Tranzitul lui Venus – un eveniment ce nu se va mai repeta până în 2117

Tranzitul lui Venus, un eveniment important în istoria ştiinţei

Tranzitul lui Venus are loc întotdeauna în evenimente-pereche, cele două tranziţii având loc la 8 ani diferenţă. După fiecare pereche de tranziţii (un ciclu complet), trece mai bine de un secol până la următoarea. Pauzele între perechile de tranziţii sunt fie de 121,5 ani, fie de 105,5 ani, ciclul întreg având o durată de 243 de ani.

• Iată cum o simplă cană cu ceai poate deveni un detector de particule!
• Pentru prima dată în istorie, astronomii au fotografiat îndeaproape o stea din afara galaxiei Calea Lactee

Evenimentul astronomic este remarcabil nu doar prin raritatea sa, ci şi prin importanţa pe care a avut-o în istoria ştiinţei: tranzitul lui Venus din 1761 şi cel din 1769 au adus prima colaborare ştiinţifică internaţională, fiind astfel un moment cheie ce a stat la baza ştiinţei moderne.

Artefactele lăsate în urmă de civilizaţia maya în care Venus este „consumat” de către Soare şi despre care experţii au concluzionat că au fost realizate în perioada 1200 – 1350 e.n. i-au făcut pe unii specialişti în astronomie să susţină că mayaşii au fost primii oameni care au observat un tranzit al lui Venus, pe 25 mai 1275.

Prima documentare a tranzitului lui Venus a avut loc patru secole mai târziu. Astronomul Johannes Kepler a fost primul om de ştiinţă care a înţeles existenţa acestui eveniment rar. El a publicat în 1627 studii despre orbitele planetelor din Sistemul Solar, prezicând că Venus urmează să treacă în 1631 între Pământ şi Soare. Acest tranzit nu a fost vizibil din Europa, astfel că nu a fost observat.

Kepler, care a murit în 1630, nu a realizat că tranzitul lui Venus are loc în perechi, astfel că nu a anticipat că acest eveniment rar urma să aibă loc şi în 1639. Un astronom englez, Jeremiah Horrocks, a identificat greşeli în datele publicate de Kepler şi a refăcut calculele acestuia, astfel că pe 4 decembrie 1639 a devenit primul om care a observat şi documentat un tranzit al lui Venus, alături de William Crabtree, un astronom din Manchester cu care acesta coresponda.

În urma acestui eveniment au fost elaborate primele estimări realiste ale dimensiunilor Sistemului Solar, calculându-se distanţa dintre Soare şi Pământ cu o exactitate mai mare decât se reuşise până la acea vreme.

Studierea tranzitului lui Venus, cel mai mare efort ştiinţific al secolului al XVIII-lea

În 1716, astronomul Edmund Halley a elaborat o metodă prin care tranzitul lui Venus putea fi folosit pentru calcularea exactă a distanţei dintre Soare şi Pământ. Astfel, în funcţie de locul de pe Terra în care urma să fie observat tranzitul lui Venus, traiectoria „Luceafărului” pe suprafaţa Soarelui ar fi variat uşor. Măsurând cu acurateţe aceste diferenţe de traiectorie, poziţia Soarelui ar fi putut fi calculată cu un grad de precizie mai mare decât se reuşise până la acea vreme.

În lucrarea publicată în 1716, Halley a calculat că Venus urma să tranziteze soarele în 1761 şi în 1769, urmând apoi ca acest eveniment să nu se mai repete vreme de un secol.

Tranzitul lui Venus din 1761 şi cel din 1769 deveneau astfel momente-cheie în istoria astronomiei. Pentru prima dată, astronomii aveau oportunitatea să măsoare cu acurateţe dimensiunile Sistemului Solar şi, folosind legile lui Kepler, puteau calcula orbitele planetelor din sistemul nostru solar.

Acest proiect necesita un efort gigantic şi implicarea a sute de astronomi care să călătorească în întreaga lume pentru a realiza măsurători. Magnitudinea acestui proiect poate fi comparată cu cea a celui mai mare efort ştiinţific din acest secol, acceleratorul de particule Large Hadron Collider, în ambele cazuri fiind vorba de costuri şi de ambiţii extraordinare.

Pentru a putea efectua calculele necesare pentru aflarea distanţei dintre Terra şi Soare, tranzitul lui Venus trebuia urmărit din toate colţurile lumii, pentru ca apoi astronomii să îşi comunice rezultatele.

În 1761, atunci când urma să aibă loc primul tranzit al lui Venus, planurile astronomilor s-au confruntat cu realitatea politică a vremii: avea loc primul conflict militar global – Războiul de şapte ani, o conflagraţie atât de extinsă pe glob încât a fost numită de Winston Churchill „primul război mondial”. În ciuda acestui fapt, sute de astronomi din ţări aflate în conflict au decis să colaboreze şi să planifice expediţii împreună spre toate colţurile planetei, din Siberia până în Tahiti, pentru a observa tranzitul lui Venus.

