Kapitel 1 · 1619
Eine Karte der Planeten ohne Maßstab
Das dritte keplersche Gesetz sagt: Das Quadrat der Umlaufzeit eines Planeten ist gleich der dritten Potenz seines Abstands (T² = a³, in Jahren und Einheiten der Erdbahn). Umlaufzeiten lassen sich leicht messen, also kannten die Astronomen die Form des Sonnensystems sehr gut.
Was niemand wusste, war die Größe der Einheit selbst: der Abstand von der Erde zur Sonne, die Astronomische Einheit. Jede Entfernung auf der Karte war „so und so viele AE“, und die AE war geschätzt.
1672 maßen Cassini und Richer den Mars von Paris und Cayenne aus und kamen auf etwa 140 Millionen km, aber der Winkel, den sie brauchten, war kleiner als ihre Messfehler. Edmond Halley glaubte, dass ein Venustransit es viel besser könnte.
Kapitel 2 · 1716
Zwei Beobachter, zwei Wege über die Sonne
Venus zieht etwa zweimal pro Jahrhundert zwischen Erde und Sonne hindurch. Vor der Sonne ist sie ein schwarzer Punkt, der etwa sechs Stunden für die Überquerung braucht.
Weit voneinander entfernte Beobachter auf der Erde sehen Venus entlang leicht unterschiedlicher Linien, also sieht jeder sie eine leicht andere Sehne der Sonnenscheibe überqueren. Eine Sehne näher an der Mitte ist länger, und die Überquerung dauert länger. Halleys Einsicht: Du musst den winzigen Winkel zwischen den Sehnen gar nicht messen. Du brauchst nur eine Uhr.
„…auf diese Weise lässt sich die Parallaxe der Sonne bis auf ihren fünfhundertsten Teil bestimmen.“Edmond Halley, Philosophical Transactions, 1716
A · Vardø0h 00m 00swartet
B · Tahiti0h 00m 00swartet
Jede Stoppuhr läuft vom 2. bis zum 3. Kontakt, solange Venus ganz vor der Sonne steht. Uhr: —
Der echte Versatz zwischen den beiden Sehnen beträgt etwa 30 Bogensekunden, die Breite einer Münze aus 150 m Entfernung. Der Regler übertreibt ihn, damit du die Geometrie siehst; die Rechnung in Kapitel 5 nutzt die echte Größe.
Kapitel 3 · Plane die Expedition
Wähle zwei Stationen
Halleys Regeln: Die Stationen sollen in Nord-Süd-Richtung weit auseinanderliegen, und die Sonne muss während des ganzen Transits über dem Horizont stehen, mindestens zwischen dem 2. und 3. Kontakt. Du siehst die Erde so, wie die Sonne sie in der Mitte des Transits sieht.
Dein nächster Klick auf eine Stationsbeschriftung oder einen Punkt setzt
Nord-Süd-Basislinie, von der Sonne aus gesehen
0 km
Kapitel 4 · Am Teleskop
Stoppe die inneren Kontakte
2. Kontakt: Venus ist gerade ganz auf die Sonne gerückt und löst sich vom Rand. 3. Kontakt: Sie berührt zum ersten Mal den gegenüberliegenden Rand. Die Differenz ist die Dauer, die Halley braucht.
Achte auf den Tropfeneffekt: Nahe am Rand scheint Venus durch einen dunklen Faden am Sonnenrand zu kleben. Deshalb lagen viele Beobachter im 18. Jahrhundert fast eine Minute auseinander.
Tastatur: 2 und 3 notieren Kontakte, Leertaste startet und pausiert.
Kapitel 6 · Was wirklich geschah
Zwei Jahrhunderte für eine einzige Zahl
Halley starb 1742 und sah nie einen Transit. Hunderte Beobachter zogen 1761 und 1769 für ihn los: in die Arktis, nach Sibirien, an die Hudson Bay, nach Indien und in den Südpazifik.
- 1639Jeremiah Horrocks und William Crabtree machen die erste überlieferte Beobachtung eines Venustransits.
- 1677Halley stoppt einen Merkurtransit auf St. Helena und merkt, dass sich Kontakte auf wenige Sekunden genau messen lassen.
- 1716Halley veröffentlicht die Dauermethode und drängt künftige Astronomen, die Transits von 1761 und 1769 zu nutzen.
- 1761Mehr als 100 Beobachter. Michail Lomonossow sieht einen hellen Ring um Venus und schließt, dass sie eine Atmosphäre hat. Guillaume Le Gentil beobachtet von einem schaukelnden Schiff aus und kann nichts stoppen.
- 1769James Cook und Charles Green beobachten von Point Venus auf Tahiti, Maximilian Hell von Vardø unter der Mitternachtssonne. Le Gentil hat 8 Jahre in Indien gewartet, und dann verdecken in Pondicherry Wolken alles.
- 1824Johann Encke kombiniert 1761 und 1769: Sonnenparallaxe 8,58″, etwa 153 Millionen km. Der Tropfeneffekt machte das Ergebnis 2–3% zu groß.
- 1882Fotografische Expeditionen zu den Transits von 1874 und 1882. Simon Newcombs Auswertung ergibt etwa 149,6 Millionen km.
- 1961Radarechos von der Venus messen die Entfernung direkt, auf etwa einen Kilometer genau.
- 2012Die IAU legt die Astronomische Einheit auf genau 149.597.870.700 m fest. Der letzte Transit des Jahrhunderts wird weltweit beobachtet.
- Du—
Nächste Venustransits: 10.–11. Dezember 2117 und 8. Dezember 2125.