Transit de Vénus

Le 2004 transit de Vénus

Un transit de Vénus devant le Soleil a lieu lorsque la planète Vénus passe directement entre le Soleil et la Terre , occultant une petite partie du disque du Soleil. Au cours d'une transit, Vénus peut être vu de la Terre comme un petit disque noir se déplaçant à travers la face du Soleil La durée de ces transits est généralement mesurée en heures (le transit de 2004 a duré six heures). Un transit est semblable à une éclipse solaire par la Lune , mais, bien que le diamètre de Vénus est près de 4 fois celle de la Lune, Vénus apparaît beaucoup plus faible parce qu'il est beaucoup plus loin de la Terre. Avant le âge de l'espace, des observations de transits de Vénus a aidé les scientifiques utilisent la méthode de la parallaxe pour calculer la distance entre le Soleil et la Terre.

Les transits de Vénus sont parmi les plus rares de phénomènes astronomiques prévisibles et se produisent actuellement dans un motif qui se répète tous les 243 années, avec des paires de transits huit années en dehors séparés par de longues lacunes de 121,5 années et 105,5 années. Avant 2004, la dernière paire de transits étaient en Décembre 1874 et Décembre 1882. Le premier d'une paire de transits de Vénus dans le début du 21e siècle a eu lieu le 8 juin 2004 (voir Transit de Vénus, 2004) et le prochain sera sur 6 juin 2012 (voir Transit de Vénus, 2012). Après 2012, les prochains passages de Vénus sera en Décembre 2117 et Décembre 2125.

Un transit de Vénus peut être observée en toute sécurité en prenant les mêmes précautions que lorsque l'on observe les phases partielles d'une éclipse solaire . Fixant le disque brillant du Soleil (la photosphère) à l'œil non protégé peut rapidement provoquer des lésions oculaires graves et souvent permanente.

Conjonctions

Schéma de transits de Vénus et de l'angle entre les plans orbitaux de Vénus et de la Terre

Normalement, lorsque la Terre et Vénus sont en conjonction ils ne sont pas alignées avec le Soleil L'orbite de Vénus est inclinée de 3,4 ° à la Terre de sorte qu'il semble passer sous (ou plus) du Soleil dans le ciel. Transits se produisent lorsque les deux planètes se trouvent en conjonction à (ou très proche) de la ligne où leurs plans orbitaux se croisent. Bien que l'inclinaison est que de 3,4 °, Vénus peut être autant que 9,6 ° du Soleil vu de la Terre à conjonction inférieure. Depuis la diamètre angulaire du Soleil est d'environ un demi-degré, Vénus peut apparaître à passer au-dessus ou en dessous du Soleil de plus de 18 diamètres solaires pendant une conjonction ordinaire.

Séquences de transits se produisent dans un motif qui se répète tous les 243 années, avec les transits se produisant huit années en dehors suivie par un écart de 121,5 années, puis un écart de huit ans et puis un autre long intervalle de 105,5 années. Le motif se répète tous les 243 années parce que 243 périodes sidérales orbitaux de la Terre (365,25636 jours - légèrement plus longue que la année tropique) est 88757,3 jours, et 395 périodes sidérales orbitales de Vénus (224,701 jours) est 88756,9 jours. Ainsi, après cette période à la fois Vénus et la Terre sont revenus à peu près le même point dans chacun de leurs orbites respectives. Cette période de temps correspond à 152 synodiques périodes de Vénus.

Le modèle de 105,5, 8, 121,5 et 8 ans ne est pas le seul motif qui est possible dans le cycle de 243 ans, en raison de la légère disparité entre les moments où la Terre et Vénus arrivent au point de conjonction. Avant 1518, le modèle de transits était huit, 113,5 et 121,5 années, et les huit lacunes inter-transit avant le transit 546 étaient 121,5 années d'intervalle. Le modèle actuel se poursuivra jusqu'en 2846, quand il sera remplacé par un modèle de 105,5, 129,5 et 8 ans. Ainsi, le cycle de 243 ans est relativement stable, mais le nombre de passages et leur synchronisation dans le cycle varie dans le temps.