La scurt timp după ce astronomul Charles Mason a pornit din Portsmouth spre Sumatra, unde intenţiona să observe tranzitul lui Venus, nava sa a fost atacată de o fregată franceză. Atacul a distrus în bună parte vasul, făcând totodată 11 victime şi 37 de răniţi, ceea ce l-a făcut pe Mason să dorească să abandoneze misiunea. Guvernul britanic a insistat însă ca astronomul să-şi ducă datoria la bun sfârşit, ameninţându-l că va fi judecat de Curtea marţială dacă renunţă, astfel că acesta a pornit din nou în misiune. După două luni, Mason a ajuns în Africa de Sud, la Capul Bunei Speranţe. Aflând în port că francezii tocmai ocupaseră Sumatra, astronomul a hotărât să rămână în Africa de Sud pentru a observa tranzitul. Decizia sa avea să se dovedească înţeleaptă, fiind singura observaţie a tranzitului lui Venus realizată cu succes în emisfera sudică.

Un alt astronom temerar al acelor vremuri, un francez pe nume Le Gentil (mai exact, Guillaume-Joseph-Hyacinthe-Jean-Baptiste Gentil de la Galaisière), nu a fost la fel de norocos. Le Gentil a pornit dinspre Franţa spre India cu mai bine de un an înainte de tranzitul din 1761, dorind să urmărească importantul eveniment din Pondicherry. După ce a supravieţuit unui uragan şi s-a luptat cu dizenteria, Le Gentil avea să descopere că Pondicherry fusese capturat de englezi. Deoarece era imposibil să tragă la mal pe sol englez, Le Gentil a fost nevoit să urmărească tranzitul din larg, măsurătorile efectuate pe vasul în mişcare fiind astfel inutile.

Dorind să nu rateze ultima şansă de a observa tranzitul lui Venus, Le Gentil s-a pregătit pentru evenimentul unic din 1769 explorând insulele din Oceanul Indian. În cele din urmă, Le Gentil a decis să urmărească evenimentul din Manila, în Insulele Filipine. Academia de Ştiinţe din Paris, organizaţia care sponsoriza expediţia lui Le Gentil, i-a solicitat însă astronomului să observe evenimentul din Pondicherry. Acesta s-a conformat şi s-a dus în portul indian, ştiind că de obicei în luna iunie cerul din Pondicherry este senin. Şi aşa a şi fost de-a lungul întregii luni. Neşansa a făcut ca tocmai în ziua tranzitului mult-aşteptat norii să acopere soarele, astfel că astronomul nu a putut observa evenimentul pentru care se pregătise mai bine de un deceniu. Mai mult, Le Gentil a aflat că în Manila cerul fusese limpede, fără urmă de nor. Dezamăgit, Le Gentil a pornit înapoi spre Paris, unde a ajuns abia după ce a naufragiat de două ori. La sosire avea să sufere o nouă dezamăgire: rudele sale îl declaraseră mort şi-i împărţiseră deja averea.

Un alt astronom francez, Jean-Baptiste Chappe d’Auteroche, a înfruntat gerurile Siberiei pentru a observa tranzitul lui Venus din 1761. Opt ani mai târziu, francezul a urmărit cel de-al doilea tranzit al lui Venus din Baja California, dintr-o misiune a iezuiţilor ce fusese lovită de tifos. Chappe d’Auteroche a reuşit să studieze astfel şi tranzitul din 1769, însă la o săptămână după eveniment a contractat la rândul său boala care făcea ravagii în misiune. Măsurătorile realizate în timpul tranzitului nu aveau nicio valoare dacă astronomul nu stabilea longitudinea locului în care se afla, iar pentru aceasta avea nevoie să supravieţuiască încă o săptămână pentru a observa un important eveniment lunar. Francezul a reuşit să se lupte cu febra şi cu delirul pentru a efectua măsurătorile, murind la scurt timp după aceea. Avea să fie singurul astronom care a urmărit integral cele două tranziţii pe care Venus le-a efectuat în secolul al XVIII-lea.

Aceştia nu au fost singurii astronomi care au dat dovadă de curaj şi de spirit de sacrificiu în numele ştiinţei pentru a observa tranzitul lui Venus din 1761. În Laponia, un astronom suedez a înfruntat atât frigul, cât şi pericolul reprezentat de trupele ruse aflate în apropiere ca urmare a unui conflict la graniţă. De asemenea, Ecaterina cea Mare a trimis 8 expediţii de-a lungul întregului ţinut rusesc pentru a observa importantul eveniment astronomic.

