Das astronomische Ereignis des Jahres

Präsentation zum Thema: "Das astronomische Ereignis des Jahres"—  Präsentation transkript:

1 Das astronomische Ereignis des Jahres
Venus vor der Sonne Das astronomische Ereignis des Jahres

2 Was ist ein Venusdurchgang ?
Warum finden Venusdurchgänge so selten statt ? Warum sind die Ereignisse periodisch ? Was für eine geschichtliche Bedeutung haben die Venusdurchgänge ?

3 Die Bahn der Venus Umlaufzeit : 224,7 Tage
Entfernung zur Sonne: 108,2 Mio. km Entfernung zur Erde: Mio. km Äquatordurchmesser: km Winkeldurchmesser: ‘‘- 65‘‘ (1 Euro aus 1000 bzw. 165m Abstand) Scheinbare Helligkeit: mag bis –4mag

4 Galilei‘s Entdeckung der Venusphasen
„Haec immatura jam frustra a me legunter o.s.“ „Diese meisten Dinge werden noch vergebens von mir gesehen“ „Cynthiae figuras aemulatur mater amorum“ „Cynthias Gestalten ahmt die Mutter der Liebe nach“

5 Venus im Blick der Erde Obere Konjunktion Venusbahn Sonne
Größte östliche Elongation Größte westliche Elongation Erdbahn Untere Konjunktion Abendstern Morgenstern Erde

6

7 Bedingungen für Venusdurchgänge:
1. Untere Konjunktion 2. Venus in einem Kegel von 0,5° Durchmesser um die Sonnenmitte 0,5°

8 Positionen unterer Konjunktionen 1989-2012
,4° ° ,59° ,77° ,93° ,51° ,97° ,43° ,93° ,28° ,18° ,47° ,26° ,07° ,62° ,16° Jeweils 583,92 Tage auseinander Erfüllen nur selten Bedingungen - Warum ? Synodische Umlaufzeit = nach rund 1,6 Jahren wiederholen sich ähnliche Erde-Venus-Konstellationen

9

10 Die Ishtar-Periode ähnliche Erde-Venus-Positionen: ungefähr jeweils 583,92 Tage Abstand -keine sehr hohe Genauigkeit -alle 8 Jahre minus 2,919 Tage entsteht jedoch nahezu dieselbe Konstellation -Grund: 8 Jahre entsprechen 2920 Tagen, dass sind rund 5 synodische Umläufe Grob bedeutet dass, das untere Konjunktionen nur an 5 Positionen der Erd- und Venusbahn statt-finden können – ein Pentagramm entsteht.

11 Da die Isthar-Periode rund 3 Tage kürzer als 8 Jahre ist, „rutschen“ die Konjunktionspunkte langsam entgegen der Erd- und Venusbewegung.

12 Wenn der Venusdurchgang z. B
Wenn der Venusdurchgang z.B. bei Punkt (1) [absteigender Knoten] erfolgt ist, so wird als nächstes (2) an die Reihe kommen. Er muss dazu rund 36° zurücklegen. [360°: 5 = 72°, 72° : 2 = 36°] Dazu benötigt er 105,5 Jahre.

13 Ist der Venusdurchgang im aufsteigenden Knoten erfolgt, so dauert es 121,5 Jahre bis der nächste Venustransit stattfindet. Die Differenz zu 105,5 Jahren kommt durch die Ellipsenform der Bahn zustande.

14 Die Periodizität der Venusdurchgänge
Die große Venusperiode 1 Dec : :20 4 Jun :25 - 5:34 2 Jun : :19 7 Dec :37 - 7:04 4 Dec :51 – 22:02 6 Jun :55 – 8:43 3 Jun :08 – 1:42 9 Dec :38 – 6:36 6 Dec :48 – 20:22 8 Jun :07 – 11:33 5 Jun :03 - 4:56 10 Dec :54 – 5:50 8 Dec :10 – 19:01 11 Jun :42 – 14:41 9 Jun :11 – 8:24 18 Dec :55 – 2:51 + 122,5 a + 8 a 243 a + 105,5 a + 8 a + 122,5 a + 8 a 243 a + 105,5 a 1. Entdeckung: Ein Venustransit findet nur im Juni oder Dezember statt Feste Lage der Knotenlinie. + 8 a + 122,5 a + 8 a 243 a + 105,5 a + 8 a + 122,5 a + 8 a 12 weitere Durchgänge

15 Nur wenn die untere Konjunktion sehr genau in einen der Knoten fällt, kann ein einzelner Transit ohne ein Pendant 8 Jahre davor oder danach erfolgen. Dies war 1396 der Fall und wird 3089 eintreten.

