Tránsito de Venus

La 2004 tránsito de Venus

Un tránsito de Venus a través del Sol tiene lugar cuando el planeta Venus pasa directamente entre el Sol y la Tierra , oscureciendo una pequeña parte del disco solar. Durante una tránsito, Venus puede ser visto desde la Tierra como un pequeño disco negro que se movía a través de la cara del Sol La duración de estos tránsitos se mide en horas (el tránsito de 2004 duró seis horas). Un tránsito es similar a un eclipse solar por la Luna , pero, a pesar de que el diámetro de Venus es casi 4 veces el de la Luna, Venus parece mucho más pequeño, porque es mucho más lejos de la Tierra. Antes de era espacial, la observación de los tránsitos de Venus ayudó a los científicos utilizan la método de paralaje para calcular la distancia entre el Sol y la Tierra.

Los tránsitos de Venus son entre los más raros de los fenómenos astronómicos previsibles y en la actualidad se producen en un patrón que se repite cada 243 años, con pares de tránsitos ocho años separados separados por largos intervalos de 121,5 años y 105,5 años. Antes de 2004, el último par de tránsitos fueron en diciembre de 1874 y diciembre de 1882. El primero de un par de tránsitos de Venus en el comienzo del siglo 21 tuvo lugar el 8 de junio de 2004 (véase Tránsito de Venus, 2004) y la próxima será en 6 de junio de 2012 (véase Tránsito de Venus, 2012). Después de 2012, los próximos tránsitos de Venus estarán en diciembre 2117 y diciembre 2125.

Un tránsito de Venus se puede observar de forma segura al tomar las mismas precauciones que al observar las fases parciales de un eclipse solar . Mirando el brillante disco del Sol (la fotosfera) con el ojo sin protección puede causar rápidamente daño grave ya menudo permanente ojo.

Conjunciones

Diagrama de los tránsitos de Venus y el ángulo entre los planos orbitales de Venus y la Tierra

Normalmente, cuando la Tierra y Venus están en conjuntamente que no están alineados con el Sol La órbita de Venus está inclinada en un 3,4 ° a la Tierra de lo que parece pasar por debajo (o por encima) del Sol en el cielo. Los tránsitos tienen lugar cuando los dos planetas resultan ser junto a (o muy cerca) de la línea donde sus planos orbitales se cruzan. Aunque la inclinación es sólo 3,4 °, Venus puede ser tan lejos como 9,6 ° del Sol, visto desde la Tierra a la conjunción inferior. Desde el diámetro angular del Sol es de aproximadamente medio grado, Venus puede parecer que pasar por encima o por debajo del Sol por más de 18 diámetros solares durante una conjunción ordinaria.

Secuencias de tránsitos ocurren en un patrón que se repite cada 243 años, con tránsitos que se producen ocho años separados, seguido de un espacio de 121,5 años, después de un intervalo de ocho años y luego otra larga brecha de 105,5 años. El patrón se repite cada 243 años, porque 243 períodos siderales orbitales de la Tierra (365,25636 días - ligeramente más largo que el año tropical) es 88.757,3 días, y 395 períodos siderales orbitales de Venus (224,701 días) es 88.756,9 días. Así, después de este período, tanto Venus y la Tierra han regresado a casi el mismo punto en cada una de sus respectivas órbitas. Este período de tiempo corresponde al 152 períodos sinódicos de Venus.

El patrón de 105,5, 8, 121.5 y 8 años no es el único patrón que es posible dentro del ciclo de 243 años, debido a la pequeña diferencia entre los tiempos cuando la Tierra y Venus llegan al punto de conjunción. Antes de 1518, el patrón de los tránsitos fue de 8, 113.5 y 121,5 años, y los ocho espacios entre tránsito antes de la 546 de tránsito fueron 121,5 años de diferencia. El patrón actual continuará hasta 2846, cuando se sustituye por un patrón de 105,5, 129,5 y 8 años. Por lo tanto, el ciclo de 243 años es relativamente estable, pero el número de tránsitos y su sincronización dentro del ciclo variará con el tiempo.

