Venus transit - kaptajn Cook 1769

• April 26, 2024

Hvor stort er solsystemet? Det astronomer fra det 18. århundrede ønskede at vide, og Johannes Keplers arbejde bragte dem drillende tæt på. Afstanderne fra solen til alle de kendte planeter var blevet beregnet med hensyn til afstanden mellem jord og sol, the astronomisk enhed (AU). Men hvordan kunne du måle den astronomiske enhed?

Parallax
I 1716 foreslog Edmond Halley (1656-1742) at bruge en transit af Venus til at beregne den astronomiske enhed ved hjælp af parallakse. Parallax er den tilsyneladende forskydning af et set objekt set fra to forskellige steder. Vores hjerner kan bruge parallax til dybdesyn, fordi vi har to øjne. Hold en finger op og se på den først med det ene øje lukket og derefter det andet for at se et skift.

Observatører i den nordlige og den sydlige halvkugle ville se transit i lidt forskellige positioner og skabe en parallax. Ved hjælp af vinklen på det tilsyneladende skift, nogle trigonometri og Keplers lov, kunne de beregne afstanden mellem Jorden og Solen.

Halley levede ikke for at se transiterne i 1761 og 1769. Ikke desto mindre voksede hans frø af en idé til en stor international videnskabelig virksomhed, der blev respekteret selv af lande i krig.

Transit af Venus 1761
Over hundrede observatører fra ni nationer rejste rundt i verden for at tage målinger. Det var vigtigt at time fire kontaktpunkter, hvor Venus-kanten rører ved solkanten.

Udover det sædvanlige dårlige vejr, der kan ledsage astronomiske begivenheder plus farerne ved rejsen fra det 18. århundrede, kom observatørerne imod problemet med sort dråbeeffekt. Dette gjorde det vanskeligt at bestemme, hvornår kontakterne fandt sted. Den anden og tredje kontakt gav størst vanskelighed. Selv på det samme sted var målingerne af observatørerne forskellige som vist på tegningerne af Captain Cook og Charles Green. (Det ser ud til, at denne effekt er forårsaget af en kombination af diffraktion, ufuldkommen teleskopoptik og det faktum, at den gasformige sol ikke har en hård kant.)

Ikke desto mindre, uberørte, var folk klar til at prøve igen, da det andet af parret af transitter fandt sted i 1769.

Kaptajn Cook og Bestræbelse
Royal Society i England besluttede at sende en ekspedition til nyligt opdagede Tahiti for at observere transit. James Cook blev valgt til at lede det. Det britiske admiralitet (den regeringsafdeling, der var ansvarlig for Royal Navy) havde også en hemmelig mission for Cook. Efter transit skulle han lede efter Terra Australis Incognito (ukendt sydligt kontinent), som man troede var at eksistere, selvom intet europæisk skib havde været der.

Den 26. august 1768 HMS Endeavour sejler med 94 personer om bord. Men at rejse til sydhavet i disse dage var ingen fornøjelseskrydstogt. Ud over de uheld, der opstår på skibe og land, mistede lange rejser ofte halvdelen af ​​besætningen til skørbug. De ville ikke kun modige kraftige storme, men når de sejler vestover over havet, ville de ikke engang have nøjagtigt kendskab til deres længdegrad. Og selvfølgelig, efter transiten, ville de være i ubeskadigede farvande.

Transit af 1769 i Tahiti
Bestræbelse ankom til Tahiti i god tid til transit. De oprettede et observatorium på et sted, de kaldte Fort Venus. To andre grupper gik til andre observationssteder for at sikre deres bedste chancer for klart vejr.

På transitdagen blev de velsignet med en klar himmel, men kom også op mod problemet med sorte dråber. I sin tidsskrift skrev Cook om denne vanskelighed og sagde, at ”Dr. Solander observerede såvel som hr. Green [skibets astronom] og mig selv, og vi adskilte os fra hinanden i at observere [sic] kontakternes tider meget mere end kunne forventes. ”

Den astronomiske enhed
Dataene fra hele verden havde de samme måleproblemer, Cooks ekspedition var stødt på. Ikke desto mindre benyttede den franske astronom Jerome Lalande data fra begge transitter fra 1700-tallet og kom med et skøn på 153 millioner km (plus eller minus en million) for den astronomiske enhed. Dette forblev den bedste værdi, indtil transiterne fra det nittende århundrede muliggjorde yderligere forfining.

Den moderne værdi af den astronomiske enhed er 149.597.870,7 km (plus eller minus tre meter). Sådan præcision blev ikke udført med trigonometri, men med ny teknologi. Det blev opnået ved timing af radarsignaler, der blev afvist fra Venus.

Efter transit
Kaptajn Cook gjorde ganske mange opdagelser, selvom de mennesker, der boede der, allerede selvfølgelig allerede havde opdaget dem. Han krævede også land for Storbritannien og udførte omfattende kortlægning. De lærte en hel del om planterne og dyrene i de sydlige lande, for ombord var naturforskere Daniel Solander og botaniker Joseph Banks.

Cook hævdede den bemærkelsesværdige præstation ved at have mistet nogen mænd til skørbug i løbet af den tre år lange rejse. Det ser ikke ud til at være helt sandt, skønt de fleste dødsfald skyldes sygdomme erhvervet i Østindien, da de var bundet hjem.Selvom de ikke vidste om vitamin C dengang, indså Cook, at skørbug var relateret til en dårlig diæt. Desværre var friske frugter og grøntsager ikke altid tilgængelige, og ingen forstod, at de essentielle vitaminer kunne ødelægges ved den behandling, de fik.

Bestræbelse selv endte sit liv omdøbt Lord Sandwich og tjente som en britisk troppetransport under den amerikanske uafhængighedskrig. Det ligger et sted i bunden af ​​Newport Harbour i Narrangansett Bay, Rhode Island, for det var et af de skibe, som briterne skoddede for at forhindre, at franske skibe sejler ind i havnen for at hjælpe oprørerne.

Reference:
Joan Druett, Tupaia: Captain Cooks polynesiske navigatør, Old Salt Press, 2018

Video Instruktioner: Captain James Cook - Mini Series - Intro (April 2024).