În cele din urmă, peste 200 de persoane au observat tranzitul lui Venus în 1761, însă rezultatele au fost imprecise, ca urmare a unui efect optic care a distorsionat măsurătorile. Opt ani mai târziu, cu ocazia tranzitului din 1769, evenimentul a fost observat din 100 de locuri de pe tot globul, ocazie cu care oamenii de ştiinţă au reuşit să calculeze pentru prima dată distanţa dintre Pământ şi Soare. Rezultatul astronomilor devia cu doar 4% de distanţa considerată corectă astăzi, de 150 de milioane de kilometri.

O consecinţă puţin ştiută a eforturilor depuse de astronomi pentru observarea tranzitului lui Venus constă în descoperirea Australiei. În februarie 1768, Royal Society (cea mai veche societate ştiinţifică din lume) a depus o petiţie adresată Regelui George al III-lea, cerândui-i acestuia să aprobe finanţarea unei expediţii ştiinţifice în Pacificul de Sud pentru observarea tranzitului lui Venus. Regele a aprobat această expediţie, iar cel trimis în misiune a fost James Cook. Dincolo de misiunea ştiinţifică, Cook a fost însărcinat şi cu o misiune secretă: cercetarea Pacificului de Sud în căutarea legendarei „Terra Australis Incognita”.

Cook a observat tranzitul din 1769 din Tahiti, alături de astronomul Charles Green, iar apoi a plecat în căutarea legendarului tărâm austral. Deşi nu a găsit acest continent inexistent, Cook a ajuns pe coasta de est a Noii Olande (acesta era numele purtat la acea vreme de Australia, în urmă descoperirii sale de către navigatorii olandezi). Cook a declarat teritoriul ca parte a Imperiului Britanic, fiind primul pas spre transformarea Australiei în colonie penitenciară.

Tranzitul lui Venus din 1761 şi cel din 1769 au rămas în istorie drept prima colaborare internaţională a oamenilor de ştiinţă. Distanţa dintre Pământ şi Soare avea să fie calculată cu o mai mare acurateţe cu ocazia următorului tranzit dublu, în 1874 şi 1882, abaterea faţă de distanţa reală ajungând la doar 1%. Abia după cel de-al Doilea Război Mondial avea să fie calculată cu o mai mare precizie distanţa dintre Terra şi Soare, graţie radiotelescoapelor.

Tranzitul lui Venus, ediţia 2012

Astăzi, oamenii de ştiinţă nu trebuie să mai facă sacrificiile extraordinare necesare în secolul al XVIII-lea pentru a observa tranzitul lui Venus. Chiar dacă importanţa ştiinţifică a tranzitului nu mai este la fel de mare ca în secolul al XVIII-lea, observatoarele din întreaga lume vor studia acest eveniment important.

Tranzitul care are loc în acest an va permite cercetătorilor să realizeze numeroase alte obiective ştiinţifice, unul dintre acestea fiind îmbunătăţirea tehnicilor de detectare a exoplanetelor. Până acum, cercetătorii au identificat aproximativ 700 de exoplanete şi studiază alte 2.000 de candidate. Deoarece singura metodă prin care aceste planete pot fi identificate este studierea lor atunci când trec în faţa discului stelei din sistemul lor solar, tranzitul lui Venus permite cercetătorilor să testeze noi tehnici spectroscopice care le vor permite să descopere aceste planete şi să identifice din ce este compusă atmosfera lor.

În România se va putea observa partea finală a tranzitului, evenimentul urmând să aibă loc în dimineaţa zilei de 6 iunie 2012. Tranzitul va fi vizibil imediat după răsărit, observatorii aflaţi pe teritoriul ţării noastre având posibilitatea să vadă partea finală a traversării discului solar de către Venus, evenimentul încheindu-se la ora 7:55 (aici puteţi vedea ora la care va avea loc fiecarei etapă a tranzitului în locul în care vă aflaţi). Atenţie: nu urmăriţi tranzitul lui Venus fără a vă proteja ochii (spre exemplu, cu ajutorul unor ochelari de eclipsă), altfel riscaţi să vă pierdeţi vederea.

Cei ce vor privi spre cer în această zi importantă vor putea observa pata minusculă pe care Venus, o planetă de dimensiunile Pământului, o creează pe discul Soarelui. Indiferent de alegerea pe care o veţi face în ceea ce priveşte observarea rarisimului tranzit, este important să ne amintim de temerarii care şi-au sacrificat viaţa acum 250 de ani cu ocazia tranzitului lui Venus, contribuind la punerea bazelor ştiinţei moderne şi ale cooperării internaţionale şi ajutând la o mai bună înţelegere a locului pe care omul îl ocupă în Univers.