Historia Antigua

Antigua griega , egipcia , babilónica y chinos observadores sabían de Venus y se registran los movimientos del planeta. Los antiguos griegos pensaban que los de tarde y mañana apariciones de Venus representaban dos objetos diferentes, Hesperus - la estrella vespertina y fósforo -. La estrella de la mañana Pitágoras se acredita con darse cuenta de que eran el mismo planeta. En el siglo cuarto antes de Cristo, Heráclides Póntico propuso que Venus y Mercurio orbitaban el Sol y no la Tierra. No hay evidencia de que alguna de estas culturas sabían de los tránsitos. Venus era importante antiguas civilizaciones americanas, en particular para la Maya , quien lo llamó Noh Ek, "la gran estrella" o Xux Ek, "la Estrella de la avispa"; encarnaban Venus en la forma del dios Kukulkán (también conocida o relacionados con Gukumatz y Quetzalcóatl en otras partes de México). En el Códice de Dresde, el ciclo completo de la carta Maya Venus ', pero a pesar de su conocimiento preciso de su curso, no se hace mención del tránsito.

Observaciones modernos

Medición de los tiempos de tránsito de Venus para determinar la paralaje solar

Aparte de su rareza, se que se podría utilizar el interés científico original en la observación de un tránsito de Venus para determinar el tamaño de la sistema solar mediante el empleo de la método de paralaje. La técnica consiste en hacer observaciones precisas de la ligera diferencia en el momento de o bien el inicio o el final del tránsito de puntos ampliamente separados en la superficie de la Tierra. La distancia entre los puntos de la Tierra a continuación, se puede utilizar como una línea de base para calcular la distancia a Venus y el Sol a través triangulación.

Aunque por los astrónomos del siglo 17 podría calcular la distancia relativa de cada planeta desde el Sol en términos de la distancia de la Tierra al Sol (una unidad astronómica), un valor absoluto preciso de esta distancia no se había calculado.

A pesar de Johannes Kepler de ser los primeros en predecir un tránsito de Venus en 1631, nadie en Europa observó que debido a las predicciones de Kepler no eran suficientemente precisos para predecir que el tránsito no sería visible en la mayor parte de Europa.

Jeremiah Horrocks hace la primera observación del tránsito de Venus en 1639.

El 1882 tránsito de Venus.

La primera observación científica europea de un tránsito de Venus fue hecha por Jeremiah Horrocks desde su casa en Mucho Hoole, cerca Preston en Inglaterra , en 04 de diciembre 1639 ( 24 de noviembre bajo la Calendario juliano utilizado entonces en Inglaterra). Su amigo, William Crabtree, también observó este tránsito desde Salford, cerca de Manchester . Kepler había predicho tránsitos en 1631 y 1761 y una falta cercana en 1639. Horrocks corregido Kepler cálculo 's de la órbita de Venus y se dio cuenta que los tránsitos de Venus se producirán en pares 8 años de diferencia, y así predecir el tránsito en 1639. A pesar de que estaba seguro de la hora exacta, se calcula que el tránsito era para comenzar a las 3:00 pm aproximadamente. Horrocks centró la imagen del Sol a través de un sencillo telescopio sobre un trozo de cartón, donde la imagen se puede observar de forma segura. Después de observar la mayor parte del día, tuvo la suerte de ver el tránsito como las nubes que oscurecen el Sol aduana en eso de las 3:15 pm, justo media hora antes de la puesta del sol. Observaciones Horrocks 'le permitieron hacer una conjetura bien informada en cuanto al tamaño de Venus, así como para hacer una estimación de la distancia entre la Tierra y el Sol Calculó la distancia del Sol a la Tierra a 59.400.000 millas (95,6 Gm, 0.639 AU) - aproximadamente la mitad del tamaño correcto de 93 millones de millas (149,6 millones kilometros), pero una cifra más precisa que cualquier sugirió hasta ese momento. Sin embargo, las observaciones Horrocks 'no se publicaron hasta 1661, mucho después de su muerte.

Sobre la base de su observación del tránsito de Venus de 1761 desde el Petersburgo Observatorio, Mikhail Lomonosov predijo la existencia de un atmósfera de Venus. Lomonosov detecta la refracción de los rayos solares mientras observa el tránsito y dedujo que sólo refracción a través de una atmósfera podría explicar la aparición de un anillo de luz alrededor de la parte de Venus que aún no habían entrado en contacto con el disco del Sol durante la fase inicial de tránsito.

