Während der Wissenschaftliche Revolution , das zwischen dem 15. und 18. Jahrhundert stattfand, wurden zahlreiche Erfindungen und Entdeckungen gemacht, die die Sichtweise der Menschheit auf das Universum für immer veränderten. Und während diese Explosion des Lernens ihre Existenz unzähligen Personen zu verdanken hat, sind einige wenige besonders lobenswert und in Erinnerung geblieben.
Eine solche Person ist Gionvanni Domenico Cassini, auch bekannt unter seinem französischen Namen Jean-Dominique Cassini. Als italienischer Astronom, Ingenieur und Astrologe leistete Cassini viele wertvolle Beiträge zur modernen Wissenschaft. Es war jedoch seine Entdeckung der Lücken in Saturns Ringe und vier seiner größten Monde, für die man sich am meisten an ihn erinnert, und der Grund, warum die Cassini Raumschiff trägt seinen Namen.
Frühes Leben und Ausbildung:
Giovanni Domenico Cassini wurde am 8. Juni 1625 in der kleinen Stadt Perinaldo (in der Nähe von Nizza, Frankreich) als Sohn von Jacopo Cassini und Julia Crovesi geboren. Er wurde von jesuitischen Wissenschaftlern ausgebildet und zeigte schon in jungen Jahren eine Begabung für Mathematik und Astronomie. 1648 nahm er eine Stelle am Observatorium in Panzano bei Bologna an, wo er von einem reichen Amateurastronomen namens Marquis Cornelio Malvasia angestellt wurde.
Während seiner Zeit am Observatorium von Panzano konnte Cassini seine Ausbildung abschließen und wurde 1650 Hauptlehrstuhl für Astronomie an der Universität von Bologna. Dort leistete er mehrere wissenschaftliche Beiträge, die bleibende Spuren hinterlassen sollten.
La Meridiana, die Meridianlinie, die Cassini während seines Aufenthalts in Bologna berechnet hat. Bildnachweis: Wikipedia Commons/Ilario/Cassinam
Dazu gehörte die Berechnung einer wichtigen Meridianlinie, die entlang des linken Seitenschiffs der Basilika San Petronio in Bologna. Mit 66,8 Metern Länge ist es eines der größten astronomischen Instrumente der Welt und ermöglichte (damals) einzigartig genaue Messungen. Dieser Meridian trug auch dazu bei, die Debatte darüber beizulegen, ob das Universum geozentrisch oder heliozentrisch .
Während seiner Zeit in Italien bestimmte Cassini die Schiefe der Ekliptik der Erde – auch bekannt als. es ist die axiale Neigung, die er damals mit 23° und 29′ berechnete. Er studierte auch die Auswirkungen der Brechung und der Sonnenparallaxe, arbeitete an der Planetentheorie und beobachtete die Kometen von 1664 und 1668.
In Anerkennung seiner Ingenieurskunst beschäftigte Papst Clemens IX. Cassini in Bezug auf Befestigungsanlagen, Flussmanagement und Überschwemmungen entlang des Po in Norditalien. Im Jahr 1663 wurde Cassini zum Superintendent der Befestigungen ernannt und beaufsichtigte die Befestigung von Urbino. Und 1665 wurde er zum Inspektor der Stadt Perugia in Mittelitalien ernannt.
Pariser Observatorium:
Im Jahr 1669 erhielt Cassini eine Einladung von Ludwig XIV. von Frankreich, nach Paris zu ziehen und beim Aufbau der Pariser Observatorium . Nach seiner Ankunft trat er in die neu gegründete Königliche Akademie der Wissenschaften (Königliche Akademie der Wissenschaften) und wurde der erste Direktor des 1671 eröffneten Pariser Observatoriums. Er blieb bis zu seinem Tod im Jahr 1712 Direktor des Observatoriums.
Ein Stich des Pariser Observatoriums zur Zeit Cassinis. Kredit: Gemeinfrei
1673 erhielt Cassini die französische Staatsbürgerschaft und heiratete im folgenden Jahr Geneviève de Laistre, die Tochter des Generalleutnants des Comte de Clermont. Während seiner Zeit in Frankreich verbrachte Cassini die meiste Zeit mit astronomischen Studien. Mit einer Reihe sehr langer Luftteleskope machte er mehrere Entdeckungen und arbeitete mit Christiaan Huygens in vielen Projekten zusammen.
