Ruimte

10 verbluffende feiten over de doorgang van Venus

Een doorgang in astronomische termen is wanneer een hemellichaam voor een ander passeert, zodat we, gezien vanaf de aarde, de ene op de andere op de andere kunnen zien bewegen. De maan passeert voor de zon tijdens een zonsverduistering, bijvoorbeeld. Veel zeldzamer dan een zonsverduistering is de planeet Venus die door de zon reist. De laatste keer dat dit plaatsvond was in 2004. Maar je hebt geluk! De volgende transit van Venus zal dit jaar plaatsvinden! Op 5 en 6 juni 2012 zullen degenen die zich op de juiste plek op aarde bevinden en met een heldere hemel, deze zeer zeldzame gebeurtenis te zien krijgen. De beste plek om de doorvoer te zien, is in de Stille Oceaan. Het eiland Tahiti is ideaal voor degenen die willen reizen om het te zien gebeuren en het eiland bereidt zich voor op vele "astronomietoeristen" om daarheen te gaan om de doorreis te bekijken. Delen van de doorvoer zijn zichtbaar vanuit Europa en Noord-Amerika. Het grootste deel van Zuid-Amerika en westelijk Afrika zullen de doorvoer niet kunnen zien. Wat een toeschouwer zal zien, is een kleine zwarte punt (Venus) die voor de zon passeert. Afhankelijk van waar je op aarde bent om de doorvoer te bekijken, zie je de stip mogelijk enkele uren langzaam over de zon bewegen.

Sequenties van transits komen voor in een patroon dat zich elke 243 jaar herhaalt, waarbij de transits acht jaar na elkaar plaatsvinden, gevolgd door een opening van 121,5 jaar, gevolgd door een kloof van acht jaar (de transit in 2012 eindigt de laatste acht jaar vanaf de transit van 2004) en dan nog een lange opening van 105,5 jaar tot de volgende doorgang. Dus voor degenen die de Venus-doorgang missen in juni, zul je moeten leven om inderdaad heel oud te zijn om het volgende paar transits te vangen (2117 en 2125). Om te zien of je een deel of het geheel van de Venus-transit van 2012 kunt bekijken, ga je hierheen (waarschuwing - mogelijk een snelle internetverbinding nodig).

Eerste historische waarnemingen

Toen Galileo in 1609 zijn eerste telescoop uitvond, kwam de eerste kans om via moderne optische apparaten een Venus-doorgang te observeren met de doorgangen van 1631 en 1639. Vijf jaar vóór de doorreis van 1631, in 1627, werd Johannes Kepler de eerste persoon die een doorgang van Venus. Kepler voorspelde met succes de gebeurtenis 1631. Kepler kon echter niet vaststellen waar de beste locatie zou zijn om de doorvoer te observeren, noch besefte hij dat in 1631 de doorvoer in het grootste deel van Europa niet waarneembaar zou zijn. Daarom maakte niemand afspraken om te reizen naar waar ze het konden zien, en deze doorgang werd gemist.

Gelukkig, acht jaar later, op 4 december 1639, werd een jonge amateurastronoom met de naam Jeremiah Horrocks de eerste persoon in de moderne geschiedenis die een Venus-transit voorspelde, observeerde en registreerde. Horrocks corrigeerde de eerdere berekeningen van Kepler en besefte wat we nu weten over Venus-transits, dat ze na acht (lang) acht jaar na elkaar optreden. Er wordt vaak beweerd dat hij zijn waarnemingen van Carr House in Much Hoole, nabij Preston, Engeland heeft uitgevoerd. Horrocks vertelde ook zijn vriend, een andere amateurastronoom met de naam William Crabtree, over de komende voorspelde transit en hij zag ook het silhouet van de planeet op de zonneschijf. Crabtree waarschijnlijk waargenomen in de buurt van Broughton, Manchester, Engeland. Hoewel Horrocks niet zeker was wanneer de transit zou beginnen, had hij het geluk om de tijd te raden, zodat hij een deel ervan kon observeren. Hij gebruikte een telescoop om het beeld op een witte kaart te schijnen, en observeerde zo veilig de doorvoer zonder zijn ogen te beschadigen. Met behulp van zijn waarnemingsgegevens kwam Horrocks met de beste berekening voor een Astronomical Unit (AU).

