10 fatti sorprendenti sul transito di Venere

Un passaggio in termini astronomici avviene quando un corpo celeste passa davanti a un altro in modo tale che, guardando dalla Terra, possiamo vedere uno spostamento attraverso l'altro sullo sfondo. La luna che transita di fronte al sole durante un'eclissi solare, per esempio. Molto più raro di un'eclissi solare è il pianeta Venere in transito sul Sole. L'ultima volta che è successo è stato nel 2004. Ma sei fortunato! Il prossimo transito di Venere avverrà quest'anno! Dal 5 giugno al 6 giugno 2012 quelli posizionati nel punto giusto sulla Terra, e con cielo sereno, vedranno questo evento molto raro. Il punto migliore per vedere il transito sarà nell'Oceano Pacifico. L'isola di Tahiti è l'ideale per coloro che desiderano viaggiare per vederlo accadere e l'isola sta facendo i preparativi per molti "turisti dell'astronomia" per andare lì a vedere il transito. Parti del transito saranno visibili dall'Europa e dal Nord America. La maggior parte del Sud America e dell'Africa occidentale non sarà in grado di vedere il transito. Ciò che un osservatore vedrà è un piccolo punto nero (Venere) che passa davanti al sole. A seconda di dove ti trovi sulla Terra per visualizzare il transito, potresti vedere il punto muoversi lentamente attraverso il Sole per diverse ore.

Sequenze di transiti si verificano in un modello che si ripete ogni 243 anni, con transiti che si verificano a distanza di otto anni, seguiti da un intervallo di 121,5 anni, quindi un divario di otto anni (il transito del 2012 termina l'ultimo periodo di otto anni dal transito del 2004) e poi un altro lungo intervallo di 105,5 anni fino al prossimo transito. Quindi per coloro che mancheranno il transito di Venere questo giugno, dovrai vivere per essere davvero molto vecchio per catturare il prossimo paio di transiti (2117 e 2125). Per vedere se è possibile visualizzare parte o tutto il transito Venus 2012 andare qui (attenzione - potrebbe essere necessaria una connessione internet veloce).

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Prime osservazioni storiche

Mentre Galileo inventò il suo primo telescopio nel 1609, la prima possibilità di osservare un transito di Venere usando moderni dispositivi ottici arrivò con i transiti del 1631 e del 1639. Cinque anni prima del transito del 1631, nel 1627, Johannes Kepler divenne il primo a prevedere un transito di Venere. Kepler ha previsto con successo l'evento 1631. Tuttavia, Keplero non era in grado di determinare dove sarebbe stata la posizione migliore per osservare il transito, né si rese conto che nel 1631 il transito non sarebbe stato osservabile nella maggior parte dell'Europa. Pertanto, nessuno ha preso accordi per viaggiare dove potevano vederlo, e questo transito è stato perso.

Fortunatamente, 8 anni dopo, il 4 dicembre 1639, un giovane astronomo dilettante di nome Jeremiah Horrocks divenne la prima persona nella storia moderna a predire, osservare e registrare un transito di Venere. Horrocks ha corretto i precedenti calcoli di Keplero e ha realizzato ciò che ora sappiamo sui transiti di Venere, che si verificano a distanza di otto anni dopo lunghe (molto lunghe) attese. Si afferma comunemente che ha eseguito le sue osservazioni da Carr House a Much Hoole, vicino a Preston, in Inghilterra. Horrocks ha anche raccontato al suo amico, un altro astronomo dilettante di nome William Crabtree, il futuro transito previsto e ha anche individuato la sagoma del pianeta sul disco solare. Probabilmente Crabtree osservò vicino a Broughton, nel Manchester England. Sebbene Horrocks fosse incerto quando il transito avrebbe avuto inizio, fu abbastanza fortunato da indovinare il tempo in modo che fosse in grado di osservarne una parte. Ha usato un telescopio per far risplendere l'immagine su una carta bianca, osservando così in sicurezza il transito senza danneggiare gli occhi. Usando i suoi dati osservativi, Horrocks ha trovato il miglior calcolo per una Unità Astronomica (AU).

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Utilizzato per calcolare un'unità astronomica

Centoventidue anni dopo arrivò la prossima coppia di otto anni di transiti Venus. Durante quel tempo il noto astronomo Edmond Halley (della fama di cometa di Halley) aveva proposto che gli scienziati potessero ottenere una stima accurata della distanza tra la Terra e il Sole (una Unità Astronomica o UA) usando il principio scientifico della parallasse. La parallasse è la differenza nella posizione apparente di un oggetto osservato lungo due diverse linee di vista, ed è misurata dall'angolo o dal semi-angolo di inclinazione tra queste due linee. Halley ha giustamente ragionato che se il transito di Venere fosse visto e misurato da punti molto lontani sulla Terra, che le misure combinate, usando la parallasse, potessero essere usate (con trigonometria) per calcolare la distanza effettiva tra la Terra e il Sole (AU). Fino a quel momento, gli scienziati stavano usando la determinazione di Horrocks di AU, ma si resero conto che avevano bisogno di molte più accurate osservazioni per ottenere un calcolo più vero.

