Venusdurchgang

171 Ångströms (17,1 nm)
The sun in orange, as seen from the visible spectrum, with Venus in the top left quadrant
Kontinuierliches sichtbares Spektrum
Falschfarbene ultraviolette und sichtbare Spektrumbilder der 2012 Transit der Venus, wie aus genommen von NASA's Solardynamik Observatorium
Bild des 2012 Transit genommen von der NASAs Solardynamik Observatorium Raumfahrzeug

A Venusdurchgang über den Sonne findet statt, wenn die Planet Venus geht direkt zwischen Sonne und a Überlegener Planetsichtbar gegen (und damit verdeckt sie einen kleinen Teil von) dem Solarscheibe. Während eines Transit, Venus kann aus gesehen werden Erde Als kleiner schwarzer Punkt bewegt sich über das Gesicht der Sonne. Die Dauer solcher Transits beträgt normalerweise mehrere Stunden (der Transit von 2012 dauerte 6 Stunden und 40 Minuten). Ein Transit ist ähnlich wie a Sonnenfinsternis bis zum Mond. Während der Durchmesser der Venus mehr als dreimal so hoch ist wie der des Mondes, erscheint die Venus kleiner und reist langsamer über das Gesicht der Sonne, weil er viel weiter von der Erde entfernt ist.

Transits der Venus gehören zu den seltensten vorhersehbaren astronomischen Phänomenen.[1] Sie treten in einem Muster auf, das sich im Allgemeinen alle 243 Jahre wiederholt, wobei Paare von Transits acht Jahren voneinander entfernt durch lange Lücken von 121,5 Jahren und 105,5 Jahren getrennt sind. Die Periodizität spiegelt die Tatsache wider, dass die Orbitalperioden von Erde und Venus sind nahe bis 8:13 und 243: 395 Kommenurfähigkeit.[2][3]

Der letzte Transit der Venus war am 5. und 6. Juni 2012und war der letzte Venus -Transit des 21. Jahrhunderts; Der vorherige Transit fand statt am 8. Juni 2004. Das vorherige Transitpaar war in Dezember 1874 und Dezember 1882. Die nächsten Transits der Venus finden am 10. bis 11. Dezember 2117 und 8. Dezember 2125 statt.[4][5][6]

Venus -Transits sind historisch von großer wissenschaftlicher Bedeutung, da sie verwendet wurden, um die ersten realistischen Schätzungen der Größe des Sonnensystem. Beobachtungen der 1639 Transit lieferte eine Schätzung sowohl der Größe der Venus als auch der Entfernung zwischen Sonne und Erde, die bis zu diesem Zeitpunkt genauer war als jeder andere. Beobachtungsdaten aus nachfolgenden vorhergesagten Transits in 1761 und 1769 verbesserten die Genauigkeit dieser anfänglichen geschätzten Entfernung durch die Verwendung des Prinzips von weiter Parallaxe. Der Transit 2012 bot Wissenschaftlern eine Reihe anderer Forschungsmöglichkeiten, insbesondere bei der Verfeinerung von Techniken, Exoplaneten.

Konjunktionen

Diagramm der Transits der Venus und des Winkels zwischen den Orbitalebenen von Venus und Erde

Venus scheint mit einer Umlaufbahn, die von 3,4 ° im Vergleich zur Erde geneigt ist, normalerweise unter (oder über) der Sonne bei Minderwertige Konjunktion.[7] Ein Transit kommt auf Ekliptik) - und scheint direkt über die Sonne zu gehen. Obwohl die Neigung zwischen diesen beiden Orbitalebenen nur 3,4 ° beträgt, kann die Venus bis zu 9,6 ° von der Sonne von der Erde in minderwertiger Konjunktion betragen.[8] Seit der Winkeldurchmesser Von der Sonne ist die Venus etwa ein halbes Grad. Während einer gewöhnlichen Konjunktion kann die Venus über oder unter der Sonne durch mehr als 18 Sonnendurchmesser zu passieren.[7]

Sequenzen von Transits wiederholen normalerweise alle 243 Jahre. Nach dieser Zeit sind Venus und Erde in ihren jeweiligen Umlaufbahnen an fast den gleichen Punkt zurückgekehrt. Während der Erde 243 stehende OrbitalperiodenDie Venus, die insgesamt 88.757,3 Tage, vervollständigt 395 sidereale Orbitalperioden von jeweils 224,701 Tagen, entspricht 88.756,9 Erdtagen. Dieser Zeitraum entspricht 152 Synodienperioden von Venus.[9]

