Transit of Venus - Captain Cook 1769

• Kan 20, 2024

Hvor stort er solsystemet? Astronomer fra det attende århundre ville vite det, og arbeidet til Johannes Kepler brakte dem ertende nær. Avstandene fra solen til alle de kjente planetene hadde blitt beregnet i forhold til jord-solavstanden, astronomisk enhet (AU). Men hvordan kunne du måle den astronomiske enheten?

Parallax
I 1716 foreslo Edmond Halley (1656-1742) å bruke en transitt av Venus for å beregne den astronomiske enheten ved å bruke parallax. Parallax er det tilsynelatende skiftet av et sett objekt sett fra to forskjellige steder. Hjernen vår kan bruke parallaks for dybdesyn fordi vi har to øyne. Hold opp en finger og se på den først med et lukket øye og deretter det andre for å se et skifte.

Observatører i den nordlige og den sørlige halvkule ville se transitt i litt forskjellige posisjoner og skape en parallaks. Ved å bruke vinkelen på det tilsynelatende skiftet, noen trigonometri og Keplers lov, kunne de beregne avstanden mellom jord og sol.

Halley levde ikke for å se transittene i 1761 og 1769. Ikke desto mindre vokste ideen hans til et stort internasjonalt vitenskapelig selskap som ble respektert selv av land i krig.

Transitt av Venus 1761
Over hundre observatører fra ni nasjoner reiste rundt i hele verden for å ta målinger. Det var viktig å få fire kontaktpunkter der Venus-kanten berører solkanten.

I tillegg til det vanlige dårlige været som kan følge med astronomiske hendelser pluss farene ved reiser fra 1700-tallet, oppdaget observatørene problemet med svart dråpeeffekt. Dette gjorde det vanskelig å avgjøre når kontaktene oppstod. Den andre og tredje kontakten ga vanskeligst. Selv på samme sted var målingene fra observatørene forskjellige som vist på tegningene av Captain Cook og Charles Green. (Det ser ut til at denne effekten er forårsaket av en kombinasjon av diffraksjon, ufullkommen teleskopoptikk og det faktum at den gassformige solen ikke har en hard kant.)

Ikke desto mindre, uberørte, var folk klare til å prøve igjen da det andre av paret av transitt skjedde i 1769.

Kaptein Cook og Bestrebelse
Royal Society i England bestemte seg for å sende en ekspedisjon til nylig oppdagede Tahiti for å observere transitt. James Cook ble valgt til å lede den. Det britiske admiralitetet (regjeringsavdelingen som hadde ansvaret for Royal Navy) hadde også et hemmelig oppdrag for Cook. Etter transitten skulle han lete etter Terra Australis Incognito (ukjent sørlige kontinent) som antas å eksistere, selv om ingen europeiske skip hadde vært der.

26. august 1768 HMS Endeavour seil med 94 personer om bord. Men å dra til sørhavet i disse dager var ingen glede cruise. I tillegg til uhell som oppstår på skip og land, mistet ofte lange seilaser halve mannskapet til skjørbuk. De ville ikke bare være tappet av kraftige stormer, men når de seiler vestover over havet ville de ikke engang ha nøyaktig kunnskap om deres lengdegrad. Og selvfølgelig, etter transporten, ville de være i ukjente farvann.

Transitt av 1769 i Tahiti
Bestrebelse ankom Tahiti i god tid for transporten. De satte opp et observatorium på et sted de kalte Fort Venus. To andre grupper dro til andre observasjonssteder for å sikre de beste sjansene for klarvær.

På transittdagen ble de velsignet med en klar himmel, men kom også opp mot svartedropproblemet. I sin tidsskrift skrev Cook om denne vanskeligheten og sa at “Dr. Solander observerte så vel som Mr Green [skipets astronom] og meg selv, og vi skilte oss fra hverandre når vi observerte [sic] kontaktenes tider mye mer enn kunne vær forventet."

Den astronomiske enheten
Dataene fra hele verden hadde de samme måleproblemene Cooks ekspedisjon hadde. Ikke desto mindre brukte den franske astronomen Jerome Lalande data fra begge overganger fra 1700-tallet og kom med et estimat på 153 millioner km (pluss eller minus en million) for den astronomiske enheten. Dette forble den beste verdien inntil transittene fra det nittende århundre tillot ytterligere foredling.

Den moderne verdien av den astronomiske enheten er 149.597.870,7 km (pluss eller minus tre meter). Slik presisjon ble ikke gjort med trigonometri, men med ny teknologi. Det ble oppnådd ved timing av radarsignaler som ble sprettet av Venus.

Etter transporten
Kaptein Cook gjorde ganske mange funn, selv om menneskene som bodde der allerede hadde oppdaget dem selvfølgelig. Han hevdet også land for Storbritannia og gjennomførte omfattende kartlegging. De lærte en god del om plantene og dyrene i de sørlige landene, for ombord var naturforskere Daniel Solander og botaniker Joseph Banks.

Cook hevdet den bemerkelsesverdige bragden med å ha mistet ingen menn til skjørbuk i løpet av den tre år lange reisen. Det ser ikke ut til å være helt sant, selv om de fleste dødsfallene som skjedde skyldtes sykdommer ervervet i Øst-India da de ble bundet hjem.Selv om de ikke visste om vitamin C da, skjønte Cook at skjørbuk var relatert til et dårlig kosthold. Dessverre var frisk frukt og grønnsaker ikke alltid tilgjengelig, og ingen forsto at de essensielle vitaminene kunne ødelegges av behandlingen de fikk.

Bestrebelse selv endte sitt liv omdøpt Lord Sandwich og tjente som en britisk troppetransport under den amerikanske uavhengighetskrigen. Det ligger et sted i bunnen av Newport Harbor i Narrangansett Bay, Rhode Island, for det var et av skipene som ble brutt opp av britene for å forhindre at franske skip seil ut i havnen for å hjelpe opprørerne.

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

Video Instruksjoner: 1769 Transit of Venus observed from Tahiti - Video Learning - WizScience.com (Kan 2024).