Così i transiti di Venere del 1761 e del 1769 lanciarono un'ondata senza precedenti di osservazioni scientifiche verso i punti più lontani del globo. Questo fu uno dei primi esempi di collaborazione scientifica internazionale. Ottenere (e sopravvivere al viaggio) in questi luoghi è stata un'avventura tanto quanto ottenere i primi dati precisi per un transito di Venere. Gli scienziati, in gran parte provenienti da Inghilterra, Francia e Austria, hanno viaggiato in luoghi distanti tra loro come Terranova, Sud Africa, Norvegia, Siberia e Madagascar. In Sud Africa sono state ottenute ottime misure da Jeremiah Dixon e Charles Mason, che in seguito avrebbero aggiunto il loro nome alla storica linea Mason-Dixon negli Stati Uniti. Notati punti del globo per il transito del 1769 includevano Baja, in Messico; San Pietroburgo, Russia; Philadelphia, Pennsylvania, Stati Uniti; Hudson Bay, Canada; e da Tahiti, il grande esploratore britannico Capitano Cook osservò il passaggio da un luogo che chiamò "Punta Venere".

Usando i dati ottenuti dai due transiti, l'astronomo francese Jérôme Lalande calcolò che l'unità astronomica avesse un valore di 153 milioni di chilometri. Il calcolo è stato un notevole miglioramento dei calcoli di Horrocks dalle osservazioni del 1639.La misurazione moderna per un UA è di 149 milioni di chilometri (92.955.807,3 miglia).

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Scoperta dell'Atmosfera di Venere

Prima che gli astronomi vedessero il transito di Venere, nessuno sapeva che Venere avesse un'atmosfera. Tutto ciò è cambiato con il transito di Venere del 1761. Guardando dall'osservatorio di Pietroburgo, lo scienziato russo Mikhail Lomonosov ha predetto l'esistenza di un'atmosfera su Venere. Lomonosov vide l'immagine di Venere che rifrangeva i raggi solari mentre osservava il transito. Durante la fase iniziale del transito, vide un anello di luce attorno all'estremità finale del pianeta (la parte che non era ancora transitata davanti al sole). Ha giustamente dedotto l'unica cosa per spiegare che la rifrazione della luce sarebbe un'atmosfera intorno al pianeta.

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Effetto goccia nera

Quando si osserva il transito di Venere, i tempi più critici sono il primo, il secondo, il terzo e il quarto contatto. Essere in grado di vedere e misurare chiaramente queste transizioni - dall'ombra di Venere che non tocca, al primo toccare il disco dei soli (primo contatto) il tempo in cui l'ombra di Venere transita completamente nel disco del Sole (secondo contatto), e poi quando si esce, il punto in cui il bordo di entrata dell'ombra di Venere tocca di nuovo il disco del Sole (terzo contatto), di nuovo nello spazio esterno, e il tempo in cui l'intera ombra ha lasciato il disco del Sole (quarto contatto) e non è più visibile - è importante ottenere dati accurati. Sfortunatamente, un fenomeno ottico chiamato effetto goccia nera rende difficile vedere il secondo e il terzo contatto.

Subito dopo il secondo contatto, e di nuovo poco prima del terzo contatto durante il transito, appare una piccola "lacrima" nera che collega il disco di Venere all'arto del Sole, rendendo impossibile il preciso tempo per il momento esatto del secondo o terzo contatto. Questo impatto negativo sulla tempistica del secondo e terzo contatto ha contribuito all'errore nel calcolo del valore reale di UA, nei transiti 1761 e 1769. Inizialmente si pensava che l'effetto goccia nera fosse causato dalla spessa atmosfera di Venere, ma ora si ritiene che sia causato principalmente da interferenze nell'atmosfera terrestre. Oggi, migliori telescopi e ottiche stanno riducendo al minimo l'effetto di goccia nera per gli astronomi che osservano i transiti di Venere (e Mercurio).

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Cerca pianeti extrasolari

Al momento del passaggio dei transiti Venus del 2004 e del 2012, le misurazioni dell'AU potrebbero essere effettuate utilizzando altre e più accurate tecniche di misurazione. Tuttavia, ciò non significa che i transiti del 2004 e del 2012 non fossero molto attesi. Potrebbero ancora essere usati per fare scienza molto importante, in questo caso, aiutando nella ricerca di pianeti al di fuori del nostro sistema solare.

