Alle paar Monate erscheint ein heller Stern am Himmel. Manchmal geht es nach Osten, hell am Morgen, bevor die Sonne aufgeht. Zu anderen Zeiten kann man es im Westen direkt nach Sonnenuntergang sehen.
Erfahrene Sterngucker wissen, dass dies natürlich kein Stern ist, sondern die Venus. Dieser schreckliche Zwillingsplanet, umgeben von einer giftigen Atmosphäre aus überhitztem Kohlendioxid. Für eine Weile wird es das vierthellste Objekt am Himmel: nach Sonne, Mond und der Internationalen Raumstation, wenn man es glauben kann.
Bei dunklem Himmel wird die Venus so hell, dass man ihr sogar ein Buch vorlesen kann.
Unerfahrene Sternengucker bemerken jedoch plötzlich diesen superhellen Stern am Himmel. Wie kommt es, dass sie es nie zuvor bemerkt haben? War es immer so direkt neben dem Mond? Und dann startet das UFO die Notrufnummer 911.
Bildnachweis: nosha (CC BY-SA 2.0)
Ich weiß, dass keiner von ihnen dieses Video sehen wird. Aber für alle anderen, die hier auch nur ein wenig an der Wissenschaft interessiert sind, lassen Sie uns in die Umlaufbahn der Venus eintauchen, wie wir endlich herausgefunden haben, was dieses Ding ist, wie Sie den Planeten beobachten können und einige coole Tricks, die Venus tun kann.
Wir haben mehrere Artikel über geschrieben welcher Planet Venus eigentlich ist , und warum es so nervt. Wissen Sie, ein außer Kontrolle geratener Treibhauseffekt verleiht dem Planeten das 90-fache des atmosphärischen Drucks der Erde an der Oberfläche. Es ist ein 462-Grad-Ofen, wohin Sie auch gehen, mit einem Regen von Schwefelsäure.
Eine Radaransicht der Venus, aufgenommen von der Raumsonde Magellan, mit einigen Lücken, die vom Orbiter Pioneer Venus ausgefüllt wurden. Bildnachweis: NASA/JPL
Nein, wir werden nicht darüber sprechen, diesen Ort zu besuchen. Stattdessen werden wir nur darüber sprechen, es aus der Ferne zu betrachten und wie es unser gesamtes Verständnis über unseren Platz im Sonnensystem verändert hat.
Venus ist natürlich der zweite Planet von der Sonne. Aber für den größten Teil der Menschheitsgeschichte hat niemand wirklich verstanden, was es war. Es ist leicht am Himmel zu sehen, selbst wenn Sie in einer der am stärksten lichtverschmutzten Städte der Erde leben.
Antike Zivilisationen versuchten, sich mit dem auseinanderzusetzen, was sie sahen, und gingen natürlich davon aus, dass etwas Übernatürliches vor sich ging. Vermutlich dunkle und rachsüchtige Götter, die durch den Himmel wandern und mit ihren Perlenaugen auf uns herabstarren. Beurteilen, immer urteilen. Einige Zivilisationen fanden heraus, dass es sich um ein einziges Objekt handelt, während andere glaubten, dass sie auf zwei separate Einheiten schauten.
Die alten Griechen beispielsweise nannten die Morgenausgabe der VenusPhosphor, den „Lichtbringer“, und sie nannten den AbendsternHesperos, der, äh, „Star des Abends“. Dann erkannten sie, dass es sich um ein einzelnes Objekt handelte, und aktualisierten es aufAphrodite, die Göttin der Liebe. Die Römer machten daraus Venus, und der Name blieb.
Andreas Cellarius' Illustration des kopernikanischen Systems aus der Harmonia Macrocosmica (1708). Kredit: Gemeinfrei
Die alten Astronomen nahmen an, die Erde sei der Mittelpunkt des Universums und alle Planeten und sogar die Sonne und die Sterne kreisten um uns. aber Nicholas Copernicus hat die wahre Natur des Sonnensystems im frühen 16. Jahrhundert herausgearbeitet. Die Sonne stand im Zentrum des Sonnensystems und alle Planeten, einschließlich der Erde, umkreisten sie.