Gebruikt om een astronomische eenheid te berekenen

Honderdtweeëntwintig jaar later kwam het volgende achtjarige paar Venus-transits. Gedurende die tijd had de bekende astronoom Edmond Halley (van de bekendheid van Halley's komeet) voorgesteld dat wetenschappers een nauwkeurige schatting konden krijgen van de afstand tussen de aarde en de zon (een astronomische eenheid of AU) met behulp van het wetenschappelijke principe van parallax. Parallax is het verschil in de schijnbare positie van een object langs twee verschillende gezichtslijnen en wordt gemeten door de hoek of halve hellingshoek tussen die twee lijnen. Halley redeneerde terecht dat als de Venus-doorgang werd bekeken en gemeten vanaf zeer verre punten op de aarde, de gecombineerde metingen, met behulp van parallax, konden worden gebruikt (met trigonometrie) om de werkelijke afstand tussen de aarde en de zon (AU) te berekenen. Tot die tijd gebruikten de wetenschappers de bepaling van AU door Horrocks, maar ze beseften dat ze veel meer nauwkeurige waarnemingen nodig hadden om een meer getrouwe berekening te krijgen.

Zo lanceerden de Venus-doorvoeringen van 1761 en 1769 een ongekende golf van wetenschappelijke observaties naar de verste punten van de wereld. Dit was een van de vroegste voorbeelden van internationale wetenschappelijke samenwerking. Reizen (en de reis overleven) naar deze locaties was evenzeer een avontuur als het verkrijgen van de eerste nauwkeurige gegevens voor een Venus-doorgang. Wetenschappers, voornamelijk uit Engeland, Frankrijk en Oostenrijk, reisden naar plaatsen die zo ver uit elkaar lagen als Newfoundland, Zuid-Afrika, Noorwegen, Siberië en Madagaskar. In Zuid-Afrika werden zeer goede metingen verkregen door Jeremiah Dixon en Charles Mason, die later hun naam zouden toevoegen aan de historische Mason-Dixonlinie in de VS. Bekende punten van de wereld voor de doorvoer van 1769 inclusief Baja, Mexico; Sint-Petersburg, Rusland; Philadelphia Pennsylvania, VS; Hudson Bay, Canada; en van Tahiti nam de grote Britse ontdekkingsreiziger Captain Cook de doorvoer waar vanuit een plaats die hij 'Punt Venus' noemde.

Aan de hand van de gegevens verkregen uit de twee transits, berekende de Franse astronoom Jérôme Lalande de astronomische eenheid met een waarde van 153 miljoen kilometer. De berekening was een aanzienlijke verbetering ten opzichte van de berekeningen van Horrocks uit de waarnemingen uit 1639.De moderne meting voor een AU is 149 miljoen kilometer (92.955.807,3 mijl).

Ontdekking van de atmosfeer van Venus

Voordat astronomen de doorgang van Venus bekeken, wist niemand dat Venus een atmosfeer had. Dit alles veranderde met de transit van de 1761 Venus. Vanuit het observatorium in Petersburg voorspelde de Russische wetenschapper Mikhail Lomonosov het bestaan van een atmosfeer op Venus. Lomonosov zag het beeld van Venus brekende zonnestralen terwijl hij de doorgang waarnam. Tijdens de eerste fase van de doorgang zag hij een lichtring rond het achterste einde van de planeet (het gedeelte dat nog niet door de zon was gepasseerd). Hij concludeerde terecht dat het enige om uit te leggen dat de lichtbreking een atmosfeer rond de planeet zou zijn.