Gli scienziati erano ansiosi di saperne di più su come i modelli di luce erano attenuati e interferiti con Venere mentre bloccava la luce del Sole. Ciò fornirebbe dati per sviluppare metodi nuovi e migliori per utilizzare la stessa tecnica per cercare pianeti in orbita di soli lontani. In questo momento, una varietà di altri metodi sono usati per "vedere" i pianeti extrasolari che orbitano i soli distanti. Ma la maggior parte di questi metodi richiede che i pianeti extrasolari siano molto grandi - i pianeti di dimensioni di Giove. Perfezionare un modo di "vedere" un pianeta extrasolare basato sulla luce che blocca, proveniente dal suo sole, quando transita, sarebbe un modo molto più accurato per rilevare il pianeta e potrebbe essere usato per "vedere" e calcolare la dimensione di pianeti molto più piccoli in orbita attorno a questi soli. Tuttavia, è necessaria una misurazione estremamente precisa: ad esempio, il transito di Venere fa sì che la luce del Sole scenda di appena 0,001 magnitudini, e l'attenuazione prodotta dai piccoli pianeti extrasolari sarà molto inferiore.

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First Transit of Venus "Movie"

Nel dicembre 1882, l'astronomo David Peck Todd viaggiò dall'Amherst College nel Massachusetts in California per fotografare il transito di Venere. I transiti del 1874 e del 1882 furono i primi dall'invenzione della fotografia, così la documentazione di Todd sul transito di Venere fu una delle prime realizzate usando fotografie. Sulla cima del Monte Hamilton da quello che sarebbe diventato Lick Observatory (ancora in costruzione nel 1882), Todd ha raccolto una serie di fotografie durante il transito del 6 dicembre. Le condizioni di osservazione erano ideali senza nuvole e ha raccolto 147 lastre di vetro negativo che documentavano la maggior parte del transito. Le lastre sono state accuratamente conservate ma presto dimenticate come gli astronomi hanno trovato modi migliori per visualizzare e documentare i transiti.

Nel 2002, due astronomi che scrivevano per la rivista Sky and Telescope riscoprirono le lastre da tempo dimenticate, tutte intatte e in buone condizioni. Hanno realizzato che la sequenza di foto poteva essere fatta nel primo "film" di un transito di Venere. Il "film" risultante documenta una delle osservazioni storiche di un transito di Venere. Puoi vedere l'animazione del transito effettuata usando i 147 negativi qui (attenzione - hai bisogno di QuickTime e una connessione internet veloce).

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Transito Creep e Transiti non accoppiati

I mesi in cui possiamo vedere gli accoppiamenti di otto anni dei transiti di Venere sono "striscianti" in avanti. Prima del transito del 1631, la coppia si verificò a maggio e novembre. I transiti possono attualmente verificarsi solo a giugno o dicembre. I transiti di solito avvengono a coppie, quasi alla stessa data a otto anni di distanza. Questo perché la durata di otto anni terrestri è quasi la stessa di 13 anni su Venere, quindi ogni otto anni i pianeti si trovano approssimativamente nelle stesse posizioni relative. Tuttavia, la piccola differenza significa che i tempi dell'arrivo delle coppie di transienti di otto anni stanno lentamente avanzando nel calendario terrestre.

Questa approssimativa congiunzione tra Terra e Venere di solito si traduce in una coppia di transiti, ma non sempre. Il transito del 1396 non aveva una coppia (nel 1404 non vi era transito, uno non apparve fino al maggio 1518). Il prossimo "transito solo" sarà nel 3089.

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Transiti multipli contemporaneamente

Transiti multipli sono eventi molto, molto, molto rari, ma succedono. È possibile che ci sia un'eclissi solare e un transito di Venere allo stesso tempo. L'ultima volta che questo ebbe luogo fu nell'anno 15.607 a. La prossima eclissi solare più il transito di Venere avverrà il 5 aprile 15,232.

Allo stesso tempo è anche possibile che Mercurio e Venere transitino il Sole. Esatto, entrambi i vicini planetari interni della Terra si allineano perfettamente con l'orbita della Terra e il Sole in modo che un osservatore sulla Terra possa vedere entrambe le minuscole ombre che passano davanti al nostro Sole allo stesso tempo. L'ultima volta che ciò accadde fu nell'anno 373,173 aC. La prossima volta che il transito simultaneo del Sole da parte di entrambi i pianeti avverrà sarà il 26 luglio, 69.163. L'uomo sarà ancora in giro per vedere questo transito lontano?