Es war eine coole Geschichte und passte gut zu den Bewegungen der Planeten, aber die besten Beweise kamen fast ein Jahrhundert später, als Galileo sein erstes grobes Teleskop auf die Venus richtete und feststellte, dass der Planet genau wie der Mond Phasen durchläuft. Tatsächlich können Sie dies mit einem kleinen Teleskop selbst bestätigen.
Jeder der Planeten umkreist die Sonne. Merkur und Venus kreisen näher um die Sonne, dann um die Erde, dann um den Rest der Planeten. Wenn wir die Venus beobachten, schauen wir nach innen, nach unten zur Sonne. Wenn wir den Rest der Planeten sehen, schauen wir nach außen, weg von der Sonne.
Die beste Analogie ist ein Autorennen. Wenn Sie auf der Tribüne stehen und diese Autos herumfahren sehen, drehen Sie Ihren Kopf hin und her, während die Autos sinnlos vor Ihnen kreisen. Aber um Autos auf der Ringstraße rund um die Rennstrecke zu sehen, müssen Sie sich ganz umschauen. Sinn ergeben?
Die Umlaufbahnen von Erde und Venus um die Sonne. Credit: Universe Sandbox ²
Hier ist eine vereinfachte Version des Sonnensystems, nur mit Erde, Venus und Sonne. Die Erde braucht, wie Sie wahrscheinlich wissen, etwas mehr als 365 Tage, um die Sonne zu umrunden, während die Venus nur 225 Tage braucht, um eine Umlaufbahn zu vollenden.
Das bedeutet, dass die Venus jedes Mal mehr als 3 Umlaufbahnen absolviert, wenn die Erde 2 vollendet. Was bedeutet, dass wir die Venus immer aus anderen Winkeln im Vergleich zur Sonne sehen.
Manchmal ist es auf der gleichen Seite der Sonne wie wir. Zu anderen Zeiten ist es umgekehrt. Und manchmal befindet sich die Venus auf der einen oder der anderen Seite der Sonne. Ungefähr neuneinhalb Monate lang ist die Venus der Abendstern, der sich maximal aufhellt, und verbringt dann weitere neuneinhalb Monate als Morgenstern.
Wenn alle drei aufgereiht sind, nennen Astronomen dies eine Konjunktion. Es ist eine höhere Konjunktion, wenn sich die Venus auf der gegenüberliegenden Seite der Sonne befindet, und eine untere Konjunktion, wenn sie zwischen uns und der Sonne liegt.
Wenn sich die Venus auf beiden Seiten befindet, messen wir ihre Ausdehnung, östlich oder westlich. Da die Venus nahe an der Sonne kreist, ist das absolute Maximum, das sie erreichen kann, eine Verlängerung von 47 Grad. Bilden Sie ein Dreieck, bei dem Sie eine Linie auf die Sonne und eine andere auf die Venus zeigen. Der Winkel dieses Dreiecks kann nicht größer als 47 Grad werden.
Und deshalb sehen wir die Venus immer relativ nah an der Sonne am Himmel. Es gibt insgesamt 360 Grad, die Sie sehen können, aber Venus verlässt nie 90 davon.
Die Phasen der Venus. Bildnachweis: Statis Kalyvas - VT-2004-Programm
Nun zu den Phasen. Genau wie beim Mond, wenn die Venus zwischen uns und der Sonne steht, fällt das gesamte Licht auf die andere Seite der Venus. Die der Sonne zugewandte Seite, aber von uns abgewandt. Natürlich wird die Venus auch von der Sonne verdeckt, was bedeutet, dass wir sie nicht einmal wirklich sehen können. Das Gegenteil passiert, wenn es auf der anderen Seite der Sonne ist. Es wäre aus unserer Perspektive vollständig beleuchtet. Schade, dass wir es in all dem grellen Licht nicht sehen können.
Aber wenn sich die Venus auf beiden Seiten befindet, können wir sie endlich sehen. Wenn sich unsere Perspektive ändert, sehen wir immer mehr vom Planeten beleuchtet und weniger im Schatten. Wir sehen Phasen. Wir können eine sichelförmige Venus oder eine Viertel-Venus oder eine gewölbte Venus sehen.
Wenn die Venus fast vollständig beleuchtet ist, ist sie tatsächlich am dunkelsten, weil sie so weit weg ist. Wenn es sich dann höher und höher am Himmel bewegt, sehen wir weniger davon beleuchtet, aber mehr Gesamtfläche, sodass es heller wird. Der Punkt maximaler Helligkeit, wenn es heller ist als fast jedes andere Objekt am Himmel, ist, wenn die größte Oberfläche der Venus für uns sichtbar ist. Astronomen nennen dies die größte beleuchtete Ausdehnung.
