Jaroslav Heiniš - revize plynu, Ostrava a okolí, stavební práce, rekonstrukce, hodinový manžel (www.heinis.cz). Ženklava, Kopřivnice, Příbor, Nový jičín, Bělotín, Bílovec...=Jaroslav Heiniš - revize plynu, Ostrava a okolí, stavební práce, rekonstrukce, hodinový manžel (www.heinis.cz). Ženklava, Kopřivnice, Příbor, Nový jičín, Bělotín, Bílovec...
DOMŮ   ARCHIV   IBT   IAN 1-50   IAN 50-226   IAN 227-500   RÁDIO   PŘEKVAPENÍ  
STALO SE

Čekání na Venuši I

Přinášíme vám seriál věnovaný přechodu Venuše přes sluneční disk 8. června tohoto roku...

Ilustrační foto...11. srpna 3114 př. n. l.: Stvoření světa
Všechno začalo 11. srpna roku 3114 před naším letopočtem, kdy se podle mayských legend zrodila Venuše. Dlouhou dobu byla sledována jako Večernice zářící nad dusivě zaprášeným západním obzorem a nebo jako Jitřenka nad svěžím, průzračným východem, až si slavný astronom Johannes Kepler uvědomil, že by mohla být pozorovatelná i ve zcela jiný okamžik -- v okamžik, kdy se postaví mezi nás a zářící sluneční disk.

Ano, byl právě tento německý hvězdář, objevitel tří zákonů o oběhu planet, jenž přišel na něco výjimečného: Venuše a samozřejmě i Merkur může tu a tam přejít přes Slunce a my pak nakrátko zahlédneme jejich temné siluety. Ba co víc! Kepler si dokonce troufnul na první předpověď takového úkazu: v případě Merkuru na 7. listopadu 1631 a v případě Venuše na 6. prosince 1631.

Každý z těchto jevů je sám o sobě výjimečný, ale jejich minimální prodleva na podzim roku 1631 byla přímo fantastická. Proto také Kepler v dopisech oslovil všechny astronomy s prosbou, aby na úkazy nezapomněli a rozhodně se na ně zkusili podívat. Kepler také spočítal, že přechod Venuše nebude pozorovatelný z Evropy, takže neváhal napsat řadě námořních kapitánů, stejně jako učencům v Novém světě. Přesto všechno z 6. prosince 1631 neexistuje jediné očité svědectví...

Ilustrační foto...

Je zřejmé, že z geometrických důvodů připadá v úvahu pouze přechod dvou planet přes sluneční kotouč -- Merkuru a Venuše. Navíc se jedná o velmi zvláštní událost. Planety totiž zpravidla Slunce minou -- buď ho nadlezou, a nebo naopak podlezou. Do těsné blízkosti spojnice se dostanou zcela výjimečně: v případě Merkuru můžeme během jednoho století sledovat zhruba patnáct takových přechodů, kdy se na slunečním kotouči objeví kruhová skvrnka o velikosti kolem deseti úhlových vteřin, Venuše se pak na stejném místě objevuje ještě vzácněji. Samozřejmě za to může její delší oběžná doba. Přechody této planety dělí v pořadí 8, 121,5, 8 a 105,5 roku.

Od vynálezu dalekohledu na počátku sedmnáctého století jsme tudíž mohli vidět pouze šest takových událostí: v roce 1631, 1639, 1761, 1769, 1874 a 1882. Na naší planetě tedy v tomto okamžiku nejspíš nežije jediný očitý svědek takového úkazu!

Ilustrační foto...Tancování planet kolem Slunce názorně demonstruje situace z května roku 2000. Přiložený záznam setkání pochází z dílny Solar and Heliospheric Observatory (zkr. SOHO) a vznikl ze záběrů jednoho koronografu mezi 28. dubnem a 19. květnem 2000. Jako první se u levého okraje zorného pole objeví Jupiter, následovaný Saturnem. Poté zprava přicestuje Merkur. Třináctého května vstoupí na scénu Venuše (zatímco pozvolna zmizí Merkur), jenom chvíli předtím se na opačné straně pole objeví Plejády. Zátiší tu a tam oživí rozpínající se koronární ejekce hmoty. Družice SOHO se nachází na dráze kolem Slunce, jeden a půl milionu kilometrů od Země. Uměle zabarvené snímky byly pořízeny v ultrafialovém oboru. Slunce jako takové vidět není, zakrývá ho terčík (velikost slunečního disku je naznačena bílou kružnicí), a všechny planety jeho disk tentokrát minuly s velkým odstupem. Zdroj SOHO/LASCO (ESA/NASA), mpeg, 2,1 MB.

