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Il transito di Venere e la misura dellUnità astronomica Francesco Poppi INAF-Osservatorio Astronomico di Bologna Fisica in barcaFisica in barca Rimini,

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1 Il transito di Venere e la misura dellUnità astronomica Francesco Poppi INAF-Osservatorio Astronomico di Bologna Fisica in barcaFisica in barca Rimini, maggio 2011

2 Cosè il transito di un pianeta? Durante i transiti, Sole, pianeta e Terra devono essere quasi allineati (evento raro). Si parla di transito di un pianeta quando dalla Terra vediamo la sagoma del pianeta transitare sul disco solare. Si hanno transiti solo per i pianeti interni (Mercurio e Venere), pianetini o comete.

3 Condizioni perché si verifichi un transito: il pianeta deve essere in congiunzione inferiore e contemporaneamente sulla linea dei nodi

4 Movimenti planetari di Venere e Terra t 10 giorni Terra 365,25 g Venere 224,70 g Periodo Sinodico 583,92 g

5 Nodo ascendente Nodo discendente Terra Venere. Sole Inclinazione dellorbita = 3,4° Passaggio della Terra ai due nodi : 7 dicembre 5 giugno Condizioni per il transito : allineamento Sole - Venere - Terra (584 g) vicino al nodo Combinazione molto rara Orbite planetarie e posizioni reciproche dei pianeti

6 Le previsioni dei transiti Keplero scopre le tre leggi del moto dei pianeti e pubblica le Tavole Rudolphines nel 1627, che permettono un calcolo molto più accurato dei moti planetari. Con il Sistema Tolemaico e quello Copernicano si hanno solo previsioni qualitative.

7 Le previsioni dei transiti 1631, 7 dicembre 1639, 4 dicembre 1761, 6 giugno 1769, 3 giugno 1874, 9 dicembre 1882, 6 dicembre 2004, 8 giugno 2012, 6 giugno 2117, 11 dicembre 2125, 8 dicembre di Venere

8 La proiezione di Venere sul disco solare è di circa un 1 darco, al limite della visibilità ad occhio nudo

9 Nel 1639 Jeremiah Horrocks ( ) e William Crabtree ( ) furono i primi astronomi far uso del telescopio per osservare il passaggio di Venere.

10 Losservazione del passaggio di Venere sul disco solare sarà, nel prossimo secolo, lunico modo per scoprire la reale distanza della Terra dal Sole. (Edmund Halley, 1691)

11 L'angolo di parallasse non è altro che l'angolo che si forma tra le due linee di vista di due osservatori che guardano uno stesso oggetto, posti ad una certa distanza tra loro. d = r / sen p

12 I transiti del 1761 e del 1769 La prima collaborazione scientifica internazionale su grande scala. Vengono svolte centinaia di osservazioni in numerosi luoghi differenti sparsi in tutto il globo.

13 Le spedizioni per i transiti di Venere 1 Città del capo 2 Reunion 3 Mauritius 5 Tobolsk 4 Rodriguez 6 Begkulu 7 Manila 8 Bassa California 11 Pondichèry 10 Tahiti 9 Fort Prince of Wales

14 The South Seas Project James Cook: il primo viaggio con lEndeavour I transiti del 1761 e del 1769

15 Le peripezie di Jean-Baptiste Gentil de la Galaisière (Le Gentil, Francia) Maggio 1761 Giugno 1761 Luglio 1760 Marzo 1760 Agosto 1766 Marzo 1768 Marzo 1770 Ottobre 1771 I transiti del 1761 e del 1769 Questo è il destino che spesso viene riservato agli astronomi. Ho viaggiato per migliaia di leghe, ho attraversato immensi oceani, lasciando la terra natia solo per essere spettatore di una nube fatale

16 Problemi nelle osservazioni tempo meteorologico atmosfera di Venere effetto goccia nera Risultati 1761: U.A.=125 ÷ 154 milioni di km Risultati 1769: U.A.=147 ÷ 154 milioni di km Misure dellUnità Astronomica 1761/69