Black Drop Effect

Bij het observeren van de Venus-transit, zijn de meest kritieke tijden het eerste, tweede, derde en vierde contact. In staat zijn deze overgangen duidelijk te zien en te timen - van de schaduw van Venus die niet raakte, tot het eerst de zonneschijf (het eerste contact) raken, de tijd dat de schaduw van Venus volledig in de schijf van de zon overgaat (tweede contact), en dan bij het verlaten van het punt, waar de voorrand van de schaduw van Venus opnieuw de schijf van de zon (derde contact) raakt, terug in de ruimte, en de tijd dat de hele schaduw de schijf van de zon heeft verlaten (vierde contact) en is niet langer zichtbaar - is belangrijk om nauwkeurige gegevens te verkrijgen. Jammer genoeg, maakt een optisch fenomeen genoemd het zwarte dalingseffect het moeilijk om de tweede en derde contacten te zien.

Vlak na het tweede contact, en weer net voor het derde contact tijdens de doorvoer, lijkt een kleine zwarte "traan" de Venusschijf met de ledemaat van de Zon te verbinden, waardoor het onmogelijk is om exact het moment van het tweede of derde contact nauwkeurig te timen. Deze negatieve impact op de timing van het tweede en derde contact droeg bij aan de fout in de berekening van de werkelijke waarde van AU, in de transits van 1761 en 1769. Eerst werd gedacht dat het zwarte druppeleffect werd veroorzaakt door de dikke atmosfeer van Venus, maar nu wordt aangenomen dat het voornamelijk wordt veroorzaakt door interferentie in de atmosfeer van de aarde. Tegenwoordig minimaliseren betere telescopen en optieken het effect van de zwarte druppel voor astronomen die Venus (en Mercurius) transits waarnemen.

Zoeken naar extrasolaire planeten

Tegen de tijd dat de Venus-transits van 2004 en 2012 rondgerold werden, konden metingen van AU worden gedaan met behulp van andere en meer nauwkeurige meettechnieken. Dat betekende echter niet dat de transits van 2004 en 2012 niet lang werden verwacht. Ze kunnen nog steeds worden gebruikt om heel belangrijke wetenschap te doen, in dit geval, om te helpen bij het zoeken naar planeten buiten ons zonnestelsel.

Wetenschappers wilden graag meer weten over hoe patronen van licht werden gedimd en verstoord toen Venus het zonlicht van de zon blokkeerde. Dit zou gegevens opleveren om nieuwe en betere methoden te ontwikkelen om dezelfde techniek te gebruiken om te zoeken naar planeten die in de verte over zonnen draaien. Op dit moment worden verschillende andere methoden gebruikt om extrasolaire planeten die om verre zonnen draaien te 'zien'. Maar de meeste van deze methoden vereisen dat de extrasolaire planeten zeer grote planeten zijn - Jupiter-formaat. Het perfectioneren van een manier om een extrasolaire planeet te 'zien' op basis van het licht dat het blokkeert, afkomstig van de zon, wanneer het wordt getransporteerd, zou een veel nauwkeurigere manier zijn om de planeet te detecteren en zou kunnen worden gebruikt om de grootte van de planeet te 'zien' en te berekenen. veel kleinere planeten in een baan rond deze zonnen. Er is echter een uiterst precieze meting nodig: de doorvoer van Venus zorgt ervoor dat het licht van de zon slechts 0,001 magnitude daalt en dat het dimmen van kleine extrasolaire planeten veel minder zal zijn.

First Transit of Venus "Movie"

In december 1882 reisde astronoom David Peck Todd van Amherst College in Massachusetts naar Californië om de doorgang van Venus te fotograferen. De transits van 1874 en 1882 waren de eerste sinds de uitvinding van de fotografie, zodat de documentatie van Todd over de Venus-transit een van de eerste was die met behulp van foto's werd gemaakt. Op de top van Mount Hamilton van wat Lick Observatory zou worden (dat nog in aanbouw is in 1882), verzamelde Todd een reeks foto's tijdens de transit van 6 december. De kijkomstandigheden waren ideaal zonder wolken en hij verzamelde 147 glazen negatievenplaten die het grootste deel van de doorvoer documenteerden. De platen werden zorgvuldig opgeslagen maar werden snel vergeten omdat astronomen betere manieren vonden om de transits te bekijken en te documenteren.