Ilustrační foto...1631, 1639: První pokus
První příležitost zahlédnout takový úkaz na vlastní oči dostal francouzský astronom Pierre Gassendi, který se svým nepříliš kvalitním dalekohledem sledoval v roce 1631 Merkur. Ráno 7. listopadu se udělalo alespoň částečně jasno a pozorovatel na stínítku kontroloval asi devět palců veliký obraz Slunce. Kromě již obvyklých slunečních skvrn si přitom všiml drobné, nápadně tmavé tečky, která pozvolna měnila polohu... Nebylo pochyb, šlo o Merkur!

Kromě ověření Keplerovy předpovědi využil Pierre Gassendi úkaz k jinému, velmi zajímavému počinu: odhadl úhlový průměr Merkuru na 20 vteřin (dvakrát víc než je správná hodnota), čímž se ale dostal do rozporu s představami jiných astronomů. Velikosti planet byly tehdy výsledkem čiré spekulace -- zatímco oběžné doby a relativní vzdálenosti od Slunce šly odvodit z Keplerových zákonů, jejich úhlové velikosti byly většinou značně přeceňovány. Mnozí astronomové se navíc domnívali, že ve velikostech planet musí být podobná harmonie jako v periodách a vzdálenostech jejich oběhu... Sám Johannes Kepler se ale tohoto okamžiku nedožil -- zemřel skoro přesně rok před průchodem Merkuru.

Pierre Gassendi se jenom o měsíc později pokusil zahlédnout i Venuši. Tentokrát však úkaz nebyl z Evropy prakticky pozorovatelný, takže v tomto případě neuspěl. Jeho smůla byla přitom neuvěřitelná -- výstup Venuše ze slunečního kotouče byl při východ Slunce viditelný už v Itálii, Rakousku, Česku, Německu a Dánsku. Pierre Gassendi se však díval z Paříže...

Ilustrační foto...
William Crabtree sleduje mezi mraky přechod Venuše přes Slunce. O úkazu se dozvěděl jenom několik dní předtím v dopisu od svého bývalého spolužáka, geniálního matematika Jeremiaha Horrockse.

Nechybělo málo a pozorovatelům unikla i druhá příležitost. Johannes Kepler totiž v další předpovědích neuspěl -- jeho Rudolfínské tabulky s polohami planet, poslední veliké dílo, které vydal krátce před smrtí, mu totiž prozradily, že znovu Venuše projde před Sluncem až 6. června 1761. Naštěstí geniální anglický astronom Jeremiah Horrocks pouhý měsíc před úkazem dokončil několik roků dlouhý přepočet této předpovědi a zjistil, že se Venuše znovu objeví už 4. prosince 1639! Ke cti Keplera však slouží, že z jeho tabulek sice přiblížení planety ke Slunci také vyšlo, ale Venuše měla naši denní hvězdu těsně minout. Ani tento geniální astronom totiž nepracoval bez chyb -- polohy těles počítal pro imaginárního pozorovatele v centru Země a nebral v úvahu tzv. paralaxu, tedy jev, jenž sehrál v dalším zájmu o přechody planet přes Slunce výjimečnou roli.

Ilustrační foto...Jeremiah Horrocks a jeho přítel William Crabtree v neděli 4. prosince 1639 (podle starého kalendáře 24. listopadu 1639) jenom půl hodiny před západem Sluncem jako první pozemšťané na vlastní oči spatřili něco nevídaného. Ostatně nechejme promluvit samotného Horrocka: "Mraky se, jakoby božím zásahem, rozptýlily a já jsem tak mohl znovu začít mé pozorování. Potom jsem spatřil ten nejhezčí pohled, objekt mých přání, bod neobvykle nápadnosti a perfektně kruhového tvaru, který skoro se již celý rozprostíral na slunečním disku. Nebylo pochyb, že se jednalo o skutečný stín planety, který jsem se okamžitě oddal pozorovat..." Prozraďme ještě, že Horrocks o toto prvenství málem přišel -- odpolední hlídku musel totiž přerušit kvůli bohoslužbě, jako puritán a církevní duchovní v malém kostelu nedaleko Liverpoolu měl na starosti nejen dění na nebi. Díky bohoslužbě a samozřejmě následnému západu Slunce za obzor proto Horrocks prošvihl ty nejzajímavější události. Jeho přítel Crabtree se sice díval z místa vzdáleného asi padesát kilometrů, navíc neměl žádné duchovní povinnosti, ale pro změnu mu vadila přecházející oblačnost. Dodejme přitom, že o nic lépe nedopadl ani Gassendi, jenž zmeškal začátek vstupu Merkuru na sluneční kotouč kvůli nedochvilnosti svého asistenta obstarávajícího časomíru.