17 Anassimandro V sec. a.C. ~ km Ipparco II sec. a.C. ~ km Tolomeo II sec. d.C. ~ km Copernico 1543 ~ km Keplero 1609 ~ km Horrocks (Venere) 1639 ~ km media oss. Venere 1761/69 ~ km Newcomb km Pianetino Eros km radar (IAU) km Comè cambiata la conoscenza della distanza Terra-Sole nel tempo

18 Cairo I. Rodriguez I. Mauritius Nuova Zelanda Molte altre spedizioni in vari luoghi del mondo. Viene raffinato il valore dellUnità Astronomica: U.A.=148,99 ÷ 149,63 milioni di km I transiti del 1874 e 1882

19 Il valore odierno dellUnità Astronomica, dedotto da misure radar, è U.A. = km (IAU 1976) L Unità Astronomica

20 La misura di U.A. (metodo semplificato)

21 Per prima cosa determiniamo il rapporto tra le distanze Sole – Venere – Terra Dallelongazione massima di Venere si ottiene SV/ST = sen 46° = 0.72 da cui ST = 1 ; SV = 0,72 ; TV (minima) = 0,28

22 Sempre nellassunzione di orbite circolari, ricaviamo la velocità con cui Venere transita sul Sole Periodo sinodico di Venere = 584 gg V = Venere in congiunzione inferiore V = Venere unora dopo la congiunzione VV = TV sen b = SV sen a sen b / sen a b/a = SV/TV = 0,72 / 0,28 b = a (0,72/0,28) a = (360°x60) / (584ggx24h) b = a (0,72/0,28) = (360x60)x0,72 / (584x24)x0,28 = 4

23 C 1 D 1 = Δt 1 x 4 da cui si ricava C 1 B 1 = C 1 D 1 /2 C 2 D 2 = Δt 2 x 4 da cui si ricava C 2 B 2 = C 2 D 2 /2 SB 1 = sqrt[(16) 2 - (C 1 B 1 ) 2 ] SB 2 = sqrt[(16) 2 - (C 2 B 2 ) 2 ] B 1 B 2 = (SB 1 – SB 2 ) / 60 = angolo di parallasse in gradi della Terra vista dal Sole (NON angolo di parallasse di Venere) B 1 B 2 /A 1 A 2 = B 1 V/A 1 V = 0,72 UA / 0,28 UA B 1 B 2 = 72/28 A 1 A 2 km A 1 B 1 = B 1 B 2 / sen (angolo di parallasse) Raggio Sole = SC 1 = SC 2 = 16

24 Esempio, transito di Venere del 6 giungo 2012: Osservatore A 1 a Adelaide Osservatore A 2 a Pechino eclipse.gsfc.nasa.gov/transit/venus/city12-1.html contatto interno iniziale contatto interno finale Δt Adelaide 22:34 4:27 5:53 = 5,88 h Pechino 22:27 4:31 6:04 = 6,07 h distanza tra Adelaide e Pechino è pari a km U.A. ~ km formula della corda = 2 raggio x sen (angolo sotteso / 2) U.A. ~ km 1) 2) 3) Distanza osservatore dal piano delleclittica = R Terra x sen (90° - altezza max Sole) U.A. = km

25 = R terra x sen(90°- a) Componente perpendicolare al piano delleclittica a = altezza max del Sole

26 Zone di visibilità del transito di Venere Il 6 giugno 2012

27 Un transito di Venere dura da 5 ad 8 ore t 1, t 4 : contatti esterni t 2, t 3 : contatti interni t1t1 t 1 :1 o contatto t2t2 t 2 :2 o contatto t3t3 t 3 :3 o contatto t4t4 t 4 :4 o contatto t 2 – t 1 : entrata del pianeta t 4 – t 3 : uscita del pianeta Durata dei transiti

28 …allalba del 6 giugno 2012

29 ATTENZIONE alla vista! Non osservare mai direttamente il Sole, tanto meno se attraverso un cannocchiale o un binocolo!

30 Bologna, 8 giugno 2004

31 I transiti e la ricerca dei pianeti extrasolari

32 Grazie


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