Venustransit am 5. und 6. Juni 2012: Letzter Durchgang vor einem Jahrhundert

Venus zieht am 6. Juni 2012 vor der Sonne vorbei — *Venus erscheint während des Transits am 6. Juni 2012 als kleine schwarze Scheibe auf der Sonnenscheibe. Bildquelle: NASA/SDO und die Teams AIA, EVE und HMI.*

Venustransit: Ein seltenes und spektakuläres Phänomen

Der Venustransit ist ein astronomisches Ereignis, bei dem der Planet direkt zwischen der Erde und der Sonne vorbeizieht und als kleiner, sich langsam bewegender schwarzer Punkt auf der Sonnenscheibe erscheint. Der Transit vom 5. bis 6. Juni 2012 war eines der am meisten erwarteten Ereignisse des 21. Jahrhunderts.^eJahrhundert. Es kommt nur in Paaren vor, die acht Jahre voneinander entfernt sind, wobei zwischen jedem Paar mehr als ein Jahrhundert liegt. Der vorherige fand im Jahr 2004 statt und der nächste wird erst im Dezember 2117 stattfinden.

Der Venustransit findet nicht jedes Mal statt, wenn die Venus zwischen Erde und Sonne wandert. Da Venus jedoch ein minderwertiger Planet ist (ihre Umlaufbahn liegt innerhalb der Erdumlaufbahn), bewegt sie sich während ihrer minderwertigen Konjunktion regelmäßig zwischen uns und der Sonne. Allerdings müssen Sonne, Erde und Venus perfekt auf derselben Ebene ausgerichtet sein, damit ein Transit sichtbar ist. Und das ist fast nie der Fall. Wofür? Wegen der Bahnneigung der Venus.

Die Bahnneigung der Venus: eine seltene Geometrie

Die Umlaufbahn der Venus ist gegenüber der Ebene der Ekliptik, der Rotationsebene der Erde um die Sonne, um etwa 3,4° geneigt.

Die Ekliptikebene ist die Referenz: Sie ist wie eine flache Scheibe, die die Erdumlaufbahn enthält.
Venus umkreist eine weitere leicht geneigte Scheibe.

Selbst wenn sich die Venus zwischen Erde und Sonne befindet (untere Konjunktion), befindet sie sich von der Erde aus gesehen im Allgemeinen über oder unter der Sonnenscheibe. Es gibt daher keinen sichtbaren Transit.

Die Knoten der Umlaufbahn

Transite können nur stattfinden, wenn die Venus in der Nähe eines ihrer beiden „Knoten“ vorbeizieht: den Punkten, an denen ihre Umlaufbahn die der Erde schneidet (die Ekliptikebene). Diese Knoten sind im Verhältnis zu den Sternen fixiert (Modulo der Präzession der Knoten, sehr langsam), und Transite können nur auftreten, wenn:

Venus steht in unterer Konjunktion (zwischen Sonne und Erde),
UND es befindet sich gleichzeitig in der Nähe eines Orbitalknotens.

Diese doppelte Bedingung ist selten erfüllt.

Warum sind Transite so selten?

Denn die Umlaufzeiten der Erde (365,25 Tage) und der Venus (224,70 Tage) sind keine einfachen ganzzahligen Vielfachen. Es dauert mehrere Zyklen, bis eine ähnliche Ausrichtung erneut auftritt. Alle 243 Jahre wiederholt sich ein vollständiger Zyklus mit zwei Transiten im Abstand von 8 Jahren (wie 2004 und 2012), gefolgt von 121,5 Jahren ohne Transit, dann einem neuen Paar, dann 105,5 Jahren usw.

Eine historische wissenschaftliche Chance

Venustransit: 3. Kontakt 2012 — 3. Kontakt des Venustransits vor der Sonne am 6. Juni 2012 um 04:37 UT. Für Astronomen sind die vier interessanten Momente während des Venustransits, wenn der Umfang der Venus den der Sonnenscheibe tangiert. — 1. Kontakt, Venus tritt in die Sonnenscheibe ein und berührt den äußeren Rand der Sonne — 2. Kontakt, Venus befindet sich in der Sonnenscheibe und berührt den inneren Rand der Sonne — 3. Kontakt, Venus verlässt die Sonnenscheibe und berührt den inneren Rand der Sonne — 4. Kontakt, Venus verlässt die Sonnenscheibe und berührt den äußeren Rand der Sonne —.

Historisch gesehen haben Venustransite es ermöglicht, den Abstand zwischen der Erde und der Sonne mithilfe der Parallaxenmethode zu messen, insbesondere während der Transite von 1761 und 1769. Obwohl der Abstand Erde-Sonne bereits mit großer Präzision bekannt war, diente das Ereignis im Jahr 2012 dazu, Techniken zur Beobachtung von Exoplaneten zu testen und unser Verständnis der Planetenatmosphären zu verfeinern. Der Transit ermöglichte auch die erneute Betrachtung eines bekannten Effekts: der „schwarzer Tropfen„ – eine offensichtliche Verformung der Venus beim Eintritt oder Austritt aus der Sonnenscheibe aufgrund optischer Effekte in der Erd- und Venusatmosphäre.

Im 18. Jahrhundert hofften Wissenschaftler wie Halley, Transite nutzen zu können, um die Sonnenparallaxe punktgenau zu bestimmen und die genauen Zeitpunkte des Kontakts zu bestimmen. Der schwarze Tropfen machte es jedoch unmöglich, diese Momente genau zu messen, was zu einem systematischen Fehler von mehreren Sekunden führte, der zu erheblichen Unsicherheiten bei astronomischen Entfernungen führte. Der „schwarze Tropfen“ ist ein visuelles Artefakt, das die Komplexität der astronomischen Beobachtung offenbart, indem er Beugung, Brechung, Turbulenzen und die Physiologie des Sehens kombiniert.

Im Jahr 2012 ermöglichten hochauflösende Beobachtungen aus dem Weltraum (zum Beispiel mit dem HINODE-Satelliten oder dem Solar Dynamics Observatory):

Trennen Sie die mit der Instrumentierung verbundenen Effekte von denen, die mit der Atmosphäre verbunden sind.
Bestätigen Sie, dass die Atmosphäre der Venus durch Brechung einen leuchtenden Ring erzeugt, der unmittelbar vor und nach dem Kontakt beobachtet werden kann und auch Arcadius-Ring genannt wird.