Jeremiah Horrocks sledoval úkaz vlastně jenom proto, aby si ověřil výpočty a aby se pokusil odhadnout úhlovou velikost Venuše -- výsledná jedna úhlová minuta byla přitom hluboko pod tehdejšími představami. Takový Kepler totiž velikost planety odhadoval na 7 úhlových minut a jeho nástupce Philip van Lansberge dokonce na 11 úhlových minut.

Ilustrační foto...
Jeremiah Horroks, který jako první pozoroval přechod Venuše přes sluneční disk. Kresba je součástí Astley Hall Museum and Art Gallery.

I když se o něm dnes již moc nehovoří, Horrocks se neproslavil jen tím, že předpověděl a také odpozoroval první přechod Venuše přes sluneční kotouč. Už jako mladík sestavil teorii pohybu Měsíce, později využitou Newtonem, a Královskou společnost v Londýně zásoboval nejrůznějšími pojednáními. Bohužel, zemřel ve svých 24 letech, krátce po dokončení spisu Venus in sole visa. Druhý očitý svědek William Crabtree ho přežil jen o tři roky. Byl zabit v bitvě u Naseby.

Tím bylo vlastně uzavřeno první kolo. Zatímco Merkur pozorovatelé zahlédli ještě mnohokrát, na Venuši museli čekat 122 roků. Když ale tento okamžik přišel, byl celý astronomický svět na nohou.

Ilustrační foto...
Záznam pozorování přechodu Venuše publikovaný později v knize Jeremiaha Horrockse 'Venus in sole visa'.

1761, 1769: Jak je co veliké?
Co bylo dál? Přechody Venuše rozhodně neupadly v zapomnění, byť astronomové museli na další takovou událost čekat 122 roků. Naopak! Edmond Halley totiž v polovině osmnáctého století navrhl tyto úkazy využít k proměření velikosti Sluneční soustavy. Jak? Velmi jednoduše.

Díky Keplerovým zákonům znali astronomové už od sedmnáctého století poměry vzdáleností jednotlivých planet od Slunce. Například Venuše ležela zhruba v sedmdesáti procentech vzdálenosti Země nebo třeba Mars obíhal asi 1,5krát dál než naše planeta. Astronomové však neznali absolutní vzdálenosti planet, řekněme v kilometrech a nebo třeba v mílích. Jednoduše řečeno, chyběla jim velikost astronomické jednotky. Kvůli ní by totiž museli změřit paralaxu alespoň jednoho tělesa Sluneční soustavy, což bylo nad tehdejší přístrojové možnosti. Edmond Halley ale navrhl, že by se takto daly využít právě přechody Venuše -- planeta se totiž při pohledu z různých míst naší planety promítá na poněkud jinou část slunečního disku, takže pro různá pozorovací stanoviště přechází přes Slunce různě dlouho (pokud ji vidíme blíže k okraji, tak samozřejmě kratší dobu).

Ilustrační foto...

V principu by tedy stačilo přesně změřit dobu pobytu Venuše na slunečním kotouči a pak už jen vypočítat vzdálenost této planety, Slunce a s využitím třetího Keplerova zákona i všech ostatních těles. Častější přechody Merkuru bohužel takto použít nešly -- tahle planeta se totiž pohybuje mnohem dál, takže nároky na přesnost měření jsou mnohonásobně vyšší... Ostatně Merkur na slunečním kotouči na vlastní oči sledoval 7. listopadu 1677 i mladý Halley, který tenkrát pobýval na ostrově svaté Heleny. Bohužel kromě něj tento úkaz prakticky nikdo pečlivě nesledoval.

Dodejme, že se o kalibraci Sluneční soustavy úspěšně pokoušel v roce 1672 Domenico Cassini a Jean Richer. Tentokrát využili Marsu. První z nich sledoval polohu planety z Paříže, druhý ve stejné době z Francouzské Guayany v Jižní Americe. Výsledkem byla vzdálenost Slunce od Země asi 140 milionů kilometrů, tedy zhruba o sedm procent menší než ve skutečnosti.

Ilustrační foto...Naskýtá se samozřejmě otázka, proč se o něco podobného nepokusili i v případě Venuše. Bohužel, vadila přílišná jasnost -- planeta je po Slunci a Měsíci tím nejnápadnějším nebeským objektem, která stěžovala určování přesné polohy vůči nejbližším, patřičně slabým hvězdám. Jedinou možností tedy bylo sledování Venušiny temné siluety na slunečním povrchu.

