PREHOD VENERE 8 junij 2004 Ljubljana 18 maj
PREHOD VENERE 8. junij 2004 Ljubljana, 18. maj 2004 Sonja Jejčič
PROJEKT VT- 2004 • Opazovanje redkega nebesnega pojava, 8. junij 2004 • Viden v Evropi, Afriki, Aziji • Namenjen širši javnosti • Sodelovati v projektu: opazovanje, videofilm, likovna galerija • Izobraževalni pomen
Projekt VT- 2004 IZOBRAŽEVALNI POMEN: • Spoznati zgodovinski pomen prehodov, ki je povezan z merjenjem razdalj v Osončju • Iskanje planetov v drugih osončjih • Gibanje nebesnih teles • Znanstvene metode pri raziskovanju • Mednarodna izmenjava podatkov med udeleženci • Dobro določiti razdaljo med Zemljo in Soncem v AE
Sodelovanje v projektu VT-2004 I • Astronomska društva , šole, posamezniki lahko sodelujejo v projektu in ponovno izračunajo razdaljo med Zemljo in Soncem z boljšo opremo kot nekoč • Astronomska društva lahko sodelujejo kot člani mreže VT- Network Members -Astronomsko društvo Orion - Maribor -Astronomsko društvo Javornik -Astronomski krožek Gimnazija Nova Gorica -Astronomski krožek Šentvid-Ljubljana
Sodelovanje v projektu VT-2004 II • Predhodno se registrirati na osrednjo stran VT-2004 kot registered observers • Na dan prehoda pošljejo opazovalci svoje meritve (časi stika) na Pariški observatorij http: //vt 2004. imcce. fr/vt 2004 i/Index. php kjer bodo izračunali povprečno razdaljo med Zemljo in Soncem in javnost sproti seznanjali z rezultatom
Venera - imenovana po boginji ljubezni in lepote - Soncu 2 najbližji planet - velikost (95 % Zemljine) -masa (80 % Zemljine) -primerljiva gostota z Zemljo
Venera - oblaki zastirajo vsakršen pogled na površje -visoke temperature na površju -visok atmosferski tlak -soteske, gore, kraterji, planote, vulkanske tvorbe - nima magnetnega polja -nima naravnih lun -Venerine faze
Fizikalni podatki o Veneri
Vidnost Venere Zgornja konjunkcija Sonce Zahodna elongacija Vzhodna elongacija Spodnja konjunkcija Vzhodno od Sonca “Večernica” Zahodno od Sonca “Danica” Zemlja
Gibanje Zemlja - Venera Zemlja 365. 25 dni Venera 224. 70 dni 19 mesecev 00 03 06 09 12 15 18 19 Sinodska perioda 583, 92 dni
1998 jan 2002 dec nov feb okt mar 2001 sep 1999 apr avg maj jun 1996 jul
Gibanje Zemlje, Venere Nœud descendant Spustni vozel • naklon tira: 3. 4° • Venerina vozelna črta Venera - 7 December (dvižni vozel) Sonce . - 5 Junij (spustni vozel) • Pogoji prehoda : Zemlja 1 - konjunkcija Sonce - Venera Zemlja (okrog 584 dni) - blizu vozelne črte • REDEK POJAV 1 Dvižni vozel Neud ascendant
1996 2004 Ekliptika in er n e V ca rni i t a 2012
Kdaj bomo lahko opazovali prehod Venere V ravni črti poravnani Zemlja – Venera - Sonce • Izredno redek pojav (8 let, 121. 5 let, 8 let, 105. 5 let) -Dosedanji prehodi : 1631 -1639, 1761 -1769, 1874 -1882 -Naslednji prehodi: 2004 - 2012, 2117 - 2125, 2247 -2255
8 Junij 2004 : Kako bo potekal prehod?
Vidnost prehoda Venere - 8. junij 2004
Opis prehoda Trajanje prehoda od 5 do 8 ur t 1 : prvi stik nemogoče meriti t 2 : drugi stik meriti t 3 : tretji stik meriti t 4 : četrti stik poskusiti meriti t 2 t 1 t 3 t 4
Merjenje notranjih stikov: pojav razlitja sence" Sonce Pred stikom Sonce Notranji stik Sonce pričakujemo Sonce ~10 s po stiku Natančnost merjenja stikov : 20 s do 1 min.
Prehod Venere - Ljubljana Torek, 8. Junij 2004 Nebesni Pol Pozicijski kot Ekliptika 5 h 19 m 59 UT 5 h 39 m 43 UT 8 h 22 m 35 s UT 11 h 23 m 25 s UT 11 h 04 m 01 s UT Pozicijski kot: 117. 60 - 215. 70 Trajanje prehoda : 6 h 3 m 26 s. Trajanje notranjega prehoda : 5 h 24 m 18 s. Minimalna kotna razdalja: 10' 22. 209".