Histoire ancienne

Ancient Greek , égyptienne , babylonienne et chinois observateurs savaient de Vénus et enregistrés les mouvements de la planète. Les premiers Grecs pensaient que les soir et du matin apparitions de Vénus représentés deux objets différents, Hesperus - l'étoile du soir et le phosphore -. L'étoile du matin Pythagore est crédité de se rendre compte qu'ils étaient la même planète. Dans le 4ème siècle avant JC, Héraclide du Pont a proposé que les deux Vénus et Mercure en orbite autour du Soleil et non celle de la Terre. Il ne existe aucune preuve que l'un de ces cultures connaissaient les transits. Vénus était important de civilisations américaines antiques, en particulier pour la Maya , qui l'a appelé Noh Ek, "la grande étoile» ou XUX Ek, "Wasp Star»; ils incarnaient Vénus dans la forme du dieu Kukulkán (également connu ou lié à Gukumatz et Quetzalcoatl dans d'autres régions du Mexique). Dans le Codex de Dresde, le cycle complet de Maya tableau Vénus, mais en dépit de leur connaissance précise de son cours, il n'y est pas fait mention du transit.

Observations modernes

Mesure Venus temps de transit pour déterminer parallaxe solaire

En dehors de sa rareté, l'intérêt scientifique d'origine dans l'observation d'un passage de Vénus a été qu'il pourrait être utilisé pour déterminer la taille de l' installation solaire en utilisant la Procédé de parallaxe. La technique consiste à faire des observations précises de la légère différence dans le temps de le début ou la fin du transit des points largement séparés sur la surface de la Terre. La distance entre les points sur la Terre peut alors être utilisé comme une base de référence pour calculer la distance à Vénus et le Soleil via triangulation.

Bien que par les astronomes du 17ème siècle pourrait calculer la distance relative de chaque planète à partir du Soleil en fonction de la distance de la Terre au Soleil (une unité astronomique), une valeur absolue exacte de cette distance n'a pas été calculée.

Malgré Johannes Kepler étant le premier à prédire un transit de Vénus en 1631, personne en Europe observée parce que les prédictions de Kepler ne étaient pas suffisamment précis pour prédire que le transit ne serait pas visible dans la plupart de l'Europe.

Jeremiah Horrocks fait la première observation du transit de Vénus en 1639.

Le transit de Vénus 1882.

La première observation scientifique européenne d'un transit de Vénus a été faite par Jeremiah Horrocks à son domicile de Much Hoole, près de Preston en Angleterre , sur 4 Décembre 1639 ( 24 novembre sous la Calendrier julien alors en usage en Angleterre). Son ami, William Crabtree, a également observé ce transit de Salford, près de Manchester . Kepler avait prédit transits en 1631 et 1761 et un accident évité de justesse en 1639. Horrocks corrigée Kepler le calcul de »pour l'orbite de Vénus et réalisé que les transits de Vénus se produiraient en paires huit années d'intervalle, et ainsi prédit le transit en 1639. Bien qu'il était incertain de l'heure exacte, il a calculé que le transit était de commencer à environ 15h00. Horrocks porté l'image du Soleil par un simple télescope sur un morceau de carte, où l'image a pu être observée en toute sécurité. Après avoir observé pour la plupart de la journée, il a eu la chance de voir le transit de nuages obscurcissant le soleil effacés à environ 15h15, une demi-heure avant le coucher du soleil. Les observations Horrocks lui ont permis de faire une proposition bien éclairée quant à la taille de Vénus, ainsi que de faire une estimation de la distance entre la Terre et le Soleil Il a estimé la distance du Soleil à la Terre 59,4 million miles (95,6 Gm, 0,639 UA) - environ la moitié de la taille correcte de 93 millions de miles (149,6 millions km), mais un chiffre plus précis que ne importe quel suggéré à ce moment-là. Cependant, les observations Horrocks ne ont pas été publiés jusqu'en 1661, bien après sa mort.

Sur la base de son observation du transit de Vénus de 1761 de la Pétersbourg Observatoire, Mikhail Lomonosov prédit l'existence d'un atmosphère sur Vénus. Lomonosov détecté la réfraction des rayons solaires tout en observant le transit et déduit que seule la réfraction à travers une atmosphère pourrait expliquer l'apparition d'un anneau lumineux autour de la partie de Vénus qui ne avaient pas encore entré en contact avec le disque du Soleil au cours de la phase initiale de transit.