Edmond Halley zemřel roku 1742 a první příležitost k využití jeho myšlenky přišla v roce 1761. Dokonce lze říci, že se řešení "problému vzdálenosti Venuše" stalo jedním z největších astronomických úkolů 18. století. Nikoho asi nepřekvapí, že jak Angličané, tak Francouzi vyslali na několik míst planety astronomy, aby 6. června 1761 pozorovali dění na Slunci co nejpečlivěji. Současně si vzájemnou tzv. Sedmiletou válkou cestování patřičně zkomplikovali -- nakonec se s většími či menšími úspěchy dívali například z ostrovu Svaté Heleny, Kapského města či lodi v Indickém oceánu.

Získaná měření se sice nakonec k parametrizaci Sluneční soustavy příliš nehodila, pozorovatelé však narazili na dva zajímavé jevy: prvním byla světlá aureola, která se objevila kolem Venuše ještě předtím, než zcela vstoupila na sluneční kotouč. Druhým úkazem byl jev tzv. černé kapky -- v okamžiku, kdy se planeta celá ocitla před Sluncem, její symetrický temný kotouček se poněkud protáhl k okraji slunečního disku a vytvořil tak na krátkou chvíli jakousi zvláštní kapku. První jev souvisí s přítomností husté Venušiny atmosféry, v níž se rozptylují sluneční paprsky -- ostatně přišli na to již tehdejší astronomové a je pozorovatelný i v době, kdy se planeta nachází v těsné blízkosti Slunce (při fázi menší než 0,2 může dojít k prodloužení růžků úzkého srpku nad teoretických 180 stupňů, dokonce lze tu a tam pozorovat situaci, kdy se oba konce spojí a vytvoří tenký světlý prstenec). Druhý jev černé kapky pak vzniká díky ohybovým jevům v dalekohledu a oslněním samotného pozorovatele.

Navíc, další nejistoty vnáší velká úhlová velikost kotoučku planety, stejně jako přesná poloha pozorovacího stanoviště. A když se k tomu připočítají nekvalitní dalekohledy a nespolehlivá časomíra, není divu, že se pozorované časy vstupu a výstupu planety lišily až o pět minut. Jednoduše řečeno, tento způsob triangulace Sluneční soustavy je více než nejistý a už dávno se používají úplně jiné a mnohem přesnější metody. Edmond Halley původně předpovídal, že by šlo odhadnout velikost astronomické jednotky s chybou kolem jednoho procenta, ve skutečnosti se ale vzdálenost Země-Slunce vypočítaná z měření pořízených v roce 1761 pohybovala od 125 do 153 milionů kilometrů.

Ilustrační foto...
Tzv. efekt černé kapky vzniká díky neklidu atmosféry a ohybovým jevům přímo v dalekohledu. Dochází k němu v okamžiku, kdy se planeta celá ocitne před Sluncem, její symetrický temný kotouček se poněkud protáhne k okraji slunečního disku a vytvoří tak na krátkou chvíli jakousi zvláštní kapku.

Další šance se naskytla 3. a 4. června 1769. Anglický král George III. proto zorganizoval hned dvě velké výpravy. Jednu do Hudsonova zálivu v dnešní Kanadě a druhou pod vedením Jamese Cooka k tropickému souostroví Tahiti. Pikantní je, že pozorování Venuše bylo především kamufláží, hlavním úkolem výpravy totiž bylo hledání nových kolonií a proměřování poloh jednotlivých ostrovů. Velká část Tichého oceánu byla totiž terra incognita a řada učenců se oprávněně domnívala, že by se zde mohl nacházet další, relativně veliký kontinent... V Anglii byl úkaz sledován na Greenwichské observatoři a také v královských zahradách samotným Georgem III.

Přímo neuvěřitelnou smůlu měl francouzský astronom Le Gentil. V roce 1761 měl přechod Venuše sledovat z Indie. Kvůli námořní blokádě francouzského přístavu na ostrovu Mauritius, monzunu a několika dalších nešťastných událostí ale nakonec úkaz pozoroval z kymácející se lodi v Indickém oceánu. Nemohl tedy získat žádné smysluplné informace. Le Gentil se ale rozhodl, že si pod rovníkem počká i na druhou příležitost. Sedm následujících roků se tudíž věnoval botanice, zoologii a geologii na ostrovu Mauritius a Mauritius. Bohužel, když nastal kýžený okamžik -- měl zataženo. "Procestoval sem více než 10 000 legií, překročil jsem tak rozlehlá moře, odloučen od mé rodné země, jenom proto, abych se stal divákem osudný mraků, které se dostavily před Slunce v okamžik mého pozorování... Více než dva týdny mne trápila ohromná sklíčenost a neměl jsem takřka žádnou kuráž vzít do ruky pero a pokračovat v mém deníku..." Jeho asistent, který se díval z filipínské Manily měl navíc jasno...