Das Muster von 105,5, 8, 121,5 und 8 Jahren ist nicht das einzige Muster, das innerhalb des 243-Jahres-Zyklus möglich ist, da die Zeiten, in denen die Erde und die Venus zu dem Zeitpunkt der Konjunktion kommen, geringfügig nicht übereinstimmt. Vor 1518 betrug das Transitmuster 8, 113,5 und 121,5 Jahre, und die acht Lücken zwischen Transit vor dem Transit der 546 n. Chr. Das aktuelle Muster wird bis 2846 fortgesetzt, wenn es durch ein Muster von 105,5, 129,5 und 8 Jahren ersetzt wird. Somit ist der 243-Jahres-Zyklus relativ stabil, aber die Anzahl der Transits und deren Zeitpunkt innerhalb des Zyklus variieren im Laufe der Zeit.[9][10] Da die Anträge von 243: 395 Erde: Venus nur ungefähr ist, gibt es verschiedene Sequenzen von Transits, die 243 Jahre voneinander entfernt auftreten und jeweils mehrere tausend Jahre lang erstrecken, die schließlich durch andere Sequenzen ersetzt werden. Zum Beispiel gibt es eine Serie, die 541 v.[9]

Beobachtungsgeschichte

Cuneiform clay tablet of observations
"Venus -Tablette von Ammisaduqa", a Keilschrift Tontablette astrologischer Vorhersagen aus dem Neo-Assyrer Zeitraum

Antike und mittelalterliche Geschichte

Alt indisch, griechisch, ägyptisch, Babylonisch und Chinesisch Beobachter wussten von Venus und zeichneten die Bewegungen des Planeten auf. Die frühen griechischen Astronomen nannten Venus unter zwei Namen -Hessperus der Abendstern und Phosphor der Morgenstern.[11] Pythagoras wird zugeschrieben, dass sie derselbe Planet waren. Es gibt keine Beweise dafür, dass eine dieser Kulturen von den Transits wusste. Venus war wichtig für Alte amerikanische Zivilisationeninsbesondere für die Maya, wer nannte es Noh ek, "der große Stern" oder Xux ek, "der Wespenstern";[12] Sie verkörperten Venus in Form des Gottes Kukulkán (auch bekannt als oder im Zusammenhang mit Gukumatz und Quetzalcoatl in anderen Teilen Mexikos). In dem Dresden CodexDie Maya hat Venus 'vollen Zyklus gezeichnet, aber trotz ihrer genauen Kenntnis ihres Kurses wird kein Transit erwähnt.[13] Es wurde jedoch vorgeschlagen, dass Fresken bei gefundenen Mayapan Kann eine bildliche Darstellung des Transits des 12. oder 13. Jahrhunderts enthalten.[14]

Der persische Polymath Avicenna behauptete, die Venus als Platz auf der Sonne beobachtet zu haben. Dies ist möglich, da es am 24. Mai 1032 einen Transit gab, aber Avicenna gab nicht das Datum seiner Beobachtung, und moderne Gelehrte haben sich gefragt, ob er den Transit zu diesem Zeitpunkt aus seinem Standort hätte beobachten können; Er hat sich vielleicht verwechselt haben Sonnenfleck für Venus. Er benutzte seine Transitbeobachtung, um festzustellen, dass die Venus zumindest manchmal unter der Sonne in der ptolemäischen Kosmologie war,[15] d.h. die Sphäre der Venus kommt vor die Sonnenkugel geozentrisch Modell.[16][17]

1639 - Erste wissenschaftliche Beobachtung

Jeremiah Horrocks macht die erste Beobachtung des Transits der Venus im Jahr 1639, wie der Künstler vorgestellt wurde W. R. Lavender im Jahr 1903

1627, Johannes Kepler wurde die erste Person, die einen Transit der Venus vorhersagte, indem er das Ereignis von 1631 vorhersagte. Seine Methoden waren nicht ausreichend genau, um vorherzusagen, dass der Transit in den größten Teil Europas nicht sichtbar wäre, und infolgedessen konnte niemand seine Vorhersage verwenden, um das Phänomen zu beobachten.[18]

Die erste aufgezeichnete Beobachtung eines Transits der Venus wurde von gemacht Jeremiah Horrocks von seinem Haus bei Carr House in Viel Hoole, nahe Preston in England, am 4. Dezember 1639 (24. November unter dem Julian Kalender dann in England in Gebrauch). Seinem Freund, William Crabtree, auch diesen Transit von beobachtet von Broughton, nahe Manchester.[19] Kepler hatte 1631 und 1761 Transits vorhergesagt und 1639 einen Beinahe -Miss -Mehl. Horrocks korrigierte die Berechnung von Kepler für die Umlaufbahn der Venus, stellte fest, dass Transits der Venus in zwei Abstand von 8 Jahren auftreten würden, und prognostizierte so den Transit von 1639.[20] Obwohl er sich der genauen Zeit nicht sicher war, berechnete er, dass der Transit bei ungefähr 15:00 Uhr beginnen sollte. Horrocks fokussierte das Bild der Sonne durch eine einfache Teleskop auf ein Stück Papier, wo das Bild sicher beobachtet werden konnte. Nachdem er den größten Teil des Tages beobachtet hatte, hatte er das Glück, den Transit zu sehen, als Wolken die Sonne um 15:15 Uhr, nur eine halbe Stunde vor Sonnenuntergang, verdeckten. Horrocks 'Beobachtungen ermöglichten es ihm, eine gut informierte Vermutung zu der Größe der Venus zu machen und den mittleren Abstand zwischen der Erde und der Sonne zu schätzen-die astronomische Einheit (AU). Er schätzte, dass die Entfernung von 95,6 Millionen km; 0,639 AU 59,4 Millionen mi beträgt - etwa zwei Drittel der tatsächlichen Entfernung von 93 Millionen mi (150 Millionen km), aber eine genauere Zahl als alle vorgeschlagenen bis zu diesem Zeitpunkt. Die Beobachtungen wurden erst 1661 veröffentlicht, weit nach Horrocks Tod.[20] Horrocks basierte seine Berechnung auf die (falsche) Vermutung, dass die Größe jedes Planeten proportional zu seinem Rang von der Sonne war, nicht auf den Parallaxeffekt, wie sie 1761 und 1769 und nach Experimenten verwendet werden.