In 2002 herontdekten twee astronomen die voor het tijdschrift Sky and Telescope hadden geschreven de lang vergeten platen, allemaal intact en in goede staat. Ze beseften dat de reeks foto's kon worden gemaakt in de eerste "film" van een Venus-doorgang. De resulterende "film" documenteert een van de historische waarnemingen van een Venus-doorgang. Je kunt de animatie van de doorvoer bekijken met behulp van de 147 negatieven hier (waarschuwing - je hebt QuickTime en een snelle internetverbinding nodig).

Transit Creep en niet-parende doorgangen

De maanden waarin we de achtjarige paren van Venus-transits kunnen zien, "kruipen" naar voren. Vóór de transit door 1631 vond het paar plaats in mei en november. Transits kunnen momenteel alleen in juni of december plaatsvinden. Transits gebeuren meestal in paren, op bijna dezelfde datum acht jaar na elkaar. Dit komt omdat de lengte van acht aardse jaren bijna gelijk is aan 13 jaar op Venus, dus elke acht jaar bevinden de planeten zich in ongeveer dezelfde relatieve posities. Het kleine verschil betekent echter dat de timing van de aankomst van de achtjarige paren transits langzaam naar voren kruipt op de Aardkalender.

Deze benaderende conjunctie tussen Aarde en Venus resulteert meestal in een paar transits, maar niet altijd. De doorreis van 1396 had geen paar (er was geen doorgang in 1404, één verscheen pas in mei 1518). De volgende "solo-doorvoer" vindt plaats in 3089.

Meerdere doorvoer tegelijk

Meerdere doorgangen zijn zeer, zeer, zeer zeldzame gevallen, maar gebeuren. Het is mogelijk dat er tegelijkertijd een zonsverduistering en een doorgang van Venus plaatsvindt. De laatste keer dat dit plaatsvond was in het jaar 15.607 v.Chr. De volgende zonsverduistering plus Venus transit zal plaatsvinden op 5 april 15.232.

Het is ook mogelijk dat Mercurius en Venus tegelijkertijd door de zon gaan. Dat klopt, beide inwendige planetaire buren van de Aarde komen perfect overeen met de baan van de aarde en de zon zodat een waarnemer op aarde beide kleine schaduwen tegelijkertijd voor onze zon kan zien passeren. De laatste keer dat dit gebeurde was in het jaar 373.173 v.Chr. De volgende keer dat de simultane transit van de zon door beide planeten zal plaatsvinden, is 26 juli, 69.163. Zal de mens er zelfs zijn om dit ver van de doorvoer te zien?

Doorgang van Venus maart

Het jaar 1882 was een Venus transitjaar en om deze historische gebeurtenis te herdenken, en de onthulling van een standbeeld van de Amerikaanse natuurkundige Joseph Henry (die de eerste elektromotor ontwikkelde en de eerste secretaris was voor het Smithsonian Institute), de beroemde bandleider en componist John Philips Sousa kreeg de opdracht om een mars te schrijven. Sousa schreef de mars, het werd gepubliceerd door de J.W. Pepper Company, en snel vergeten en verloren. Maar niet voordat de mars voor het eerst werd uitgevoerd op 19 april 1883 om 16.00 uur, wat voor Sousa, een vrijmetselaar, een maçonnieke betekenis had met betrekking tot het element koper, koper gebruikt in elektrische motoren (uitgevonden door Henry), en Venus, wat waarschijnlijk logisch is voor vrijmetselaars die deze lijst lezen maar verloren is gegaan door de auteur.