La paire de 1761 et 1769 ont été utilisés pour le transit essayer de déterminer la valeur exacte de la unité astronomique (UA) à l'aide parallaxe. Cette méthode de détermination de l'UA a été décrite par James Gregory à Optica Promota en 1663. Suite à la proposition avancée par Edmond Halley (décédé près de vingt ans plus tôt), de nombreuses expéditions ont été apportées à différentes parties du monde afin d'observer ces transits; un exemple précoce de la collaboration scientifique internationale. Dans une tentative pour observer le premier passage de la paire, les scientifiques et les explorateurs de Grande-Bretagne, l'Autriche et la France ont voyagé vers des destinations dans le monde entier, y compris Sibérie, la Norvège , Terre-Neuve et Madagascar . La plupart ont réussi à observer au moins une partie du transit, mais d'excellentes lectures ont été faites notamment par Jeremiah Dixon et Charles Mason au Cap de Bonne Espérance. Pour les scientifiques 1769 de transit rendu à la baie d'Hudson , Basse-Californie (alors sous contrôle espagnol) et la Norvège, ainsi que le premier voyage de Cook en vue d'observer le transit de Tahiti. L'astronome tchèque Christian Mayer a été invité par Catherine la Grande pour observer le transit de Saint-Pétersbourg , mais ses observations ont été la plupart du temps obscurci par les nuages. Le malheureux Guillaume Le Gentil a passé huit années à voyager dans une tentative d'observer l'une des transits; son voyage échec a conduit à lui perdu sa femme et ses biens et d'être déclaré mort (ses efforts sont devenus la base de la pièce Transit de Vénus par Maureen Hunter).

L '«effet de goutte noire" visible pendant le transit 2004

Malheureusement, il est impossible de temps l'instant précis du début et de la fin du transit dû au phénomène connu sous le nom " . a longtemps pensé effet de goutte noire "L'effet de goutte noire due à l'épaisse atmosphère de Vénus, et d'abord il a été considéré comme la première preuve réelle que Vénus possédait une atmosphère, mais des études récentes montrent que ce est un effet d'optique causée par l'étalement de l'image de Vénus par la turbulence dans l'atmosphère ou les imperfections de la Terre dans l'appareil de visualisation.

En 1771, en utilisant les données combinées 1761 et 1769 transit, l'astronome français Jérôme Lalande, l'unité astronomique calculée pour avoir une valeur de 153 millions de kilomètres (± 1.000.000 km). La précision était moins que prévu-pour raison de l'effet de goutte noire, mais encore une amélioration considérable sur les calculs Horrocks. Observations transit en 1874 et 1882 ont permis cette valeur à être affinés. Plusieurs expéditions ont été envoyées au Archipel des Kerguelen pour les observations 1874. L'astronome américain, Simon Newcomb, a combiné les données provenant des quatre derniers transits et dérivé d'une valeur de 149.590.000 km (± 0.310.000 km). Les techniques modernes, tels que sonde spatiale télémétrie et radar observations de système solaire objets, ont permis une valeur précise de l'unité astronomique être calculée (avec une précision de ± 30 m), et ainsi nié la nécessité pour les calculs de parallaxe.

Il y avait cependant une bonne partie de l'intérêt pour le transit 2004 que les scientifiques ont tenté de mesurer le modèle de gradation de lumière Venus bloqué une partie de la lumière du Soleil, afin d'affiner les techniques qu'ils espèrent utiliser dans la recherche de planètes extrasolaires . Les méthodes actuelles de recherche de planètes en orbite autour d'autres étoiles ne fonctionnent que pour quelques cas: planètes qui sont très grandes ( Jupiter -like, pas comme la Terre), dont la gravité est assez forte pour osciller l'étoile suffisamment pour nous de détecter des changements dans mouvement propre ou Changements de décalage Doppler dans vitesse radiale, Jupiter ou Neptune dimensionnés planètes très proches de leur étoile parente, ou par microlentille gravitationnelle par les planètes qui passent devant étoiles d'arrière-plan avec la séparation de la planète-étoile parent comparable à la Anneau d'Einstein. Mesure de l'intensité lumineuse au cours d'un transit, comme les blocs de Planet Out partie de la lumière, est potentiellement beaucoup plus sensible, et peut être utilisé pour trouver des planètes plus petites. Cependant, la mesure extrêmement précise est nécessaire: par exemple, le transit de Vénus provoque la lumière du soleil de passer par un simple 0,001 l'ampleur et la variation produite par de petites planètes extrasolaires seront de même minuscule.

