8047. Submitted on 2024/10/24, 17.37 h by :
Venusovergang
Als comment #1, staat een verhaal over twee foto’s van een Venusovergang die ik kocht. Met nerdy details, natuurlijk.
Venusovergangen (waarbij Venus tussen de zon en de aarde inschuift) zijn takkie zeldzaam. Ze gebeuren steeds twee keer achter elkaar met 8 jaar er tussen, en tussen elk paar zit ruim honderd jaar.
1. Dave commented on 2024/10/24, 17.45 h:
Het was bij de Oude Grieken al wel bekend dat de ochtendster hetzelfde object is als de avondster. Huygens had al gezien dat Venus fases had, net als de maan. Hij deed de aanname dat Venus ongeveer even groot was als de aarde, en had op basis van de hoeken tussen de zon, aarde en Venus (waneer die half vol was (dus bij 90 graden)), bepaald wat dan ongeveer de afstand tussen de aarde en de zon is. Het formaat van Venus was echter een gokje, en daarmee onze afstand tot de zon ook. Deze afstand is zo belangrijk voor andere metingen, dat hij de astronomical unit wordt genoemd (AU), de goudstandaard voor alle driehoeksmetingen in het zonnestelsel en beyond. Dus men wilde deze afstand echt heel graag zeker weten.
Johannes Kepler
Kepler had de beschikking over 3 sets aan data over de locaties van de planeten aan het firmament, door de tijd heen: Van de Mesopotamiërs die dat vast hadden gelegd in opdracht van de zwaar bijgelovige Mongolen die hun land toen bezet hadden, van Alexandrië, en van Europese sterrenkundigen gedurende de Renaissance. Op basis van die drie in de tijd verspreide datasets, kon Kepler bepalen dat de planeten niet in cirkels maar in ovalen (kegelsnedes) om de de zon draaien, en ook dat de baan van Venus onder een hoekje staat. En aan de hand van al deze data had hij berekend wanneer Venus pal voor de zon langs zou gaan.
De baan van Venus ligt ietwat scheef ten opzichte van de andere planeetbanen. Daardoor gaat Venus vanaf aarde gezien meestal boven of onderlangs. De eerst volgende overgang werd niet meer door Kepler gezien (hij bleek sterfelijk) en overigens door geen enkele Europeaan, want deze overgang was door het tijdstip alleen in Azië te zien geweest, weten we nu. Herberekening leerde dat de Venus overgang van 1639 net wel te zien zou moeten zijn (Kepler dacht van van net niet) en dat is eerste overgang die is waargenomen.
Maar hoe goed alle data en berekeningen van Kepler en opvolgers ook waren, het waren nog steeds allemaal relatieve afstanden, geen absolute.
Halley
Halley, waar de komeet naar vernoemd is, kwam op het volgende idee: Wat nou als we precies noteren hoe laat Venus voor de zon langs schuift, en hoe lang dat duurt, van twee ver uit elkaar liggende plaatsen op aarde gezien, dan kunnen we daaruit de afstand tussen de zon en de Aarde precies uitrekenen. Zo gezegd maar niet zo gedaan, want Halley noteerde de tijdstippen wel, maar zijn collega had even belangrijker dingen te doen, zo schreef hij aan Halley, en miste daardoor de entree van Venus.
(Deze overgang gebeurde namelijk op een zondag, en hij moest echt even naar de kerk. Dan wachten we wel weer even ruim een eeuw…)
1874
Vervolgens, we zitten dan inmiddels in 1874, gingen er weer dingen mis. Bijvoorbeeld dat een wetenschapper zich helemaal had geïnstalleerd op eilandje x, maar van hogerhand naar eiland y werd gestuurd omdat het daar vaker helder weer was. Eén probleempje: Het was die dag toch bewolkt op y (niet op x, zo vernam hij later tot zijn afgrijzen). Een Nederlandse wetenschapper zag de entree van de Venusovergang ook niet, onder meer door bewolking. Toen de zon achter de wolken vandaan kwam, zat Venus al volledig in de disk. De exit werd ook niet waargenomen, doordat de windzak van het KNMI toen net tussen de telescoop en de zon in zat. Er is in dat jaar wel gezien dat er een randje rond Venus te zien was zodra die voor de zon begon te komen, en dus een atmosfeer heeft.