Hoe dan ook, de mars kwam en ging net zo snel als een Venus transit en werd 100 jaar lang verloren gehouden totdat hij werd herontdekt in de Library of Congress in ... wacht erop ... 2003! Ja, een jaar voor de transit van 2004 werd de lang verloren Sousa-mars "Transit of Venus March" net op tijd gevonden om de volgende transit te vieren! In 2004 sloot de Library of Congress samen met NASA de verloren verloren mars terug naar het grote publiek (die blijkbaar net zo enthousiast waren over de bevolking van 1883). Nu kun jij Sousa's Transit of Venus March (wat voor mij ongeveer hetzelfde klinkt als al zijn andere marsen) ook horen in de clip hierboven.

Guillaume Le Gentil

Een Franse wetenschapper en astronoom die lange namen namen naar een nieuw extreem - Guillaume Joseph Hyacinthe Jean-Baptiste Le Gentil de la Galaisière (Guillaume Le Gentil) leverde een aantal belangrijke bijdragen aan de astronomie, vooral enkele van de eerste observaties van verschillende Messier-objecten. Maar het was zijn rol als onderdeel van de internationale drive om de 1761 Venus-doorvoer te documenteren die hem zo'n interessante en tragische figuur maakt.

Le Gentil was een van de meer dan honderd waarnemers van over de hele wereld die marcheerden of zeilden naar ver weg locaties van de wereld om verschillende verafgelegen uitkijkpunten van de doorgang te verkrijgen om te helpen bij het berekenen van een nauwkeuriger bepaling van een AU. Niet al deze expedities hebben succes gehad, in feite werden velen gedwarsboomd door bewolkte luchten, regen, onvriendelijke inboorlingen, moeite om te komen waar ze naartoe wilden, en defecte uitrusting. Maar niemand had zoveel pech als Le Gentil.

Guillaume le Gentil vertrok in maart 1760 vanuit Parijs naar Pondicherry, een Franse kolonie in India. Hij bereikte Mauritius in juli. Maar toen leerde hij dat Frankrijk en Groot-Brittannië in oorlog waren. Voordat zijn schip arriveerde, leerde hij dat de Britten Pondicherry hadden bezet, zodat het schip terugvloog naar Mauritius.

Op 6 juni 1761 arriveerde de doorgang zoals voorspeld, maar Le Gentil was nog steeds aan boord van het schip. Hoewel de lucht helder was, kon hij geen observaties maken aan boord van het rollende dek van een schip op zee. Geen probleem, dacht hij, ik ben zo ver gekomen, ik zal wachten op de volgende transit, acht jaar verder.

Hij bracht de tijd door, samen met andere ondernemingen, bracht de kust van Madagascar in kaart en vertrok vervolgens of Manilla in de Filippijnen om de doorvoer door 1769 te zien. Daar aangekomen kreeg hij echter weerstand van de Spaanse autoriteiten. Dus vertrok hij opnieuw naar Pondicherry India. Hij arriveerde in maart 1768 en bouwde een klein observatorium en wachtte af. 4 juni 1769 eindelijk aangekomen en hoewel vorige weken perfecte heldere luchten hadden geboden, had 4 juni niets dan wolken en regen. Hij zag niets. Moedeloos besloot hij terug te keren naar Frankrijk. Hij werd vertraagd door een aanval van dysenterie en toen werd zijn schip gevangen in een storm. Hij werd afgezet op het kleine eiland Reunion, ten oosten van Madagaskar, en hij moest wachten tot een Spaans schip hem terug kon brengen naar Frankrijk. Hij arriveerde bijna 11 jaar nadat hij vertrok, in 1771, in Frankrijk, om te ontdekken dat hij dood was verklaard, verwijderd van zijn positie aan de Koninklijke Academie van Wetenschappen en zijn fortuin was ontnomen door zijn hebzuchtige familieleden. O ja, zijn vrouw was ook hertrouwd. Uiteindelijk werd zijn positie aan de Academie hersteld en leefde hij de rest van zijn leven in Frankrijk.

« 10 verbluffende feiten over de nieuwe negende planeet 10 geweldige prestaties uitgevoerd door heiligen »