Transits passées et futures

William Crabtree au cours de la première observation du transit de Vénus.

Transits peuvent actuellement produire seulement en Juin ou Décembre (voir tableau). Ces dates sont lentement obtiennent plus tard; avant 1631, ils étaient en Mai et Novembre. Transits se produisent habituellement par paires, sur presque la même date huit années d'intervalle. Ce est parce que la longueur de huit années de la Terre est presque la même que 13 années sur Vénus, donc tous les huit ans les planètes sont à peu près les mêmes positions relatives. Cette conjonction approximative se traduit généralement par une paire de transits, mais il ne est pas assez précise pour produire un triplet, puisque Vénus arrive 22 heures plus tôt à chaque fois. Le dernier passage de ne pas faire partie d'une paire était en 1396. La prochaine sera en 3089; en 2854 (la deuxième de la paire 2846/2854), bien que Venus sera simplement manquer le Soleil vu depuis le centre de la Terre, un transit partiel sera visible de certaines parties de l'hémisphère sud.

Pâturage et simultanées transits

Parfois Venus broute que le Soleil au cours du transit. Dans ce cas, il est possible que dans certaines zones de la Terre d'un trajet complet peut être vu dans d'autres régions, il est seulement un transit partiel (pas de deuxième ou troisième contact). Le dernier transit de ce type était sur 6 Décembre, 1631, et la prochaine ce transit aura lieu le Décembre 13, 2611. Il est également possible qu'un transit de Vénus peut être vu dans certaines parties du monde comme un transit partiel, tandis que dans d'autres Venus manque le Sun. Un tel transit dernière se est produite le 19 Novembre, 541 BC, et le prochain transit de ce type aura lieu le 14 Décembre, 2854.

La présence simultanée d'un transit de Mercure et un transit de Vénus est possible, mais seulement dans un avenir lointain. Un tel événement sera ensuite se produire sur Juillet 26, 69163, et de nouveau en 224508. L'apparition simultanée d'une éclipse solaire et un transit de Vénus est actuellement possible, mais très rare. La prochaine éclipse solaire survenant lors d'un transit de Vénus sera sur 5 Avril, 15232. Le lendemain du passage de Vénus sur 3 juin 1769 il y avait une éclipse solaire totale, qui était visible en Amérique du Nord, Europe et Asie du Nord.

Observateur

Eclipse lunettes de visualisation peut être utilisé pour observer le transit.

Le moyen le plus sûr d'observer un transit est de projeter l'image du Soleil à travers un télescope , des jumelles , ou sténopé sur un écran, mais l'événement peut être consulté à l'œil nu en utilisant des filtres spécialement conçus à cet effet, comme un solaire astronomique filtrer avec un couche déposée sous vide de chrome , lunettes de vision éclipse, ou 14 e année le verre de soudeur. Une méthode antérieure de l'utilisation du noir et blanc exposées le film comme un filtre ne est plus considéré comme sûr, comme de petites imperfections ou des lacunes dans le film peuvent permettre rayons UV nocifs de passer à travers. En outre, un film de couleur transformés (contrairement à un film noir et blanc) ne contient pas d'argent et est transparent aux rayons infrarouges. Cela peut causer des brûlures à la rétine. Observer directement le Soleil sans filtre peut entraîner une perte temporaire ou permanente de la fonction visuelle, car il peut endommager ou détruire la rétine cellules.

Il ya quatre nommés «contacts» pendant le transit - des moments où la circonférence de Vénus touche la circonférence du Soleil en un seul point:

1. Premier contact (entrée externe): Vénus est entièrement en dehors du disque du Soleil, se déplaçant vers l'intérieur
2. Deuxième contact (pénétration interne): Vénus est entièrement à l'intérieur du disque du Soleil, d'aller plus loin vers l'intérieur
3. Troisième contact (sortie interne): Vénus est entièrement à l'intérieur du disque du Soleil, déplaçant vers l'extérieur
4. Quatrième contact (de sortie externe): Vénus est entièrement en dehors du disque du Soleil, se déplaçant vers l'extérieur.

Un cinquième point nommé est celui de grand transit, Vénus est au milieu de son chemin à travers le disque du Soleil et qui marque le point dans le calendrier du passage à mi-chemin.