1761 und 1769

Diagramm von Edmund Halley1716 Papier zur königlichen Gesellschaft zeigt, wie der Venus -Transit verwendet werden könnte, um den Abstand zwischen Erde und Sonne zu berechnen
Messung der Venus -Transitzeiten, um zu bestimmen Solarparallaxe
Bericht über George III. Beobachtungen des Transits von 1769.

1663 schottischer Mathematiker James Gregory hatte in seinem vorgeschlagen Optica Promota diese Beobachtungen von a Transit des Planeten Quecksilberan weit verbreiteten Punkten auf der Erdoberfläche konnten verwendet werden, um die zu berechnen Solarparallaxe und damit die astronomische Einheit verwendet Triangulation. Bewusst das, ein junger Edmond Halley Beobachtungen eines solchen Transits am 28. Oktober O.S. 1677 von Saint Helena war aber enttäuscht, das nur zu finden Richard Towneley in Burnley, Lancashire hatte eine weitere genaue Beobachtung des Ereignisses gemacht, während Gallet in Avignon einfach erfuhr, dass es aufgetreten war. Halley war nicht überzeugt, dass die resultierende Berechnung der Solarparallax bei 45 "genau war.

In einem im Jahr 1691 veröffentlichten Papier und einem im Jahr 1716 verfeinerten, schlug er vor, dass genauere Berechnungen unter Verwendung von Messungen eines Venus -Transits durchgeführt werden könnten, obwohl das nächste solches Ereignis erst 1761 (6. Juni (6. Juni) fällig war N.S., 26. Mai O.S.).[21][22] Halley starb 1742, aber 1761 wurden in verschiedenen Teilen der Welt zahlreiche Expeditionen gemacht, so dass genaue Beobachtungen des Transits durchgeführt werden konnten, um die von Halley beschriebenen Berechnungen durchzuführen - ein frühes Beispiel für die internationale wissenschaftliche Zusammenarbeit.[23] Diese Zusammenarbeit wurde jedoch durch den Wettbewerb untermauert, beispielsweise wurden die Briten erst nach dem Erkenntnis von französischen Plänen aus dem Handeln Joseph-Nicolas Delisle. Um den ersten Transit des Paares zu beobachten, Astronomen aus Großbritannien (William Wales und Kapitän James Cook), Österreich (Maximilian Hölle) und Frankreich (Jean-Baptiste Chappe d'Auteroche und Guillaume Le Gentil) reiste zu Zielen auf der ganzen Welt, einschließlich Sibirien, Neufundland und Madagaskar.[24] Die meisten schafften es, zumindest einen Teil des Transits zu beobachten, insbesondere erfolgreiche Beobachtungen wurden von gemacht Jeremiah Dixon und Charles Mason Bei der Kap der guten Hoffnung.[25] Weniger erfolgreich bei Saint Helena, war Nevil maskelyne und Robert Waddington, obwohl sie die Reise gut nutzen, indem sie das testen Monddistanzmethode Länge finden.[26]

Diagramme von Mikhail Lomonosovs "Das Aussehen der Venus auf der Sonne, beobachtet am 26. Mai 1761 an der St. Petersburg Imperial Academy of Sciences" O.S. (6. Juni 1761 N.S.)
Diagramm von David RittenhouseBeobachtungen des Venus -Transits von 1769