In den 1670er Jahren begann Cassini mit der Triangulationsmethode, um eine topografische Karte von Frankreich zu erstellen. Es wurde erst nach seinem Tod (1789 oder 1793) fertiggestellt, als es unter dem Namen veröffentlicht wurdeCassini-Karte.Sie war nicht nur die erste topografische Karte Frankreichs, sondern auch die erste Karte, die Längen- und Breitengrade genau misst und zeigte, dass die Nation kleiner war als bisher angenommen.
1672 machten Cassini und sein Kollege Jean Richer gleichzeitig Beobachtungen des Mars (Cassini aus Paris und Richer aus Französisch-Guayana) und bestimmten seine Entfernung zur Erde durch Parallaxe. Dadurch konnte er die Dimensionen des Sonnensystems verfeinern und den Wert der Astronomischen Einheit (AE) mit einer Genauigkeit von 7 % bestimmen. Ihm und dem englischen Astronomen Robert Hooke ist die Entdeckung des Großen Roten Flecks auf dem Jupiter (ca. 1665) zu verdanken.
Im Jahr 1683 präsentierte Cassini eine Erklärung für das „Tierkreislicht“ – das schwache Leuchten, das sich in der Ekliptik des Himmels von der Sonne weg erstreckt –, von dem er richtigerweise annahm, dass es durch eine Wolke kleiner Partikel verursacht wird, die die Sonne umgibt. Er sah auch acht weitere Kometen vor seinem Tod, die 1672, 1677, 1698, 1699, 1702 (zwei), 1706 und 1707 am Nachthimmel erschienen.
Illustration von Jupiter und den Galileischen Satelliten. Bildnachweis: NASA
In ca. 1690 war Cassini der erste, der eine unterschiedliche Rotation in der Atmosphäre des Jupiter beobachtete. Er erstellte verbesserte Tabellen für die Positionen der Galileischen Monde des Jupiter und entdeckte die periodischen Verzögerungen zwischen den Bedeckungen der Jupitermonde und den berechneten Zeiten. Dies wurde von Ole Roemer, seinem Kollegen am Pariser Observatorium, verwendet, um 1675 die Lichtgeschwindigkeit zu berechnen.
1683 begann Cassini mit der Vermessung des Meridianbogens (Längengrad) durch Paris. Aus den Ergebnissen schloss er, dass die Erde etwas verlängert ist. Obwohl die Erde tatsächlich an den Polen abgeflacht ist, war die Enthüllung, dass die Erde keine perfekte Kugel ist, bahnbrechend.
Cassini beobachtete und veröffentlichte auch seine Beobachtungen über die Oberflächenmarkierungen auf dem Mars, die Huygens zuvor beobachtet, aber nicht veröffentlicht hatte. Er bestimmte auch die Rotationsperioden von Mars und Jupiter, und seine Beobachtungen des Mondes führten zu dem Cassini-Gesetze , die eine kompakte Beschreibung der Mondbewegung liefern. In diesen Gesetzen heißt es:
- Der Mond braucht für eine gleichmäßige Drehung um die eigene Achse genauso lange wie für eine Umlaufbahn um die Erde. Infolgedessen ist immer dasselbe Gesicht zur Erde gerichtet.
- Der Äquator des Mondes ist in einem konstanten Winkel (ungefähr 1°32′ des Bogens) zur Ebene der Erdbahn um die Sonne (d. h. der Ekliptik) geneigt.
- Der Punkt, an dem die Mondbahn auf der Ekliptik von Süden nach Norden verläuft (auch bekannt als aufsteigender Knoten der Mondbahn) fällt immer mit dem Punkt zusammen, an dem der Mondäquator auf der Ekliptik von Norden nach Süden verläuft (der absteigende Knoten des Mondäquators). ).
Eine Collage aus Saturn (unten links) und einigen seiner Monde: Titan, Enceladus, Dione, Rhea und Helene. Bildnachweis: NASA/JPL/Space Science Institute
Dank seiner Führung war Giovanni Cassini der erste von vier aufeinanderfolgenden Direktoren des Pariser Observatoriums, die seinen Namen trugen. Dazu gehören sein Sohn Jaques Cassini (Cassini II, 1677-1756); sein Enkel César François Cassini (Cassini III, 1714-84); und sein Urenkel, Jean Dominique Cassini (Cassini IV, 1748-1845).