Ekvatorialna postavitev / Altazimutalna postavitev Severni nebesni pol Vzporedno z ekvatorjem Pot Venere pri ekvatorialni postavitvi teleskopa Smer proti nebesnemu polu Zenit Vzporedno s horizontom Pot Venere pri altazimutalni postavitvi teleskopa
Varno opazovanje prehoda Venere SONCE: najsvetlejše žareče telo na nebu. Seva vidno (50 %), ultravijolično (10 %), infrardečo svetlobo (40 %) NIKOLI NE GLEJTE NEPOSREDNO V SONCE, KER SI LAHKO POŠKODUJETE OČI! VARNO OPAZOVANJE SONCA! • Projekcijska metoda (teleskop, binokular) • Posebni filtri narejenih iz folije mylar ali steklenih filtrov z naparjeno tanko plastjo aluminija, ki so posebej testirani za tako opazovanje, varilski filtri z oznako 14> • NIKOLI ne uporabljajte netestiranih filtrov, zadimljenega stekla, sončnih očal
Naročilo filtrov • Filtre s prevlečeno kovinsko plastjo lahko naročite neposredno od proizvajalca www. thousandoaksoptical. com • Posebne filtre narejene iz folije mylar pa kupite pri EUROVISION, BTC Ljubljana
Začetek napovedovanja prehodov • KOPERNIK pove, da je prehod planeta možen vendar žal neviden zaradi majhnosti planeta KEPLER Rudolfove preglednice (1627): prehod Merkurja 7. november 1631 Venere 7. december 1631
Prvo opazovanje prehoda v zgodovini Gassendi, 7 november 1631, Pariz • Meril je v zatemnjeni sobi • Opazovanje začel 5 nov (slabo vreme s 5 na 6 nov) • 7 nov zjutraj Gassendi vidi črno pego • Izmeri premer Merkurja: 20" (prava vrednost : 10") • Keplerjeva napoved napačna za 5 h • Tri druga opazovanja v Evropi Premer Merkurja je 1/ 158 Sončevega
Prvo opazovanje prehoda Venere Jeremiah Horrock, 4. december 1639, Anglija • Na hitro je opravil tri meritve pred sončnim zahodom- slabo vreme čas razdalja (") 3 h 15 864 3 h 35 810 3 h 45 780 3 h 50 sonce zaide Premer Venere : 1' 16"
Tekst v latinščini - J. Horrock
Opazovanje W. Crabtreeja • Oblačno do 3 h 35 lahko je opazoval le 10 min • Očaran nad prehodom pozabi narediti meritve
Vidnost prehoda Venere, 4. december 1639
Opazovanje prehoda Merkurja na Sveti Heleni, 1677 EDMUND HALLEY opazuje prehod Merkurja in ugotovi, da bi lahko iz prehoda Venere določil razdaljo med Zemljo in Soncem 1691 predstavi metodo “To bo edino opazovanje v naslednjem stoletju, ki bo z največjo natančnostjo določilo razdaljo med Zemljo in Soncem” E. Halley (1656 -1742) Napove naslednja prehoda Venere za leto 1761 in 1769
Prehodi v 18. stoletju • Geografske koordinate so slabo poznane • Ure niso še dovolj natančne • Potovanje je počasno (plovba) • Zelo drage odprave • Nihče ni še opazoval prehoda Venere
Prehod Venere, 6. junij 1761 • Za ta prehod Venere so vključili vso astronomsko srenjo • Potovanje otežkočeno zaradi 7 letne vojne • Glavni organizator je francoski astronom Joseph-Nicolas Delisle (1688 -1768) Splošne okoliščine prvi stik: 1 h 55 m 17. 1 s drugi stik: 2 h 13 m 9. 7 s sredina prehoda: 5 h 19 m 16. 1 s tretji stik: 8 h 25 m 20. 1 s četrti stik : 8 h 43 m 12. 6 s
Vidnost prehoda Venere, 6. junij 1761
Kraji odprav, 1761
Rezultati opazovanja prehoda 1761 • Opazovalo je 120 astronomov na 62 opazovališčih 8. 5" < P < 10. 5" • Veliko odstopanje zaradi: - slabega poznavanja geografskih koordinat - pojav razlitja sence, ki otežkoča merjenje časov stika - pomankljiva oprema Veliko razočaranje, nobenih izboljšav
Prehod Venere: 3 -4 junij 1769 • Opazovanje sta leta 1769 organizirala francoski astronom Lalande in angleški astronom Thomas Hornsby • Pomagale so jim izkušnje iz leta 1761 • Uporabili so 27 refraktorjev, leta 1761 so jih imeli le 3 Splošne okoliščine Prvi stik : 19 h 8 m 31. 2 s Drugi stik : 19 h 27 m 6. 7 s Sredina prehoda : 22 h 25 m 20. 3 s Tretji stik : 1 h 23 m 35. 7 s Četrti stik : 1 h 42 m 11. 2 s