Dass Venus eine Atmosphäre haben könnte, wurde weithin (aufgrund der Vielzahl des Glaubens der Welt) schon vor dem Transit von 1761 erwartet. Wenige, wenn überhaupt, scheinen jedoch vorausgesagt zu haben, dass es möglich sein könnte, sie während des Transits tatsächlich zu erkennen. Die tatsächliche Entdeckung der Atmosphäre auf Venus wurde dem russischen Akademiker lange Zeit zugeschrieben Mikhail Lomonosov Aufgrund seiner Beobachtung des Transits der Venus von 1761 aus dem Imperial Academy of Sciences in St. Petersburg.[27] Zumindest in der englischsprachigen Welt scheint diese Zuschreibung den Kommentaren des mehrsprachigen populären Astronomieautors Willy Ley (1966) zu schulden zu haben, der sowohl in Russisch als auch in Deutsch Quellen konsultierte, und schrieb, dass Lomonosov einen leuchtenden Ring (Ring (Ring Dies war Leys Interpretation und wurde nicht in Zitaten angezeigt) und leitete daraus die Existenz einer Atmosphäre "vielleicht größer als die der Erde" (was in Zitaten war). Da viele moderne Transitbeobachter auch einen fadenförmigen Lichtbogen gesehen haben, der durch die Brechung des Sonnenlichts in der Atmosphäre der Venus erzeugt wurde, wenn der Planet von der Sonne voranschreitet ist Lomonosov sah. In der Tat wurde der Begriff "Lomonosovs Bogen" in der Literatur häufig verwendet.[28] 2012 Pasachoff und Sheehan[29] konsultierte Originalquellen und stellte die Grundlage für die Behauptung in Frage, dass Lomonosov den dünnen Bogen beobachtete, der von der Atmosphäre der Venus erzeugt wurde. Ein Hinweis auf die Zeitung wurde am 31. Januar 2013 sogar von der russischen staatlich kontrollierten Mediengruppe Ria Novosti unter der Überschrift "astronomischer Schlacht in uns um Lomonosovs Entdeckung" aufgegriffen. Ein interessanter Versuch wurde von einer Gruppe von Forschern unternommen, die Beobachtung von Lomonosov experimentell unter Verwendung von antik Dolland mit einer Vergrößerungskraft von 40x. Es wurde im Pulkova -Observatorium erhalten, aber zerstört, als die Deutschen das Observatorium während des Zweiten Weltkriegs bombardierten. Daher war das tatsächliche Teleskop von Lomonosov nicht verfügbar, aber bei dieser Gelegenheit wurden andere vermutlich ähnliche Instrumente eingesetzt und veranlassten die Forscher, ihre Überzeugung zu bestätigen, dass Lomonosovs Teleskop an die Aufgabe gewesen wäre, den Bogen zu erkennen.[30] So beobachtete A. Koukarine, der in St. Petersburg in St. Petersburg viel besser war als Lomonosov, einen 67-mm-Puppe auf dem Mt. Hamilton. Koukarines Skizzen ähneln jedoch nicht wirklich dem von Lomonosov veröffentlichten Diagramm.[31][32] Andererseits produzierte Koukarines Kollegin V. Shiltsev, der unter den gleichen Bedingungen wie Lomonosov (mit einer 40 -mm -Puppe in Batavia, Illinois) fast beobachtete, ein enges Duplikat von Lomonosovs Diagramm. Der ziemlich große Lichtflügel neben der schwarzen Scheibe der Venus in seiner Zeichnung (und Lomonosovs) ist jedoch zu grob, um der Bogen zu sein. Stattdessen scheint es eine komplizierte Manifestation des berühmten optischen Effekts zu sein, der als "bekannt ist"schwarzen Tropfen". (Es sollte beachtet werden, dass, wie in Sheehan und Westfall angegeben," optische Verzerrungen an der Grenzfläche zwischen Venus und Sonne während Transits beeindruckend groß sind und alle Schlussfolgerungen von ihnen mit Gefahr verbunden sind ".

Auch hier beziehen sich die von Lomonosov verwendeten Wörter überhaupt nicht auf einen "Bogen". In der russischen Version beschrieb er eine kurze Aufhellung, die ungefähr eine Sekunde zuvor dauerte, kurz zuvor dritter Kontakt, die Pasachoff und Sheehan schien, um höchstwahrscheinlich auf einen letzten flüchtigen Einblick in die Photosphäre hinweist. Als Scheck dagegen wurde auch Lomonosovs deutsche Version (er hatte gelernt, als Student in Marburg zu sprechen und fließend zu schreiben) ebenfalls konsultiert. Er beschreibt "Ein ganz helles licht, wie ein haar breit" = "Ein sehr helles Licht, so breit wie ein Haar". Hier könnte das Adverb "Ganz" in Verbindung mit "Helles" (hell) so hell bedeuten wie Möglich "oder" völlig hell "), d. H. So hell wie die Oberflächenhelligkeit der Sonnenscheibe, was noch stärkerer Beweise dafür ist, dass dies nicht die Atmosphäre von Venus sein kann, die immer viel schwächer erscheint. Lomonosovs ursprüngliche Skizzen, wenn sie existierten, Scheint nicht überlebt zu haben, moderne Beobachtungen, die während der Transits des 19. Jahrhunderts und insbesondere von 2004 und 2012 gemacht wurden, legen nahe, dass das, was Lomonosov sah .