El par tránsito de 1761 y 1769 se utilizaron para tratar de determinar el valor exacto de la unidad astronómica (UA) utilizando paralaje. Este método de determinación de la UA fue descrita por primera vez por James Gregory en Optica Promota en 1663. A raíz de la propuesta presentada por Edmond Halley (que había muerto casi veinte años antes), se hicieron numerosas expediciones a diversas partes del mundo con el fin de observar estos tránsitos; un ejemplo temprano de colaboración científica internacional. En un intento de observar el primer tránsito de la pareja, los científicos y los exploradores de Gran Bretaña, Austria y Francia viajaron a destinos en todo el mundo, incluyendo Siberia, Noruega , Terranova y Madagascar . La mayoría lograron observar al menos parte del tránsito, pero excelentes lecturas se hicieron en particular Jeremiah Dixon y Charles Mason en el Cabo de Buena Esperanza. Para los 1.769 científicos de tránsito viajado a la bahía de Hudson , Baja California (entonces bajo control español) y Noruega, así como el primer viaje del capitán Cook con el fin de observar el tránsito de Tahití. El astrónomo checo Christian Mayer fue invitado por Catalina la Grande para observar el tránsito en San Petersburgo , pero sus observaciones se oscurece en su mayoría por las nubes. La desafortunada Guillaume Le Gentil pasó ocho años viajando en un intento de observar cualquiera de los tránsitos; su viaje sin éxito le llevó a perder a su esposa y sus posesiones y ser declarado muerto (sus esfuerzos se convirtieron en la base de la obra Tránsito de Venus de Maureen Hunter).

El "efecto gota negro" visible durante el tránsito 2004

Desafortunadamente, era imposible tiempo el momento exacto de inicio y al final del tránsito debido al fenómeno conocido como el " . efecto de la gota negro "El efecto de la gota negro mucho tiempo se pensó que es debido a la densa atmósfera de Venus, y en un principio se sostuvo al ser la primera evidencia real de que Venus tenía una atmósfera, sin embargo estudios recientes demuestran que es un efecto óptico causado por la mancha de la imagen de Venus por la turbulencia en la atmósfera o imperfecciones de la Tierra en el aparato de visualización.

En 1771, el uso de los 1761 y 1769 los datos de tránsito combinados, el astrónomo francés Jérôme Lalande, calculado la unidad astronómica a tener un valor de 153 millones de kilómetros (± 1 millones de kilómetros). La precisión fue menor de lo esperado, porque por el efecto de la gota negro, pero aún así una mejora considerable en cálculos Horrocks '. Las observaciones realizadas en 1874 y 1882 permitieron a este valor para perfeccionar todavía más. Varias expediciones fueron enviadas a la Archipiélago Kerguelen para las 1.874 observaciones. El astrónomo estadounidense, Simon Newcomb, combinó los datos de los últimos cuatro tránsitos y deriva un valor de 149,59 millones kilometros (± 0.31 millones kilometros). Las técnicas modernas, tales como sonda espacial telemetría y radar observaciones del sistema solar objetos, han permitido a un valor preciso para la unidad astronómica de calcularse (con una precisión de ± 30 m), y así negado la necesidad de cálculos de paralaje.

Sin embargo, hubo un gran interés en el tránsito de 2004 cuando los científicos intentaron medir el patrón de atenuación de luz como Venus bloqueado algunas de la luz del Sol, con el fin de perfeccionar las técnicas que esperan utilizar en la búsqueda de planetas extrasolares . Los métodos actuales de búsqueda de planetas que orbitan otras estrellas sólo funcionan para unos pocos casos: planetas que son muy grandes ( Júpiter -como, no como la Tierra), cuya gravedad es lo suficientemente fuerte como para tambalearse la estrella lo suficiente para nosotros para detectar cambios en movimiento propio o Cambios de turno Doppler en la velocidad radial, Júpiter o Neptuno dimensionados planetas muy cercanos a su estrella madre, oa través de microlente gravitacional de los planetas que pasan por delante de las estrellas de fondo con la separación estrella planeta-padre comparable a la Anillo de Einstein. Medición de la intensidad de luz en el transcurso de un tránsito, como el planeta bloquea algo de la luz, es potencialmente mucho más sensible, y podría ser utilizado para encontrar planetas más pequeños. Sin embargo, es necesaria la medición extremadamente precisa: por ejemplo, el tránsito de Venus hace que la luz del Sol para pasar por un mero 0.001 magnitud y el oscurecimiento producido por pequeños planetas extrasolares serán igualmente diminuta.