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Transito di Venere marzo

L'anno 1882 fu un anno di transito di Venere e per commemorare questo evento storico, e lo scoprimento di una statua del fisico americano Joseph Henry (che sviluppò il primo motore elettrico e fu la prima segretaria per lo Smithsonian Institute), il famoso banditore e compositore John Philips Sousa è stata incaricata di scrivere una marcia. Sousa ha scritto la marcia, è stato pubblicato dal J.W. Pepper Company, e presto dimenticato e perso. Ma non prima che la marcia fosse eseguita per la prima volta il 19 aprile 1883 alle 16:00, che, per Sousa, un massone, aveva un significato massonico che aveva a che fare con l'elemento rame, rame usato nei motori elettrici (inventato da Henry), e Venere, che probabilmente ha perfettamente senso per i massoni che leggono questa lista ma è persa sull'autore.

In ogni caso, la marcia è arrivata all'incirca alla velocità di un transito di Venere e si è persa per oltre 100 anni finché non è stata riscoperta nella Biblioteca del Congresso in ... attendere ... 2003! Sì, un anno prima del transito del 2004, la marcia perduta di Sousa "Transito di Venere Marcia" è stata trovata giusto in tempo per celebrare il prossimo transito! Nel 2004 la Biblioteca del Congresso si unì alla NASA per riportare la lunga marcia perduta al grande pubblico (che, a quanto pare, ne fu entusiasta come la gente del 1883). Ora anche tu puoi sentire il Transit of Venus March di Sousa (che per me suona quasi come tutte le altre sue marce) nella clip qui sopra.

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Guillaume Le Gentil

Uno scienziato e astronomo francese che portò nomi lunghi a un nuovo estremo: Guillaume Joseph Hyacinthe Jean-Baptiste Le Gentil de la Galaisière (Guillaume Le Gentil) apportò alcuni importanti contributi all'astronomia, in particolare alcune delle prime osservazioni di molti oggetti di Messier. Ma è stato il suo ruolo come parte della spinta internazionale a documentare il transito di Venere del 1761 che lo rende una figura così interessante e tragica.

Le Gentil era uno degli oltre cento osservatori di tutto il mondo che marciavano o navigavano in luoghi lontani del globo in modo da ottenere vari punti di osservazione lontani del transito per aiutare a calcolare una determinazione più accurata di un UA. Non tutte queste spedizioni hanno avuto successo, anzi, molte sono state ostacolate da cieli nuvolosi, pioggia, nativi ostili, difficoltà ad arrivare dove volevano andare e attrezzature difettose. Ma nessuno era sfortunato come Le Gentil.

Guillaume le Gentil partì da Parigi nel marzo del 1760 per raggiungere Pondicherry, una colonia francese in India. Ha raggiunto Mauritius a luglio. Ma a quel punto apprese che la Francia e la Gran Bretagna erano in guerra. Prima che la sua nave arrivasse, ha appreso che gli inglesi avevano occupato Pondicherry così la nave si diresse verso Mauritius.

Il 6 giugno 1761 il transito arrivò come previsto, ma Le Gentil era ancora a bordo della nave. Sebbene i cieli fossero chiari, non poteva fare osservazioni a bordo del ponte di una nave in mare. Nessun problema, pensò, sono arrivato così lontano, aspetterò il prossimo transito, a otto anni di distanza.

Passò il tempo, tra le altre avventure, mappando la costa del Madagascar e poi partì o Manila nelle Filippine per vedere il transito del 1769. Una volta lì, tuttavia, ha incontrato la resistenza delle autorità spagnole. Quindi salpò ancora una volta per Pondicherry India. Arrivò nel marzo 1768 e costruì un piccolo osservatorio e attese. Il 4 giugno 1769 finalmente arrivò e sebbene le settimane precedenti avessero offerto un cielo sereno perfetto, il 4 giugno non aveva altro che nuvole e pioggia. Non ha visto niente. Scoraggiato, decise di tornare in Francia. Fu ritardato da un attacco di dissenteria e poi la sua nave fu catturata da una tempesta. Fu lasciato alla piccola isola di Reunion, a est del Madagascar, e dovette aspettare che una nave spagnola potesse riportarlo in Francia. Arrivò in Francia quasi 11 anni dopo che se ne andò, nel 1771, solo per scoprire che era stato dichiarato morto, rimosso dalla sua posizione nella Royal Academy of Sciences, e privato della sua fortuna dai suoi avidi parenti. Oh si, anche sua moglie si era risposata. Alla fine la sua posizione presso l'Accademia fu ripristinata e visse il resto della sua vita in Francia.