Für den Transit von 1769 (stattdessen am 3. bis 4. Juni stattfinden N.S., 23. Mai O.S.), Wissenschaftler reisten zu Tahiti,[33] Norwegen und Standorte in Nordamerika, einschließlich Kanada, New England und San José Del Cabo (Baja California, dann unter spanischer Kontrolle). Der tschechische Astronom Christian Mayer wurde eingeladen von Catherine der Große den Transit in beobachten Sankt Petersburg mit Anders Johan Lexell, während andere Mitglieder der Russische Akademie der Wissenschaften ging an acht andere Standorte in der Russisches Reichunter der allgemeinen Koordination von Stepan Rumovsky.[34] George III. Aus dem Vereinigten Königreich hatte das King's Observatory gebaut in der Nähe seiner Sommerresidenz bei Richmond Lodge für ihn und seinen königlichen Astronom Stephen Demainbray den Transit beobachten.[35][36] Der ungarische Astronom Maximilian Hölle und sein Assistent János Sajnovics gereist nach Vardø, Norwegen, delegiert von Christian VII von Dänemark. William Wales und Joseph Dymond machte ihre Beobachtung in Hudson BayKanada für die königliche Gesellschaft. Beobachtungen wurden von einer Reihe von Gruppen in den britischen Kolonien in Amerika gemacht. Im Philadelphia, das Amerikanische philosophische Gesellschaft errichtete drei vorübergehende Beobachtungsmittel und ernannte einen Ausschuss, von dem David Rittenhouse war der Kopf. Die Beobachtungen wurden von einer Gruppe unter der Leitung von Dr. Benjamin West in gemacht Vorsehung, Rhode Island,[37] und 1769 veröffentlicht.[38] Die Ergebnisse der verschiedenen Beobachtungen in den amerikanischen Kolonien wurden im ersten Band der amerikanischen Philosophischen Gesellschaft gedruckt Transaktionen, veröffentlicht 1771.[39] Vergleich der nordamerikanischen Beobachtungen, William Smith, das 1771 veröffentlicht wurde, einen besten Wert der Solarparallaxe von 8,48 bis 8,49 Bogensekunden,[40] Dies entspricht einer Erdstrecke des 24.000-fachen des Erdradius, etwa 3% vom richtigen Wert.

Beobachtungen wurden auch aus Tahiti gemacht von James Cook und Charles Green an einem Ort, an dem noch bekannt ist Punkt Venus.[41] Dies geschah an der Erste Reise von James Cook,[42] Danach erforschte sich Cook Neuseeland und Australien. Dies war eine von fünf Expeditionen, die von der Royal Society und der organisiert wurden Astronom Royal Nevil maskelyne.

Jean-Baptiste Chappe d'Auteroche ging in San José del Cabo in dem damals, was damals war Neues Spanien um den Transit mit zwei spanischen Astronomen zu beobachten (Vicente de Doz und Salvador de Medina). Für seine Schwierigkeiten starb er in einer Epidemie von Gelbfieber dort kurz nach Abschluss seiner Beobachtungen.[43] Nur 9 von 28 in der gesamten Party kehrte lebend nach Hause zurück.[44]

Das "Schwarzer Drop -Effekt"Wie während des Transits 1769 aufgezeichnet
Die 1882 Transit von Venus

Das Unglückliche Guillaume Le Gentil verbrachte über acht Jahre lang, um einen der Transits zu beobachten. Seine erfolglose Reise führte dazu, dass er seine Frau und Besitztümer verlor und für tot erklärt wurde (seine Bemühungen wurden zur Grundlage des Stücks Venusdurchgang durch Maureen Hunter) und eine nachfolgende Oper, obwohl er schließlich seinen Sitz in der französischen Akademie wiedererlangte und eine lange Ehe hatte.[24] Unter dem Einfluss der königlichen Gesellschaft Ruđer Bošković gereist nach Istanbul, aber zu spät angekommen.[45]

Leider war es unmöglich, den genauen Moment des Beginns und Ende des Transits aufgrund des als "bekannten Phänomens" zu zeitieren "Schwarzer Drop -Effekt"Dieser Effekt wurde seit langem an die dicke Atmosphäre von Venus zurückzuführen, und anfangs wurde es als erste wirkliche Beweise dafür angesehen, dass die Venus eine Atmosphäre hatte. Jüngste Studien zeigen jedoch, dass es sich der Venus durch Turbulenzen in der Erdatmosphäre oder Unvollkommenheiten im Betrachtungsapparat zusammen mit der extremen Helligkeitsvariation am Rand (Glied) der Sonne, da die Sichtlinie von der Erde in einem kleinen Winkel von undurchsichtig zu transparent ist.[46][47]

1771 unter Verwendung der kombinierten Transitdaten 1761 und 1769 der französische Astronom Jérôme Lalande berechnete die astronomische Einheit mit einem Wert von 153 Millionen Kilometern (± 1 Million km). Die Präzision war weniger als wegen des schwarzen Dropeffekts gehofft worden, aber immer noch eine beträchtliche Verbesserung der Berechnungen von Horrocks.[24]

Maximilian Hell veröffentlichte die Ergebnisse seiner Expedition im Jahr 1770 in Kopenhagen.[48] Basierend auf den Ergebnissen seiner eigenen Expedition sowie von Wales und Cook stellte er 1772 eine weitere Berechnung der astronomischen Einheit vor: 151,7 Millionen Kilometer.[49][50] Lalande fragte die Genauigkeit und Authentizität der Höllenexpedition, aber später zog er sich in einem Artikel von zurück Journal des Sçavans1778.