Tránsitos pasados y futuros

William Crabtree durante la primera observación del tránsito de Venus.

Los tránsitos pueden ocurrir en la actualidad sólo en junio o diciembre (ver tabla). Estas fechas están consiguiendo poco a poco después; antes de 1631, lo fueron en mayo y noviembre. Los tránsitos ocurren generalmente en parejas, en casi la misma fecha ocho años de diferencia. Esto se debe a la longitud de ocho años de la Tierra es casi lo mismo que 13 años en Venus, por lo que cada ocho años, los planetas son más o menos en las mismas posiciones relativas. Esta conjunción aproximado por lo general resulta en un par de tránsitos, pero no es lo suficientemente precisa para producir un triplete, ya que Venus llega 22 horas antes de cada tiempo. El último tránsito de no ser parte de un par fue en 1396. El próximo será en 3089; en 2854 (el segundo de la pareja 2846/2854), aunque Venus sólo se pierda el Sol visto desde el centro de la Tierra, un tránsito parcial será visible desde algunas partes del hemisferio sur.

Pastoreo y simultáneas tránsitos

A veces Venus sólo roza el Sol durante el tránsito. En este caso es posible que en algunas zonas de la Tierra un tránsito completo puede verse mientras que en otras regiones sólo hay un tránsito parcial (sin segundo o tercero de contacto). El último tránsito de este tipo fue en 6 de diciembre 1631, y el siguiente dicho tránsito se producirá en 13 de diciembre de 2611. También es posible que un tránsito de Venus se puede ver en algunas partes del mundo como un tránsito parcial, mientras que en otros Venus pierde el Sol Un tránsito Tal ocurrió por última vez el 19 de noviembre de 541 AC, y el próximo tránsito de este tipo tendrá lugar en 14 de diciembre de 2854.

La ocurrencia simultánea de una tránsito de Mercurio y un tránsito de Venus es posible, pero sólo en un futuro lejano. Tal evento próximo ocurrir en 26 de julio de 69163, y de nuevo en 224508. La aparición simultánea de un eclipse solar y un tránsito de Venus es actualmente posible, pero muy raro. El próximo eclipse solar se produce durante un tránsito de Venus estará en 5 de abril de 15232. El día después de que el tránsito de Venus en 3 de junio de 1769 se produjo un eclipse total de Sol, que era visible en América del Norte, Europa y Asia del Norte.

Observar

Eclipse visualización de vasos se puede utilizar para observar el tránsito.

La forma más segura de observar un tránsito es proyectar la imagen del Sol a través de un telescopio , binoculares , o pinhole en una pantalla, pero el evento se puede ver a simple vista el uso de filtros diseñados específicamente para este propósito, tales como solar astronómico filtrar con una capa depositada al vacío de cromo , gafas para eclipses, o Grado 14 cristal de soldador. Un método anterior de utilizar en blanco y negro y se expone la película como un filtro ya no es considerado como seguro, ya que las pequeñas imperfecciones o deficiencias en la película pueden permitir que los dañinos rayos UV que pasar a través. Además, la película de color procesado (a diferencia de la película en blanco y negro) no contiene plata, y es transparente para infrarroja. Esto puede causar quemaduras en la retina. Al observar el Sol directamente sin filtros puede provocar una pérdida temporal o permanente de la función visual, ya que puede dañar o destruir la retina células.

Hay cuatro llamados "contactos" durante el tránsito - momentos en que la circunferencia de Venus toca la circunferencia del Sol en un solo punto:

1. Primer contacto (entrada externa): Venus está totalmente fuera del disco del Sol, moviéndose hacia adentro
2. Segundo contacto (entrada interna): Venus está totalmente dentro del disco del Sol, moviéndose más hacia dentro
3. Tercer contacto (salida interna): Venus está totalmente dentro del disco del Sol, moviéndose hacia fuera
4. Cuarto contacto (salida externa): Venus está totalmente fuera del disco del Sol, moviéndose hacia fuera.

Un quinto punto llamado es el de mayor tránsito, cuando Venus está en la mitad de su recorrido por el disco del Sol y que marca el punto medio en el momento del tránsito.