Venus ist gerade am Abend wunderschön, während ich dieses Video aufnehme. Wir werden es erst im August 2017 und dann im März 2020 so hell am Abendhimmel sehen. Also, geh raus und genieße es, solange du kannst.
Wenn die Venus direkt vor der Sonne vorbeizieht, ist das ein planetarischer Transit. Das letzte Mal war es 2012 und davor 2004. Leider wird der nächste Venustransit nicht vor 2117 stattfinden. Ich bin sicher, ich werde immer noch da sein und ihn in meinem Roboterkörper ausleben.
Sie werden sich vielleicht fragen, warum sie sich nicht jedes Mal aneinanderreihen, wenn die Venus zwischen Erde und Sonne wandert. Das liegt daran, dass sowohl Erde als auch Venus in ihren Umlaufbahnen leicht geneigt sind. Manchmal sehen wir die Venus über der Sonne, wenn sie uns direkt gegenübersteht, manchmal befindet sie sich unter der Sonne. Erst nach über 100 Jahren reihen sie sich wieder direkt aneinander.
Ein planetarischer Transit der Venus. Bildnachweis: NASA/Goddard Space Flight Center/SDO
Es stellte sich heraus, dass uns Venustransite einige der wertvollsten Entdeckungen in der Geschichte der Menschheit bescherten.
Heute wissen wir, dass die Sonne etwa 150 Millionen Kilometer entfernt ist. Aber wir hatten lange keine Ahnung, wie weit die Planeten entfernt sind. Wir wissen, wie weit weg alles im Verhältnis zu allem steht, aber nicht absolut.
Im Jahr 1663 berechnete der schottische Mathematiker James Gregory, dass man durch sehr genaue Messungen der Transite von Venus oder Merkur die Trigonometrie verwenden könnte, um die tatsächliche Entfernung von der Erde zur Sonne zu bestimmen. Der berühmte Astronom Edumund Halley führte noch detailliertere Berechnungen durch und schlug Orte auf der Erde vor, von denen aus Messungen vorgenommen werden sollten.
Erst im 18. Jahrhundert organisierten sich Astronomen genug, um weltweite Messungen während eines Venustransits durchzuführen.
Astronomen versuchten, den Venustransit von 1761 zu beobachten, aber die Wetterbedingungen waren ziemlich schlecht. Während des Transits von 1769 wurden jedoch Astronomen in verschiedene Ecken der Welt geschickt. In Kanada, Norwegen und im Südpazifik. Gegeneinander kämpfende Nationen ermöglichten Astronomen eine sichere Passage auf Schiffen durch das Kriegsgebiet.
Alle Beobachter machten 4 Beobachtungen: als die Venus den Rand der Sonne berührte, als sie ganz innen war, als sie die andere Seite berührt hatte und als sie ganz außen war.
Durch die Kombination all dieser Messungen auf der ganzen Erde berechneten Astronomen, dass die Entfernung von der Erde zur Sonne 93.726.900 englische Meilen betrug. Die genaueste Zahl, die wir heute haben, ist 92.955.000 Meilen oder etwa 150 Millionen Kilometer. Sie lagen nur um etwa 1% daneben. Nicht schlecht.
Sobald wir die Entfernung von der Erde zur Sonne kannten, konnten wir die Entfernung zu anderen Planeten, sogar zu anderen Sternen, berechnen. Alles dank Venus.
Venus ist einer der zuverlässigsten Begleiter, die wir am Nachthimmel haben. Sicher, es ist eine höllische Todeswelt, aber aus unserer Perspektive hier auf der Erde ist es wirklich cool anzuschauen. Verpassen Sie nicht die nächste Gelegenheit, die Venus mit Ihren eigenen Augäpfeln zu sehen. Und wenn Sie können, greifen Sie zu einem Teleskop und sehen Sie, wie der Planet seine Phasen durchläuft. Sie werden es nicht bereuen.
Hatten Sie 2012 die Gelegenheit, den letzten Venustransit zu sehen? Teile mir deine Erfahrungen in den Kommentaren mit.
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