Vidnost prehoda Venere 3 -4 junij 1769
Kraji odprav, 1769
Rezultati prehoda iz leta 1769 • Prehod je vsega skupaj opazovalo 151 skupin na 77 različnih lokacijah paralaksa od 8, 43" do 8, 80 " Velik napredek glede na leto 1761 Avtor William Smith Thomas Hornsby Pingré et Lalande Pingré Lalande Planmann Hell Lexell (1772) Vrednost 8, 6045" (1770) 8, 78" (1770) 8, 80 (1772) 8, 55"< P < 8, 63" (1771) 8, 43 (1772) 8, 70" (1773/1774) 8. 68" (1771) in 8, 63"
Opazovanje prehoda Venere v 19. stoletju • Natančnejše določanje geografskih koordinat • Izpopolnitev ur • Potovanja so hitrejša • Potovanja so še vedno draga • Razvoj fotografije
Prehod Venere: 9. december 1874 opravili 500 meritev
Zgodovinska fotografija prehoda Venere 1874
Prehod Venere: 6. december 1882 Opravili 500 000 meritev
Fotografija prehoda Venere 1882
Merjenje razdalj v vesolju
Enote za merjenje razdalj v atronomiji -Astronomska enota (AE ): povprečna razdalja med Zemljo in Soncem 1 AE = 149, 6 milijona km -Svetlobno leto (s. l. ): razdalja, ki jo v enem letu prepotuje svetloba 1 s. l. = 63 240 AE = 9, 45 1012 km -Parsek =paralaksa + sekunda (pc) Razdalja s katere je AE vidna pod kotom ene ločne sekunde 1 pc = 3, 26 s. L.
Pogled v vesolje Ali je mogoče samo z opazovanjem določiti razdalje v vesolju?
Merjenje razdalj v vesolju v astronomiji se meri kote triangulacija c? B? a’ a A? C osnovnica b c
Paralaksa Sonca • oddaljenost do teles v Osončju dobimo z metodo paralakse iz dveh oddaljenjih opazovališč R a Zemlja ~ 10" ==> težko meriti
Paralaksa Z metodo horizontske paralakse lahko izračunamo razdalje le do bližnjih teles, ker je dolžina osnovnice lahko največ enaka velikosti Zemlje. Sonce je predaleč: v poštev pridejo le Luna, Mars in Venera. Zemlja in Luna sta risani v relativnem merilu Luna
Paralaksa Marsa ( opozicija v periheliju, 1672) Mars Pariz R f Cayenne D Kepler: a 3 / T 2 = const Cassini in Richer s = 9. 5" ( a = 138 x 106 km) Flamsteed s = 10" ( a = 130 x 106 km)
Halleyeva metoda Zemlja A 1 B A Venera B 1 Sonce • Zaradi paralakse je lega Venerine ploskvice na Sončevi ploskvi različna za različne opazovalce na Zemlji • Sončeva ploskev predstavlja referenco • Merjenje kotov nadomesti merjenje časov stika • Natančno merjenje: opazovalci daleč narazen, merjenje časov stika (sekundna natančnost), geografske koordinate (minutna natančnost) • Različni časi zaradi različnih leg paralaksa Venere paralakse Sonca razdalja Zemlja - Sonce
Astronomska enota (AE) • 3. Keplerjev zakon a 3/t 2 = const velikost Osončja, če poznamo vsaj eno razdaljo v trikotniku (Prehod Venere AE ) Zemlja-Luna: 0, 003 AE Sonce-Merkur: 0, 383 AE Sonce-Venera: 0, 723 AE Sonce-Zemlja: 1 AE Sonce-Mars: 1, 524 AE Sonce-Jupiter: 5, 200 AE Sonce-Saturn: 9, 539 AE Sonce-Uran: 19, 18 AE Sonce-Pluton: 39, 2 AE
Merjenje razdalj z letno paralakso Dolžina osnovnice je 300 milijonov km -> oddaljenost do bližnjih zvezd nekaj s. l. Nebesno telo Sonce Zemljina tirnica
Merjenje paralakse od 18. st. dalje Metoda / avtor Paralaksa Prehod leta 1761 in 1769 8. 43" in 8. 80" Prehod leta 1761 in 1769, Encke (1824) Prehod leta 1761 in 1769, (1835) Paralaksa Marsa, Hall (1862 ) 8. 5776" 8. 571 +/- 0. 037" 8. 841" Paralaksa asteroida Flora, Galle (1875) 8. 873" Paralaksa Marsa, Gill (1881) 8. 78" Prehod leta 1874 in 1882, Newcomb (1890) 8. 79" Paralaksa asteroida Eros, Hinks (1900) 8. 806" Paralaksa asteroida Eros, (1941) Radarske meritve, NASA (1990) 8. 790" 8. 79415"
Zgodovinski pregled vrednosti AE Metoda leto paralaksa ( ločna sekunda ) oddalljenost (milijon km) Mars 1672 9. 5 - 10 130 -140 Venera 1761 1769 8. 3 - 10. 6 8. 5 - 8. 9 125 - 160 145 - 155 Mars 1862 8. 84 149 Flora 1875 8. 87 148 Mars 1885 8. 78 150 1874 - 82 8. 790 -8. 880 148. 1 - 149. 7 Eros 1900 1930 8. 806 8. 790 149. 4 149. 7 radar 1970 8. 79415 149. 5978 Viking+radar 2000 - 149. 597870691 Venera
Kako merimo razdalje do oddaljenih zvezd, galaksij? Letna paralaksa: Hubblov teleskop, Hipparcos -> 1000 s. l. R-H diagram: iz navideznega sija -> oddaljenost Kefeide: perioda sija povezana z izsevom -> 100 milijonov s. l. Maksimalen izsev supernov Rdeči premik: H= (20 km/s)/106 s. l. Proksima Kentavri 4, 3 s. l. Sirij 8, 6 s. l. Severnica 432 s. l. Središče Galaksije 30 000 s. l. Jata galaksij v Devici 60 milijonov s. l. Kvazar 2 C 273 2, 5 milijard s. l.
Priprava na opazovanje prehoda Venere I • Kje opazovati prehod • Kako opazovati prehod -teleskop ali binokular -filter ali projekcija -video, spletna kamera, digitalni fotoaparat 615 612 613 617 • Predhodno opazovanje Sonca www. spaceweather. com • Sledenje Soncu • Pripraviti skupino na opazovanje 18. maj 2004 609 606
Priprava na opazovanje prehoda Venere II • Navodila o varnosti • Točna nastavitev časa (SEPČ -> UT): -Točen čas ob 7 h in ob 13 h, nastavim ročno uro -DCF 77, ročne, stenske ure -DCF 77 moduli za računalnik -GPS sprejemnik in vmesnik za računalnik -Po internetu, NTP-protokol - Stopper (PL) www. vt-2004. org vpisati ntp 1. arnes. si
Windows 95/98/NT/2000 PROGRAM DIMENSION 4 program je prosto dostopen http: //www. thinkman. com/dimension 4/index. html
Windows XP Start Control Panel Date and Time Internet Time
Priprava na opazovanje prehoda Venere III • Geografske koordinate na minuto natančno: GPS, zemljevid, www. heavens-above. com • Trenirati merjenje časov stika z računalniško simulacijo www. astronomie. info, www. calsky. com • Predhodna registracija opazovalcev - registered observers ime, opazovalna metoda, geografski koordinati
Registracija opazovalca : http: //vt 2004. imcce. fr/vt 2004 i/Register 2. php
Registracija opazovalca II
Na dan opazovanja I -Natančno merjenje časov stika v UT do najbližje sekunde -Seeing, turbolenca atmosfere, slabi optični filtri (folija) precej pokvari ostrino in popači slike -Pojav razlitja sence oteži opazovanje t 2 in t 3
Pošiljanje podatkov
Izračun AE in kota paralakse
Izračun AE - Pariški observatorij Sonce f ( φ , X s, X v, π , t ) = Δ era n e V • zveza med časom t in paralakso π • lega opazovalca φ Rs Rv • teorija Venere • teorija Zemlje, Sonca • polmer Δ • poslati meritve časov to na strežnik VT - 2004 • π je rešitev enačbe : f (φ , X s , X v , π , to ) = R s +/- R v
Izračun AE: globalna analiza • predpostavimo, da so geografske koordinate natančno podane • N enačb (za N meritev časa) z napakami δX izračunati s , δX v , δπ, δR • a. δXs + b. δ Xv + c. δ π + d. δ(Rs +/-Rv ) = O - C • O – C = kompenzacija vsakega časa O glede na teoretično izračunano vrednost C • metoda najmanjših kvadratov • izračun δ π • izračunati povprečno paralakso Sonca π + d π z uporabo vseh podatkov, ki so dovolj natančni • javnost obvesčati: numerične vrednosti, statistika , grafi
Umetnost in prehod Venere Pariški observatorij 1878
VEČ O TEM www. fiz. uni-lj. si/venera 2004 www. vt-2004. org
- Slides: 73