1874 und 1882

1874

Transitbeobachtungen in den Jahren 1874 und 1882 ermöglichten es, diesen Wert weiter zu verfeinern. Drei Expeditionen - aus Deutschland, dem Vereinigten Königreich und den Vereinigten Staaten - wurden an die gesendet Kerguelen Archipel Für die Beobachtungen von 1874.[51] Der amerikanische Astronom Simon Newcomb kombinierte die Daten aus den letzten vier Transits, und er kam zu einem Wert von etwa 149,59 Millionen Kilometern (± 0,31 Millionen Kilometer) Kilometer). Moderne Techniken wie die Verwendung von Radio Telemetrie aus Raumsonden, und von Radar Messungen der Entfernungen zu Planeten und Asteroiden in dem Sonnensystem, haben einen einigermaßen genauen Wert für die zugelassen astronomische Einheit (AU) zu einer Präzision von etwa ± 30 Metern zu berechnen. Infolgedessen wurde die Notwendigkeit von Parallaxenberechnungen ersetzt.[24][47]

2004 und 2012

Eine Projektion der 2004 Transit der Venus, wie aus gesehen aus Mumbai, Indien um 14:57:50 Ist (09:27:50 koordinierte Weltzeit) Klicken Sie mit a Sony Digital Mavica MVC-FD73 Kamera von Dhaval Mahidharia.
Transit der Venus von Degania a, Israel, 2004
Solardynamik Observatorium Ultrahohe Definitionsansicht der 2012 Transit der Venus
Diese Visualisierung zeigt die Orbitalwege der Venus und Erde Dies führte zu dieser seltenen Ausrichtung vom 5. bis 6. Juni 2012

Eine Reihe wissenschaftlicher Organisationen unter der Leitung des Europäisches südliches Observatorium (ESO) organisierte ein Netzwerk von Amateurastronomen und Studenten, um die Entfernung der Erde von der Sonne während des Transits zu messen.[52] Die Beobachtungen der Teilnehmer ermöglichten eine Berechnung der astronomischen Einheit (AU) von 149.608.708 km ± 11.835 km, was nur eine Differenz von 0,007% zum akzeptierten Wert hatte.[53]

Am Transit von 2004 war ein großes Interesse, als Wissenschaftler versuchten, das Lichtmuster zu messen, als die Venus einen Teil des Sonnenlichts blockierte Extrasolare Planeten.[47][54] Aktuelle Methoden zur Suche nach Planeten, die andere Sterne umkreisen, arbeiten nur für einige Fälle: Planeten, die sehr groß sind (sehr groß (Jupiter-artig, nicht erdartig), dessen Schwere ist stark genug, um den Stern ausreichend zu wackeln, damit wir Veränderungen erkennen können richtige Bewegung oder Doppler -Verschiebung Änderungen in Radialgeschwindigkeit; Jupiter oder Neptune -Planeten sehr nahe an ihrem Elternstern, dessen Transit Veränderungen in der Leuchtkraft des Sterns verursacht; oder Planeten, die vor Hintergrundsternen mit der Planeten-Eltern-Sterntrennung vergleichbar sind, vergleichbar mit dem Einstein -Ring und Ursache Gravitationsmikrolensing.[55] Die Messung der Lichtintensität im Verlauf eines Transits, da der Planet einen Teil des Lichts blockiert, ist möglicherweise viel empfindlicher und kann verwendet werden, um kleinere Planeten zu finden.[47] Es ist jedoch eine extrem präzise Messung erforderlich: Zum Beispiel führt der Transit der Venus dazu, dass die von der Sonne empfangene Lichtmenge um einen Bruchteil von 0,001 (dh auf 99,9% sein Extrasolare Planeten sind ähnlich winzig.[56]

Der Transit 2012 bot Wissenschaftlern auch zahlreiche Forschungsmöglichkeiten, insbesondere in Bezug auf die Studie von Exoplaneten. Die Forschung des Venus -Transits 2012 umfasst:[57][58][59]

  • Das Messen von Dips in der Helligkeit eines Sterns durch einen bekannten Planeten, der die Sonne transsitt, wird Astronomen helfen, Exoplaneten zu finden. Im Gegensatz zum Venus-Transit von 2004 trat der Transit 2012 während einer aktiven Phase des 11-Jahres-Aktivitätszyklus der Sonne auf, und es wird wahrscheinlich die Astronomen üben, das Signal eines Planeten um einen "fleckigen" variablen Stern zu nehmen.
  • Messungen aus dem scheinbaren Durchmesser der Venus während des Transits und des Vergleichs mit seinem bekannten Durchmesser werden Wissenschaftlern eine Vorstellung von der Schätzung der Exoplanetgrößen geben.
  • Beobachtung aus der Atmosphäre der Venus gleichzeitig aus erdbasierten Teleskopen und aus der Venus Express Gibt Wissenschaftlern eine bessere Gelegenheit, die Zwischenstufe der Venus -Atmosphäre zu verstehen, als aus beiden Sichtwänden möglich ist. Dies liefert neue Informationen über die Klima des Planeten.
  • Spektrografische Daten der bekannten Atmosphäre der Venus werden mit Studien von Exoplaneten verglichen, deren Atmosphäre bisher unbekannt sind.
  • Das Hubble -Weltraumteleskop, die nicht direkt auf die Sonne gerichtet werden können, benutzte die Mond als Spiegel, um das Licht zu untersuchen, das die Atmosphäre der Venus durchlaufen hatte, um seine Zusammensetzung zu bestimmen. Dies wird dazu beitragen, zu zeigen, ob eine ähnliche Technik zur Untersuchung von Exoplaneten verwendet werden könnte.