16 Vorübergänge der Venus in der Geschichte
Johannes Kepler ( ) sagte den Transit am voraus, verneinte jedoch einen Transit 1639 niemand in Europa beobachtete

17 Jeremiah Horrocks und der Transit von 1639
Horrocks ( ) eberechnete den Transit von e1639 einen Monat vor dem eEreignis - nur sein Freund William eCrabtree und er beobachteten ekurz vor Sonnenuntergang die eVenus vor der Sonne und ebestimmte ihren Durchmesser ezu 1 Bogenminute „The clouds, as if by divine interposition, were entirely dispersed, and I was once more invited to the grateful task of repeating my observations. Then I beheld a most agreeable spectacle, the object of my sanguine wishes, a spot of unusual magnitude and of a perfectly circular shape, which had already fully entered upon the Sun‘s disk ...“

18 Halley‘s Gedanke - Halley ( ) erkannte nach der eBeobachtung eines Merkur-edurchganges 1677 auf St. Helena die eMöglichkeit, aus einem Venus-edurchgang die Sonnenentfernung zu eermitteln „I have notwithstanding had the opportunity of observing the ingress and egress of Mercury on the Sun, which compared with the like Observation made in England, will give a demonstation of the Sun's Parallax, which hitherto was never proved, but by probable arguments.“

19 Die astronomische Einheit
T a13 T a23 ____ ____ =

20 Die Sonnenparallaxe tan α = α α Erwarteter Wert für α ≈ 31‘‘
b/2 tan α = ____ a-b α α b 0,723 AE = b 1 AE = a Erwarteter Wert für α ≈ 31‘‘ Erwartete Sonnenparallaxe ≈ 8‘‘

21 Eine Frage der Zeit ... 1 - Südhalbkugel 2 - Nordhalbkugel
Die Bestimmung der Kontaktzeiten an zwei unterschiedlichen Orten reicht zur Parallaxenbestimmung aus – auch im Rahmen der damaligen Mess-genauigkeit bis hin zu 1/500 der Erde-Sonnen-Entfernung

22 200 Astronomen an 80 Orten weltweit
1761 – Weltreisen 200 Astronomen an 80 Orten weltweit Frankreich: Le Gentil (Pondichérry, Ostindien) Alexandre Chappe Jean Guy d‘Auteroche (Sibirien) Jean Baptiste Pingré (Isle de Rodrigues [Ind. Ozean]) England: Charles Mason u. Jeremiah Dixon (Kap der Guten Hoffnung) Nathaniel Winthrob (Neufundland) Holland: Johan Maurits Mohr (Jakarta) Russland: Michail Wassiljewitsch Lomonossow (St. Petersburg)

23 Die bittere Enttäuschung: Das „Tropfen- phänomen“
Die Messungen schwankten zwischen 8‘‘5 und 10‘‘5 Beobachtungsfehler oder reales Geschehnis ?

24 1769 – Der zweite Versuch

25 James Cook ( )

26 Die Endeavour

27

28

29 Samstag, 3. Juni 1769 Dieser Tag erwies sich als so günstig für unseren Zweck, wie wir nur wünschen mochten; den ganzen Tag zeigte sich keine Wolke, und die Luft war völlig klar, also daß wir jeden erdenklichen Vorteil hatten bei der Beobachtung der ganzen Passage des Planeten Venus über die Scheibe der Sonne: Wir sahen sehr deutlich eine Atmosphäre oder einen düsteren Schatten um den Körper des Planeten, was große Verwirrung bei der Bestimmung der Zeiten der Kontakte verursachte, besonders der beiden inneren. Dr. Solander beobachtete, wie auch Mr. Green und ich, und wir differierten bei der Beobachtung der Zeiten der Kontakte weit stärker, denn man hätte erwarten können. Des Mr. Green Teleskop und das meine waren von derselben vergrößernden Wirkung, dasjenige des Dr. Solander indes vergrößerte stärker denn die unsern. Den ganzen Tag herrschte fast völlige Ruhe, und das Thermometer, welches der Sonne ausgesetzt war, erreichte um die Mitte des Tages einen Grad der Hitze (119), der uns niemals zuvor begegnet war.

30

31 Und die Distanz ist ... Johann Franz Encke (1791-1865)
„Fast noch mehr wie bei dem früheren Durchgange zeigt sich bei diesem zweiten der nachteilige Einfluss, den die ihrer Natur nach unbestimmte Messung einer nicht ganz gewöhnlichen Erscheinung bei verschiedenen Beobachtern unter ungleichen Umständen haben muss.“

32 1672 Marsparallaxe nach Cassini: 9‘’52 entsprechend 138,5 Mio. km
1761 und 1769 nach Encke (1835): 8‘‘571 entsprechend 153 Mio. km 1862 Marsparallaxe nach Hall: ‘‘841 entsprechend 149,5 Mio. km 1871 Marsparallaxe nach Gill: 8‘’78 entsprechend 149,4 Mio. km 1874 und 1882 nach Newcomb: ‘’79 entsprechend 149,55 Mio. km 1941 Parallaxe von Eros: 8‘’79 entsprechend 149,55 Mio. km 1990 Radar NASA: 8‘‘79415 entsprechend km

33 1876 und 1882

34

35 Richtig beobachten

36 Vergleich Merkur 2003 und Venus 2004
Mit geschütztem Auge zu sehen !

37

38 Venustransit in Kürze Venustransit im Netz
Transitbeginn: 7:13:29 MESZ am Mitte des Transits: 10:19:44 MESZ am Transitende: 13:25:59 MESZ am Venustransit im Netz