1882
Voor de Venus-overgang in 1882 werd er een hele grote internationale serie van expedities opgezet. Tientallen Europese wetenschappers werden naar tal van zonnige koloniën gestuurd. Curacao, Kaapstad, Kazachstan… van alles. Deze keer zouden ze hem niet missen. Tal van waarnemingsposten werden opgetrokken, variërend van tenten tot complete observatoria op hoge gebouwen in Victoriaanse stijl. Er is een foto van stalen ringen van een weggerot observatorium in Kazachstan. In mijn ogen is dat een soort van Stonehenge-equivalent.
Aanvankelijk was er teleurstelling over het wetenschappelijke resultaat, maar doordat zowel communicatie als fotografie in de laatste 8 jaren voor deze overgang een aantal grote stappen in hun ontwikkelingen hadden doorgemaakt, konden data van verschillende locaties toch goed vergeleken worden. De afstand zon-aarde kon daardoor toch, met met 0.3% foutmarge weten we nu, gemeten worden.
Fotografie
Er zijn in 1882 door minstens 4 instituten beelden gemaakt. Amerikanen hebben een serie glasplaten geschoten (die als animatie op YouTube te zien zijn). In Zuid-Afrika hebben Engelse wetenschappers beelden gemaakt. Onder hen was ene Samuel Cooper.
“Cooper was known as the Optical Bricklayer from his contributions to the English Mechanic and the World of Science. He used a 23cm silver-on-glass Newtonian reflector and a camera of his own manufacture to take these images.”
(aldus the Royal Astronomical Society of Canada)
Cooper heeft waarschijnlijk elke 5 minuten een plaat geschoten. 3 daarvan zijn als transparant voor een toverlantaarn bewaard gebleven in Canada, en twee andere, als albumenprints, heb ik vorige maand aangeschaft op een beurs voor analoge fotografie. Tussen de cartes de visite en de komische prentjes lag deze kaart met twee afbeeldingen. Achterop staat in handschrift: “Transit of Venus, 6 december 1882” met een stempeltje van Samuel Cooper. Voorop staan twee tijdstippen: 2-25 en 2-35(tijdstippen die tussen de drie op de glasplaten in liggen). Ik heb de albumenprints net hermetisch laten inlijsten. Een stukje wetenschapsgeschiedenis voor aan de muur.
2004 & 2012
Er zit ook nog een persoonlijk gevoel aan vast. De foto’s maakten een herinnering aan mijn vader wakker, die mij de bovenstaande wetenschappelijke anekdotes vertelde toen er weer een Venus-overgang was, in juni 2004. Dat was de eerste Venus-overgang sinds die van 1882; in de 20e eeuw was er geen.
In 2012 is er weer één geweest. Toen is er gemeten hoeveel minder zonlicht er tot je komt als er een planeetje voorlangs beweegt. Dat kon niet direct gemeten worden, want de zon zou de sensor dan uitbranden. Een slimmerik bedacht dat de camera van de Kepler ruimte-telescoop wel op de maan gericht kon worden om zo alsnog de vermindering van het zonlicht te meten. Na die kalibratie van de telescoop zijn er vele exoplaneten gevonden, waaronder ook planeten dieongeveer zo groot zijn als de aarde.
Van de 2012 overgang zijn er vele beelden, en een video van Veritassium + Smarter Every Day, die samen de AU nog eens bepalen.
2117
In deze foto uit 1882 komen sterrenkunde, geschiedenis, fotografie, instrumentmaken, en warme herinneringen bij elkaar. Als ik zelf nog een kans wil om een Venus overgang te fotograferen, moet ik tot en met december 2117 in leven zien te blijven, en een goed onderzoeksplan schrijven om subsidie te krijgen voor een reis naar een zonnig oord.