Vergangene und zukünftige Transits

Die NASA unterhält einen Katalog der Venus -Transits über den Zeitraum von 2000 v. Chr. Bis 4000 n. Chr.[60] Derzeit treten Transits nur im Juni oder Dezember auf (siehe Tabelle) und das Auftreten dieser Ereignisse driftet langsam und wird später im Jahr alle 243 Jahre um etwa zwei Tage.[61] Transits treten normalerweise zu zweit an fast demselben Datum von acht Jahren voneinander ab. Dies liegt daran, dass die Länge der acht Erdjahre fast 13 Jahre in der Venus beträgt, sodass die Planeten alle acht Jahre in ungefähr den gleichen relativen Positionen stehen. Diese ungefähre Konjunktion führt normalerweise zu einem Transitpaar, ist jedoch nicht präzise genug, um ein Triplett zu erzeugen, da die Venus jedes Mal 22 Stunden früher ankommt. Der letzte Transit, nicht Teil eines Paares zu sein, war 1396. Der nächste wird 3089 sein; 2854 (das zweite des 2846/2854 Paares), obwohl die Venus die Sonne, wie sie aus dem Erdeäquator aus gesehen werden, nur vermissen wird, wird ein teilweise Transit aus einigen Teilen der südlichen Hemisphäre sichtbar sein.[62]

So kehren nach 243 Jahren die Transits der Venus zurück. Der Transit von 1874 ist Mitglied des 243-jährigen Zyklus Nr. 1. Der Transit von 1882 ist Mitglied von #2. Der Transit von 2004 ist Mitglied von Nr. 3 und der Transit 2012 ist Mitglied von #4. Der 2117 Transit ist Mitglied von #1 und so weiter. Der aufsteigende Knoten (Dezember -Transit) der Umlaufbahn der Venus bewegt sich jedoch nach 243 Jahren rückwärts, sodass der Transit von 2854 das letzte Mitglied der Serie Nr. 3 anstelle von Serien Nr. 1 ist. Der absteigende Knoten (June Transit) bewegt sich vorwärts, sodass der Transit von 3705 das letzte Mitglied von #2 ist. Von –125.000 bis +125.000 gibt es an beiden Knoten nur etwa zehn 243-jährige Serien in dieser Venus-Transit Erde.

Frühere Transits der Venus
Datum (n) von
Transit
Zeit (koordinierte Weltzeit)) Anmerkungen Transitpfad
(HM nautisch
Almanach -Büro)
Anfang Mitte Ende
23. November 1396 15:45 19:27 23:09 Letzter Transit nicht Teil eines Paares [1]
25–26 Mai 1518 22:46
25. Mai
01:56
26. Mai
05:07
26. Mai
[2]
23. Mai 1526 16:12 19:35 21:48 Letzter Transit vor Erfindung von Teleskop [3]
7. Dezember 1631 03:51 05:19 06:47 Vorhergesagt von Kepler [4]
4. Dezember 1639 14:57 18:25 21:54 Erster Transit zu beobachten, von Horrocks und Crabtree [5]
6. Juni 1761 02:02 05:19 08:37 Lomonosov, Chappe d'Uteroche und andere beobachten aus Russland; Mason und Dixon Beobachten Sie vom Kap der guten Hoffnung. John Winthrop beobachtet aus St. John's, Neufundland[63] [6]
3.–4 Juni 1769 19:15
3. Juni
22:25
3. Juni
01:35
4. Juni
Kochen geschickt nach Tahiti zu Beobachten Sie den Transit, Chappe zu San José Del Cabo, Baja California und Maximilian Hölle zu VardøNorwegen. [7]
9. Dezember 1874 01:49 04:07 06:26 Pietro Tacchini führt Expedition nach Muddapur, Indien. EIN Die französische Expedition geht an die Neuseelands Campbell Island und ein Die britische Expedition reist nach Hawaii. [8]
6. Dezember 1882 13:57 17:06 20:15 John Philip Sousa Komponiert einen Marsch, das "Venusdurchgang", zu Ehren des Transits. [9]
8. Juni 2004 05:13 08:20 11:26 Verschiedene Mediennetzwerke übertragen weltweit Live -Video des Venus -Transits. [10]
5.–6. Juni 2012
2012 Transit of Venus, path across Sun and associated data.png
22:09
5. Juni
01:29
6. Juni
04:49
6. Juni
In seiner Gesamtheit aus dem Pazifik und Ostasien sichtbar, mit dem Beginn des Transits aus Nordamerika und dem aus sichtbaren Ende aus Europa. Erster Transit, während ein Raumschiff die Venus umkreist.
Visibility of 2012 Transit of Venus.png
[11]
Zukünftige Transits der Venus
Datum (n) von
Transit
Zeit (koordinierte Weltzeit)) Anmerkungen Transitpfad
(HM nautisch
Almanach -Büro)
Anfang Mitte Ende
10–11. Dezember 2117 23:58
10. Dezember
02:48
11. Dezember
05:38
11. Dezember
In Ostchina, Korea, Japan, südlich des russischen Fernen Ostens, Taiwans, Indonesiens und Australiens insgesamt sichtbar. Teilweise in Zentralasien, im Nahen Osten, südlicher Teil Russlands, in Indien, den größten Teil Afrikas und an der extremen US -Westküste sichtbar. [12]
8. Dezember 2125 13:15 16:01 18:48 In Südamerika und den östlichen USA sich in den westlichen USA, Europa, Afrika und Ozeanien in ganz sichtbar. [13]
11. Juni 2247 08:42 11:33 14:25 In Afrika, Europa und im Nahen Osten insgesamt sichtbar. Teilweise in Ostasien und Indonesien sowie in Nord- und Südamerika sichtbar. [14]
9. Juni 2255 01:08 04:38 08:08 Insgesamt in Russland, Indien, China und Westaustralien sichtbar. Teilweise sichtbar in Afrika, Europa und dem westlichen USA [15]
12–13 Dezember 2360 22:32
12. Dezember
01:44
13. Dezember
04:56
13. Dezember
In Australien und den größten Teil von Indonesien insgesamt sichtbar. Teilweise sichtbar in Asien, Afrika und der westlichen Hälfte von Amerika. [16]
10. Dezember 2368 12:29 14:45 17:01 In Südamerika, Westafrika und der US -amerikanischen Ostküste sichtbar. Teilweise in Europa, den westlichen USA und im Nahen Osten sichtbar. [17]
12. Juni 2490 11:39 14:17 16:55 Insgesamt durch die meisten Amerika, Westafrika und Europa sichtbar. Teilweise sichtbar in Ostafrika, im Nahen Osten und in Asien. [18]
10. Juni 2498 03:48 07:25 11:02 Insgesamt durch den größten Teil Europas, Asiens, Nahen Osten und Ostafrika sichtbar. Teilweise sichtbar in Ostamerika, Indonesien und Australien. [19]

