En Venuspassasje gir oss en helt unik mulighet for å måle avstanden
til Solen. Kjenner vi den avstanden, finner vi lett de andre
avstandene i Solsystemet ved hjelp av Keplers lover.
Edmund Halley, som er mest berømt for kometen som har fått
hans navn, fant allerede på 1600-tallet ut at Venus-passasjer kan
brukes til avstandsmålinger. Venus-passasjer er imidlertid svært
sjeldne og Halley døde lenge før han selv kunne bruke metoden.
Ved hjelp av figuren, er det forholdsvis enkelt å regne ut avstanden.
Figuren viser Solen, Venus og Jorden (i helt gal målestokk!).
|
Sett fra to ulike steder på kloden, vil Venus følge to
litt ulike linjer over solskiven under Venus-passasjen 8. juni
2004.
Illustrasjon: astronomi.no
|
|
Sett fra to ulike steder på Jorden, følger Venus to litt forskjellige
linjer over solskiven. Vi kaller de jordiske stedene A og
B. Sett fra det sørligste punktet (A) følger Venus
linjen a-a'. Sett fra det nordligste punktet (B) følger Venus
linjen b-b'.
Punktene A' og B' viser hvor Venus står på solskiven
på et bestemt tidspunkt. Avstanden mellom linjene kaller vi
e.
Trekantene AVB og A'VB' har lik form. La oss også kalle
avstanden mellom Venus og Solen VS og avstanden mellom Jorden
og Venus JV. Dermed ser vi at
Jorden og Venus bruker henholdsvis PJ=365,25 og
PV=224,70 døgn på
et omløp rundt Solen. Keplers 3. lov omdanner VS/JV til et forhold
mellom PJ og PV.
Da blir
Setter vi inn for omløpstidene til Venus og Jorden, får vi til
slutt
Dersom vi antar at observasjonsstedene er 2000 km fra hverandre,
blir derfor e=2,62 * 2000 km = 5240 km.
Om vi tegner begge linjene i samme skala på solskiven, finner vi at
Solens diameter er 270 ganger så stor som e. Dette gir at
Solens diameter er 1,4 millioner kilometer.
Dette kontrolleres under Venus-passasjen ved hjelp av observasjoner
gjort i hele verden.
AVSTANDEN TIL SOLEN
Hvordan kan vi bruke dette til å regne ut avstanden til Solen?
Solens vinkeldiameter er omtrent 32 bueminutter som er det
samme som Månens vinkeldiameter. Både Månens og Solens avstander
varierer litt. Dermed varierer også vinkeldiameteren litt, men i
snitt er den 32 bueminutter. Dette er litt over en halv grad.
Siden Månens og Solens vinkeldiametre er nesten de samme, oppstår
det av og til
totale solformørkelser.
|
Når vi kjenner Solens diameter målt i kilometer og Solens
vinkeldiameter, er det lett å regne ut Solens avstand.
Illustrasjon: astronomi.no
|
|
En vinkelbredde på 32 bueminutter = 0,00925 radianer.
Dermed er den ukjente avstanden X= 1,4 millioner km/0,00925 =
omtrent 150 millioner kilometer!
Dette er Solens avstand bestemt ved hjelp av Venus-passasjen. En
slik måling kan KUN gjøres under en Venus-passasje. I prinsippet kan
det gjøres også under en Merkur-passasje, men den planeten er så
liten og så langt unna at målingene blir veldig vanskelige.
Den forrige Venus-passasjen var i 1882 og 2004 og den neste i 2012. Deretter må vi vente nesten250 år på den neste gunstige Venus-passasjen. En slik måling som den vi har gjort ovenfor er det derfor
ekstremt sjelden vi kan gjøre!
MER INFORMASJON
Norsk hovedside om Venus-passasjen
|