamentalpunkt og nullmeridian Φ=59 54 43,7 λ=10 43 22,5 ø.grw. 7
Breddegraden: passasje-instrument Pistor & Martins i første vertikal Hans Geelmuyden (1887): φ=59 54 43,76 ±0,21 Nyberegning (1893, AN #3193) φ=59º54 44,0" ±0,1" 8
Variasjon av breddegraden i Oslo observert av Hans Geelmuyden i 1887 9
Jordaksens polbevegelse Polaksens bevegelse har flere komponenter med forskjellig styrke. Chandler-perioden er 435 døgn; årlig periode er 365 døgn 10
Lengdegraden observert på Observatoriet Hansteen & Fearnley: Kronometer ekspedisjoner til København i 1847: Δλ=1 51 15,0 ± 10,6 Fearnley et al.: Telegrafisk tidsoverføring Oslo- Stockholm-København i 1865: Δλ=1 51 17,25 ± 0,9 Lous: Radio tidssignaler Oslo-Paris i 1924-25: λ=10 43 22,8 ± 0,3 ø.grw. GPS λ=10 43 22,5 ø.grw. 11
Meteorologi 1837-1920 Meteorologiske observasjoner gjøres på Observatoriet. Nødvendige for Korreksjon av målinger som varierte med (T,p) værprognoser til Almanakken 1866 Meteorologisk Institutt opprettes observator H. Mohn blir professor i meteorologi Kilde: Øyvind Nordli 12
Magnetisk ekspedisjon til Sibir 1828-1830 Magnetiske data sammenstilt 1812 i København Nord- og sydpol Sterke magnetfelt utenfor Brasil og i Sibir Hansteens modell for jordmagnetismen To stavmagneter i jordens indre Forskjellig orientering og plassering Kunne jordkloden ha 4 magnetiske poler? 13
Magnetiske observasjoner 1839-1908 Magnetisk observatorium i parken; 1841-1930 i Rotunden Tidsvariasjoner Daglige Solbelyst ionosfære Sporadiske Nordlys og geomagnetiske stormer Nettverk av observatorier Gauss Magnetische Verein Global modell av jordens magnetfelt 14
Prosjekter i geodesi: jordklodens flattrykning og utstrekning 1845-50 Struves meridianbue oppmåles i Finnmark Er på UNESCOs verdensarv fra 2005. 1863-1890 Europeisk meridianbue fra Napoli til Trondheim. 1863-1888 Trekantrekke med astronomiske feltstasjoner 1865 Telegrafisk lengdebestemmelse Oslo, København, Stockholm 1879 Tidevannsmålere for å bestemme havnivået (høyde over havet) 1892-1914 Tyngdemålinger i hele Norge 15
Astronomiprogrammer med meridiansirkelen Astrometri av nyoppdaget Neptun 1846-1855 Astrometri av planeter og asteroider 1847-1858 Astrometri av stjerner Astronomische Gesellschaft stjernekatalog, 65 <δ<70 ; 3949 stjerner; 1870-1877, 1887 Re-observasjoner av hele sonen 1897-1907 285 nye stjerner med egenbevegelse 16
Observatorie-utvidelser 1841: Magnetisk observatorium 1842: Repsold refraktor i tårnet 1851: Merz kometsøker 1857: Merz refraktor i nord-paviljongen 1885: Merz/Olsen refraktor i øst-paviljongen 17
Komet-observasjoner Posisjon og baner for 35 kometer (1852-1919) Komet-morfologi, e.g. Donati 1858 Forsøk med polarimetri (1858 & 1862) og spektroskopi (1874) av kometer Fearnley: Ekspanderende ringer fra kjernen (sjokkbølger?) H. Mohn: Polarimetri av kometlyset 18
Solbservasjoner med tårnrefraktoren Solformørkelse 1851: Protub. på sola, ikke måne Solflekkers egenbevegelse målt (1857) Formørkelse 1858: Protuberans knyttet til stor solflekkgruppe på solskiva 6 dager før Hα-morfologi av protuberanser med spektrohelioskop (1872-73) 19
Avstanden til sola med Merz-refraktoren Asteroiden Eros nær jorda i 1900 Posisjonsbestemmelse, asteroidebane Visuelle obs. vs. fotografiske i utlandet Resultat 8,806 ± 0,004 (visuelle observasjoner) Resultat 8,807 ± 0,003 (fotografiske obs.) 20