Über längere Zeiträume werden neue Transits -Serien beginnen und die alten Serien werden enden. im Gegensatz zu den Saros -Serie Für Mondfinsternisse ist es möglich, dass eine Transit -Serie nach einer Pause neu startet. Die Transit -Serie variiert ebenfalls viel mehr als die Saros -Serie.


Beweidung und gleichzeitige Transits

Manchmal weidet die Venus während eines Transits nur die Sonne. In diesem Fall ist es möglich, dass in einigen Bereichen der Erde ein vollständiger Transit gesehen werden kann, während in anderen Regionen nur ein teilweise Transit vorliegt (nein Zweiter oder dritter Kontakt). Der letzte Transit dieser Art war am 6. Dezember 1631, und der nächste solcher Transit erfolgt am 13. Dezember 2611.[9] Es ist auch möglich, dass in einigen Teilen der Welt ein Teil der Venus als teilweise Transit gesehen werden kann, während die Venus die Sonne vermisst. Ein solcher Transit ereignete sich zuletzt am 19. November 541 v. Chr. Und der nächste Transit dieser Art erfolgt am 14. Dezember 2854.[9] Diese Effekte treten aufgrund von auf ParallaxeDa die Größe der Erde unterschiedliche Sichtweisen mit leicht unterschiedliche Sichtlinien in die Venus und der Sonne bietet. Es kann durch Schließen eines Auges und Haltens eines Fingers vor einem kleineren entfernten Objekt demonstriert werden. Wenn der Betrachter das andere Auge öffnet und den ersten schließt, befindet sich der Finger nicht mehr vor dem Objekt.

Das gleichzeitige Auftreten von a Transit des Quecksilbers Und ein Transit der Venus tritt auf, aber äußerst selten. Eine solche Veranstaltung ereignete sich zuletzt am 22. September 373,173 v. Chr und wird als nächstes am 26. Juli stattfinden 69.163und - wahrscheinlich unwahrscheinliche Annahmen über die Konstanz der Rotation der Erde - am 29. März auf 224,508.[64][65] Das gleichzeitige Auftreten von a Sonnenfinsternis Und ein Transit der Venus ist derzeit möglich, aber sehr selten. Die nächste Sonnenfinsternis, die während eines Venus -Transits auftritt, findet am 5. April statt 15.232.[64] Das letzte Mal, dass eine Sonnenfinsternis während eines Venus -Transits auftrat, war am 1. November 15.607 v. Chr.[66] Ein paar Stunden nach dem Transit vom 3. bis 4. Juni 1769 gab es eine totale Sonnenfinsternis.[67] das war sichtbar in Nordamerika, Europa und Nordasien.

Siehe auch

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Weitere Lektüre

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Externe Links

Allgemein

Juni 2012 Transit