Le Gentilovi trvalo další dva roky, než se vrátil do Francie, kde zjistil, že byl prohlášen za mrtvého a že si jeho příbuzní rozdělují jeho majetek... Nakonec ale vše dopadlo dobře, dalších dvacet let prožil na Pařížské observatoři a v klidu zesnul ve vlastní posteli v předvečer francouzské revoluce. Bylo mu 67 roků.

Ilustrační foto...
Venus Point na Tahiti, odkud James Cook provedl tak výjimečné pozorování.

Naopak pro Jamese Cooka byla výprava naprostým úspěchem -- pozorování bylo prováděno z místa dodnes nazývané Venus Point a mořeplavec tak zahájil svoji kariéru objevitele, zakončenou o desetiletí později jeho vraždou na Havaji. Ostatně po přechodu Venuše plul s lodí Endeavour dál Tichým oceánem, na Novém Zélandu sledoval 9. listopadu 1769 přechod Merkuru přes Slunce, a jako první Evropan poté proměřil velikost Austrálie.

Je to neuvěřitelné, ale výpravy za Venuší přinesly celou řadu skutečně neuvěřitelných příhod. Jedním z dalších může být osud francouzského hvězdáře abbé Chappe d'Auteroche. Úkaz v roce 1761 úspěšně sledoval na Sibiři, v roce 1769 byl ale poslán na tropické Šalamounovy ostrovy, tehdy pod španělskou nadvládou. Královský dvůr mu ale neudělil povolení k pobytu, nechal ho však se španělskou flotilou doplout alespoň do Mexika.

Ilustrační foto...Abbé d'Auteroche se odtud vydal na druhou stranu kontinentu do oblasti dnešní Kalifornie, kam dorazil jen dva týdny před klíčovým okamžikem. Díky své pečlivosti a vynikajícímu chronometru pak určil jedny z nejpřesnějších vstupů a výstupů Venuše na sluneční disk. Tragedie však přišla cestou nazpátek, kdy se dostal do vesnice zamořené nakažlivou nemocí. Nemohl cestovat dál a jen pasivně sledoval, jak umírá celý jeho doprovod. Sám se ještě zhruba měsíc věnoval dalším astronomickým pozorováním, než epidemii také podlehl. Z celé výpravy nakonec přežil pouze geograf M. Pauly, jenž nakonec do Evropy dopravil d'Auterochovi zápisky a některé jeho přístroje.

Přechod Venuše přes Slunce pozorovalo v roce 1769 asi sto padesát oficiálních astronomů z osmi desítek různých míst. Sice přinesly několik velmi kvalitních měření, vzdálenost Země-Slunce zůstala i tak nejistá: pohybovala se od 147 do 154 milionů kilometrů. Záznamy definitivně zpracoval až na počátku devatenáctého století Johann Franz Encke -- na základě pozorování svých dávno zesnulých kolegů došel k velikosti astronomické jednotky 153 340 000 kilometrů. Tedy zhruba o tři procenta větší než je současná, přesně určená hodnota. Už nikdy nebylo vynaloženo tak ohromné úsilí kvůli tak prchavému okamžiku.

Jiří Dušek

| Zdroj: Hvězdárna Brno IAN.cz
Probíhá experiment. Stránky se pomalu dostávají ze záhrobí zpět na světlo digitálního světa... Omluvte nedostatky, již brzy snad na této adrese najdete víceméně kompletní archiv IAN...
archiv zdroj
RULETA
Žeň objevů 2006 B
Ilustrační foto...
Žeň objevů 2006 - E
Ilustrační foto...
Rendezvous na večerní obloze
Ilustrační foto...
Endeavour - benjamínek mezi raketoplány
Ilustrační foto...
Obloha v dubnu
Ilustrační foto...
STALO SE
4.12.2012 -
Probíhá experiment. Stránky se pomalu dostávají ze záhrobí zpět na světlo digitálního světa... Omluvte nedostatky, již brzy snad na této adrese najdete víceméně kompletní archiv IAN...

WEBKAMERA
 Upice webcam / widecam
UPICE WEBCAM

Add to Google

 

Pridej na Seznam
 

  © 1997 - 2017 IAN :: RSS - novinky z astronomie a kosmonautiky SiteMap :: www :: ISSN 1212-6691