Beobachtungen von Saturn:
Während seiner Zeit in Frankreich machte Cassini auch seine berühmten Entdeckungen vieler Saturnmonde – Iapetus 1671, Rhea 167 und Tethys und Dione 1684. Cassini nannte diese MondeSidera Lodoicea(die Sterne von Louis) und erklärten die anormalen Helligkeitsschwankungen richtig mit dem Vorhandensein von dunklem Material auf einer Hemisphäre (jetzt genanntCassini-Regionzu seiner Ehre).
1675 entdeckte Cassini, dass die Ringe des Saturn durch eine Lücke in zwei Teile getrennt sind, die ihm zu Ehren heute als „Cassini-Division“ bezeichnet wird. Er stellte auch die Theorie auf, dass die Ringe aus unzähligen kleinen Partikeln bestehen, was sich als richtig erwies.
Tod und Vermächtnis:
Nachdem er sein Leben der Astronomie und dem Pariser Observatorium gewidmet hatte, erblindete Cassini 1711 und starb dann am 14. September 1712 in Paris. Und obwohl er sich vielen neuen Theorien und Ideen widersetzte, die zu seinen Lebzeiten aufgestellt wurden, zählen ihn seine Entdeckungen und Beiträge zu den wichtigsten Astronomen des 17. und 18. Jahrhunderts.
Ein Vergleich der geozentrischen und heliozentrischen Modelle des Universums. Bildnachweis: history.ucsb.edu
Als Traditionalist hielt Cassini zunächst die Erde für das Zentrum des Sonnensystems. Mit der Zeit würde er die Sonnentheorie von akzeptieren Nikolaus Kopernikus in Grenzen, bis er das von Tycho Brahe vorgeschlagene Modell akzeptierte. Er lehnte jedoch die Theorie von Johannes Kepler ab, dass Planeten sich in Ellipsen bewegen und schlug vor, dass ihre Bahnen bestimmte gekrümmte Ovale waren (d. h. Cassinians oder Ovals of Cassini).
Cassini wies auch Newtons Theorie der Schwerkraft , nachdem er Messungen durchführte, die (fälschlicherweise) darauf hindeuteten, dass die Erde an ihren Polen verlängert war. Nach vierzig Jahren der Kontroverse wurde Newtons Theorie nach den Messungen des Französische geodätische Mission (1736-1744) und die Lapponian Expedition 1737, die zeigte, dass die Erde tatsächlich an den Polen abgeflacht ist.
Für sein Lebenswerk wurde Cassini in vielerlei Hinsicht von der astronomischen Gemeinschaft geehrt. Aufgrund seiner Beobachtungen von Mond und Mars wurden Merkmale auf ihren jeweiligen Oberflächen nach ihm benannt. Sowohl der Mond als auch der Mars haben ihren eigenen Cassini-Krater, und Cassini Regio auf Saturns Mond Iapetus trägt ebenfalls seinen Namen.
Dann gibt es den Asteroiden (24101) Cassini, der 1999 von C.W. Juels mit Fountain Hills Observatorium Fernrohr. Zuletzt gab es die gemeinsame NASA-ESA Cassini-Huygens Missionen, die kürzlich ihre Mission zum Studium des Saturn und seiner Monde beendet haben. Diese robotische Orbiter- und Landermission wurde zu Ehren der beiden Astronomen benannt, die hauptsächlich für die Entdeckung des Saturn-Mondsystems verantwortlich waren.
Künstlerische Darstellung der Raumsonde Cassini, Teil der Cassini-Huygens-Mission zur Erforschung des Saturn und seiner Monde. Bildnachweis: NASA/JPL
Letztendlich haben Cassinis Leidenschaft für die Astronomie und seine Beiträge zu den Wissenschaften ihm einen dauerhaften Platz in den Annalen der Geschichte gesichert. In jeder Diskussion über die wissenschaftliche Revolution und die einflussreichen Denker, die sie ermöglicht haben, taucht sein Name neben Koryphäen wie Kopernikus, Galilei , und Newton .
Wir haben hier bei Universe Today viele interessante Artikel über Giovanni Cassini geschrieben. Hier ist Wie viele Monde hat Saturn? , Der Planet Saturn , Saturnmond Rhea , Saturns „Yin-Yang“-Mond Iapetus , Saturns Mond Dione .
Weitere Informationen finden Sie in der NASA Cassini-Huygens Missionsseite und die Jene sowie.
Astronomy Cast hat auch einige interessante Episoden zu diesem Thema. Hier ist Folge 229: Cassini-Mission , und Folge 230: Christiaan Huygens .
Quellen:
