Trânsito de Vênus em 1639 - 1639 transit of Venus
As primeiras observações e registros conhecidos de um trânsito de Vênus foram feitos em 1639 pelos astrônomos ingleses Jeremiah Horrocks e seu amigo e correspondente William Crabtree . A dupla fez suas observações independentemente em 4 de dezembro daquele ano (24 de novembro de acordo com o calendário juliano então usado na Inglaterra); Horrocks de Carr House , então na vila de Much Hoole , Lancashire , e Crabtree de sua casa em Broughton , perto de Manchester .
Os amigos, seguidores da nova astronomia de Johannes Kepler , eram astrônomos matemáticos autodidatas que trabalharam metodicamente para corrigir e melhorar as tabelas Rudolphine de Kepler por mera observação e medição. Em 1639, Horrocks foi o único astrônomo a perceber que um trânsito de Vênus era iminente; outros ficaram sabendo disso apenas após o evento, quando o relatório de Horrocks foi divulgado. Embora os dois amigos tenham morrido cinco anos depois de fazerem suas observações, seu trabalho inovador foi influente no estabelecimento do tamanho do Sistema Solar ; por essa e outras conquistas, Horrocks e Crabtree, junto com seu correspondente William Gascoigne , são considerados os pais fundadores da astronomia britânica de pesquisa.
Fundo
No século 17, dois desenvolvimentos permitiram que os trânsitos de planetas na face do Sol fossem previstos e observados: o telescópio e a nova astronomia de Johannes Kepler , que assumia órbitas planetárias elípticas, em vez de circulares .
Em 1627, Kepler publicou suas Rudolphine Tables . Dois anos depois, ele publicou trechos das tabelas em seu panfleto De raris mirisque Anni 1631 Phaenomenis, que incluía um admonitio ad astronomos (aviso aos astrônomos) sobre um trânsito de Mercúrio em 1631 e trânsitos de Vênus em 1631 e 1761. O trânsito de Mercúrio ocorreu como predito e observado por Johann Baptist Cysat em Innsbruck , Johannes Remus Quietanus em Rouffach e Pierre Gassendi em Paris , justificando a abordagem kepleriana. Mas suas observações questionaram teorias anteriores sobre o Sistema Solar, já que Mercúrio se mostrou muito menor do que o esperado.
Embora os cálculos de Kepler indicassem que o trânsito de Vênus em 1631 seria melhor visível do continente americano, ele não estava totalmente confiante em sua previsão e avisou que os astrônomos europeus deveriam estar preparados para observar o evento. Gassendi e outros na Europa esperaram por ele, mas, como previsto, o Sol estava abaixo do horizonte durante o trânsito. De acordo com cálculos modernos, os observadores em grande parte da Itália e ao longo do Mediterrâneo oriental deveriam ter sido capazes de ver o último estágio do trânsito, mas essas observações não foram registradas. Kepler havia previsto um quase acidente para um trânsito de Vênus em 1639 e, como o próximo trânsito completo não era esperado por mais 121 anos, Gassendi e os outros astrônomos concentraram seus esforços em outras áreas.
Jeremiah Horrocks
Jeremiah Horrocks (1618 - 3 de janeiro de 1641) nasceu em Lower Lodge, Toxteth Park - agora parte de Liverpool, mas na época uma cidade separada. Seu pai, James, era relojoeiro , e sua mãe, Mary Aspinwall, de uma família notável de Toxteth Park. Vários membros da família Aspinwall também trabalhavam com relojoaria, e dizem que um tio relojoeiro primeiro interessou Jeremiah por astronomia. Jeremiah ingressou no Emmanuel College em 11 de maio de 1632 e se matriculou como membro da Universidade de Cambridge em 5 de julho de 1632 como sizar , o que significava que ele não tinha meios para se sustentar totalmente e recebeu deveres específicos para compensar uma redução nas taxas . Em Cambridge, ele teria estudado artes , línguas clássicas , um pouco de geometria e um pouco de astronomia tradicional, mas não o trabalho mais recente de Galileu, Tycho Brahe e Kepler. Ele usou seu tempo livre para aprender a si mesmo a astronomia matemática mais exigente e se familiarizar com os pensamentos mais recentes. Horrocks leu a maior parte dos tratados astronômicos de sua época, identificou suas fraquezas e sugeriu novas linhas de pesquisa aos 17 anos. Em 1635, ele deixou Cambridge sem se formar formalmente , provavelmente devido ao custo da cerimônia de formatura.
Depois de deixar Cambridge, Horrocks voltou para sua casa em Lancashire e começou a colecionar livros e instrumentos para seguir seu principal interesse, o estudo da astronomia. No verão de 1639, ele saiu de casa e mudou-se cerca de 18 milhas (29 km) ao longo da costa até a vila de Much Hoole . Provavelmente serviria como tutor para os filhos da família Stones, prósperos armarinhos que viviam em Carr House , no Bank Hall Estate, em Bretherton.
Horrocks foi o primeiro a demonstrar que a Lua se movia em um caminho elíptico ao redor da Terra. Ele também escreveu um tratado sobre astronomia Kepleriana e começou a explorar matematicamente as propriedades da força que ficou conhecida como gravidade . Décadas depois, Isaac Newton reconheceu o trabalho de Horrocks em relação à Lua nos Principia de Newton .
William Crabtree
William Crabtree (1610-1644) era um comerciante de tecidos de Broughton Spout, um vilarejo no município de Broughton, perto de Manchester , que agora faz parte de Salford . Filho de John Crabtree, um fazendeiro de Lancashire com posses confortáveis, e de Isabel Crabtree (nascida Pendleton), foi educado em uma escola secundária em Manchester - provavelmente o precursor da Escola Secundária de Manchester , então situada entre a Igreja Colegiada e o que é agora Escola de Música de Chetham . Ele trabalhou em Manchester, casado com uma família rica e nas horas vagas estudava matemática e astronomia . Ele mediu cuidadosamente os movimentos dos planetas, realizou cálculos astronômicos precisos e reescreveu as tabelas Rudolphine existentes com maior precisão. Ele manteve uma correspondência ativa, grande parte dela agora perdida, com Horrocks, dois outros jovens astrônomos - William Gascoigne e Christopher Towneley - e Samuel Foster , professor de astronomia no Gresham College de Londres e ex - aluno do Emmanuel College. Não se sabe se Horrocks e Crabtree se encontraram pessoalmente, mas a partir de 1636 eles se correspondiam regularmente e, por causa de seu interesse comum na obra de Johannes Kepler, referiam-se a si mesmos, junto com William Gascoigne, como nos Keplari (nós, Keplários).
As observações de Crabtree o convenceram de que, apesar de seus erros, as tabelas Rudolphine de Kepler eram superiores às tabelas de Lansberg comumente usadas , e ele se tornou um dos primeiros convertidos à nova astronomia de Kepler. Em 1637, ele convenceu Horrocks da superioridade do sistema Kepleriano e, usando suas próprias observações planetárias, os dois homens fizeram muitas correções nas tabelas de Kepler, que Crabtree converteu para a forma decimal.
Trânsito de Mercúrio
Em 29 de setembro de 1638, Horrocks escreveu a Crabtree sobre um provável trânsito de Mercúrio em 21 de outubro de 1638 ( Estilo Antigo ), que Kepler não havia previsto. Ele explicou que pretendia construir o que mais tarde seria chamado de helioscópio anexando seu telescópio a uma "haste oblonga, carregando uma superfície plana em ângulos retos para receber a imagem do Sol", e que ele desenharia um círculo com marcações numéricas em uma folha de papel para projetar a imagem do sol. No evento, tal trânsito não ocorreu porque Mercúrio passou sobre o Sol bem fora do limite de trânsito, mas o exercício provou ser um teste importante para a observação posterior do trânsito de Vênus.
Em outubro de 1639, Horrocks calculou que os trânsitos de Vênus não ocorrem individualmente, mas em pares com oito anos de diferença, e percebeu que o segundo trânsito ocorreria em menos de quatro semanas. Ele estava convencido de que uma medição poderia ser feita do diâmetro aparente do planeta com uma fração de segundo do arco quando ele foi visto como um disco preto opaco na face do Sol, em comparação com uma precisão de cerca de um minuto de arco quando visto em sua posição normal como a brilhante estrela da manhã perto do sol. Ele escreveu a seu irmão mais novo e a Crabtree em Broughton, aconselhando-os a observar o evento no domingo, 24 de novembro (4 de dezembro New Style). Para citar Horrocks: "Os cálculos mais precisos de Rudolphi confirmaram muito minhas expectativas; e me regozijei muito com a perspectiva de ver Vênus".
Observação do trânsito
Horrocks estava preocupado que o tempo fosse desfavorável para o trânsito, pois ele acreditava que a rara conjunção planetária produziria um clima severo:
A chance de uma atmosfera nublada me causou muita ansiedade; pois Júpiter e Mercúrio estavam em conjunção com o Sol quase ao mesmo tempo que Vênus. Essa notável montagem dos planetas (como se desejassem contemplar, em comum conosco, as maravilhas dos céus e aumentar o esplendor da cena), parecia prenunciar grande severidade do tempo. Mercúrio, cuja conjunção com o Sol é invariavelmente acompanhada de tempestades e tempestades, era especialmente para ser temido. Nessa apreensão, concordo com a opinião dos astrólogos, porque é confirmada pela experiência; mas, em outros aspectos, não posso deixar de desprezar suas vaidades mais pueris.
- Jeremiah Horrocks, Venus com visto único
Por volta do meio-dia de 23 de novembro, Horrocks escureceu seu quarto e focalizou os raios de sol que entram pela janela no papel, onde a imagem pode ser observada com segurança. Em sua localização em Much Hoole (cuja latitude ele determinou ser 53 ° 35 '), ele calculou que o trânsito deveria começar por volta das 15h de domingo, 24, mas iniciou suas observações no dia anterior temendo que ele pode perder o evento se seus cálculos forem imprecisos. No domingo ele começou a observar ao nascer do sol, o tempo estava nublado, mas ele viu pela primeira vez a pequena sombra negra de Vênus cruzando o Sol por volta das 15h15, e observou por meia hora até o pôr do sol às 15h53.
Quando se aproximou o tempo da observação, retirei-me para meu apartamento e, tendo fechado as janelas contra a luz, direcionei meu telescópio, previamente ajustado em foco, através da abertura em direção ao Sol e recebia seus raios perpendiculares sobre o papel. ... Observei atentamente no dia 24 do nascer do sol às nove horas, e um pouco antes das dez ao meio-dia, e à uma da tarde, sendo convocado nos intervalos por negócios da mais alta importância que, para estes ornamentais buscas, eu não poderia com descuido da propriedade ... Cerca de quinze minutos depois das três da tarde, quando eu estava novamente em liberdade para continuar meus trabalhos, as nuvens, como que por interposição divina, foram inteiramente dispersas ... Eu então vi um espetáculo muito agradável, objeto de meus desejos sanguíneos, um ponto de magnitude incomum e de forma perfeitamente circular, que já havia entrado totalmente no disco do Sol à esquerda ... Sem duvidar que se tratava mesmo da sombra do planeta, Eu im ediamente me apliquei diligentemente para observá-lo ... embora Vênus tenha continuado no disco por várias horas, ela não ficou visível para mim por mais de meia hora, porque [o Sol] se punha tão rapidamente ... A inclinação era o único ponto em que falhei em atingir a maior precisão; pois, devido ao rápido movimento do Sol, era difícil observar com certeza até um único grau ... Mas todo o resto é suficientemente preciso e tão exato quanto eu poderia desejar.
- Jeremiah Horrocks, Vênus com visto único '
Crabtree fez suas observações usando uma configuração semelhante, mas não teve tempo suficiente para fazer quaisquer medições, pois estava nublado em Broughton e, portanto, ele só viu o trânsito brevemente. De acordo com Horrocks: "Encantado na contemplação ele ficou por algum tempo, mal confiando em seus próprios sentidos, por excesso de alegria ... Em pouco tempo, as nuvens novamente obscureceram a face do Sol, para que ele pudesse observar nada mais do que que Vênus certamente estava no disco na época. " Depois, ele fez "um esboço tão rápido" de Vênus conforme ele havia passado pelo disco do Sol, permitindo que Crabtree calculasse o tamanho angular de Vênus em 1 '3 ", com precisão de 1 segundo do arco de seu tamanho real; Horrocks's a estimativa de 1 '12 "foi menos precisa.
Resultados
Kepler descobriu que a distância entre os planetas aumentava em proporção à sua distância do Sol, e isso o levou a supor que o universo foi criado com uma harmonia divina e que o tamanho dos planetas aumentaria da mesma forma. Ele havia escrito em 1618: "Nada está mais de acordo com a natureza do que a ordem de grandeza deve ser a mesma que a ordem das esferas". Quando as medições de Vênus de Horrocks, juntamente com algumas medições errôneas de Kepler e Gassendi, pareceram confirmar isso, Horrocks provisoriamente propôs uma lei que afirmava que todos os planetas (com exceção de Marte) teriam o mesmo tamanho angular quando vistos do Sol, sendo 28 segundos de arco. Isso significava que a suposição que Kepler havia feito sobre o tamanho dos planetas era verdadeira e levou Horrocks à falsa conclusão de que a distância entre cada planeta e o Sol era cerca de 15.000 vezes o seu raio. Assim, ele estimou a distância média da Terra ao Sol em aproximadamente 60 milhões de milhas (97 milhões de km), sugerindo que o Sistema Solar era dez vezes maior do que se acreditava tradicionalmente. Seu número era muito menor do que os 93 milhões de milhas (150 milhões de km) que a Unidade Astronômica é conhecida hoje, mas, apesar de ser baseado em uma premissa falsa, era mais preciso do que qualquer sugerido até então.
Em 1640, William Gascoigne havia desenvolvido um retículo e um micrômetro para seu telescópio, os quais teriam sido inestimáveis para Horrocks. Gascoigne mostrou-os a Crabtree, que contou a Horrocks sobre eles, e relatou a Gascoigne dizendo: "Meu amigo, o Sr. Horrox professa, aquele pequeno Toque que dei a ele, arrebatou sua mente de si mesmo, e o deixou em uma Exstasie entre Admiração e Espanto. Suplico-lhe, Senhor, não negligencie suas intenções para a perfeição de suas maravilhas iniciadas. "
Horrocks produziu vários rascunhos de um tratado latino Vênus com visto único (Vênus vista no Sol) com base em suas observações, que ele provavelmente pretendia publicar, mas morreu repentinamente de causas desconhecidas em 3 de janeiro de 1641, aos 22 anos.
Legado
Alguns dos rascunhos de Vênus no Sole Visa foram mantidos por Crabtree, que morreu em 1644, três anos depois de Horrocks. Seu outro correspondente, William Gascoigne, morreu no mesmo ano na Batalha de Marston Moor . Os papéis de Horrocks permaneceram com sua família por um curto período de tempo; alguns foram destruídos durante a guerra civil , alguns foram levados para a Irlanda por um irmão, Jonas, e nunca mais vistos, e outros passaram para a coleção do antiquário e astrônomo Christopher Towneley, onde foram consultados por Jeremy Shakerley, que escreveu três livros na astronomia em meados do século XVII. Outros foram destruídos no Grande Incêndio de Londres em 1666. Os manuscritos circularam amplamente desde o final da década de 1650, embora tenham permanecido inéditos por muitos anos.
A coroação do Rei Carlos II ocorreu em 23 de abril de 1661 (3 de maio, Novo Estilo), o dia do trânsito de Mercúrio pelo Sol. O astrônomo holandês Christiaan Huygens compareceu à coroação, durante a qual ouviu sobre o manuscrito de Horrocks, encontrado em 1659 por John Worthington (Mestre do Jesus College, Cambridge e ex - aluno do Emmanuel College, onde foi contemporâneo de Horrocks), juntamente com alguns fragmentos de correspondência com Crabtree. Huygens conhecia o eminente astrônomo polonês Johannes Hevelius e deu-lhe a cópia do manuscrito; Hevelius anexou o manuscrito ao seu relatório sobre o trânsito de Mercúrio, Mercurius in sole visus Gedani , publicado em 1662. A publicação de Vênus em Visto Único por Hevelius causou grande consternação na recém-fundada Royal Society, quando se percebeu que tal elegante e importante papel de um inglês havia sido negligenciado em seu próprio país por tanto tempo. O matemático John Wallis , que era amigo de Horrocks no Emmanuel College e membro fundador e líder da sociedade, resumiu a visão de seus membros ao escrever:
Não posso deixar de ficar descontente que esta valiosa observação, adquirível sem dinheiro, elegantemente descrita e preparada para a imprensa, tivesse durado vinte e dois anos, e que ninguém tivesse sido encontrado para cuidar de tão justo um descendente por ocasião da morte do pai, para trazer à luz um tratado de tamanha importância para a astronomia e preservar uma obra para o crédito do nosso país e para o bem da humanidade.
A Royal Society assumiu a responsabilidade pela publicação da maior parte do restante da obra de Horrocks como Jeremiae Horroccii Opera Posthuma em 1672-73.
O registro do trânsito é visto por muitos como o nascimento da astronomia moderna na Grã-Bretanha. John Flamsteed disse mais tarde que considerava Horrocks, Crabtree e Gascoigne os pais fundadores da astronomia de pesquisa britânica e os herdeiros intelectuais de Galileu e Kepler. e começou seu volume de três fólios, Historia Coelestis Britannica (1745), imprimindo cinco páginas de suas cartas e observações feitas entre 1638 e 1643.
Comemorações
Durante o século 19, houve um renascimento do interesse nas realizações de Horrocks e Crabtree. O Rev. AB Whatton, que traduziu Vênus apenas com o visto do latim, presumiu que o comentário de Horrocks sobre "negócios da mais alta importância que, para essas atividades ornamentais, eu não poderia com negligência de propriedade" deve ter se referido aos deveres de um cura, embora parece mais provável que fossem seus deveres como tutor na casa, ou talvez seu "negócio" fosse apenas frequentar a igreja. A noção do pároco empobrecido ganhou força popular e em 1874, após muito lobby, um memorial foi montado na Abadia de Westminster oposto ao de Newton onde se lê:
Em memória de Jeremiah Horrocks, Cura de Hoole em Lancashire, que morreu em 3 de janeiro de 1641 em ou perto de seu 22º ano.
Tendo em uma vida tão curta detectado a longa desigualdade no movimento médio de Júpiter e Saturno descobriu que a órbita da lua era uma elipse determinou o movimento da abside lunar sugeriu a causa física de sua revolução e de Vênus que foi vista por ele mesmo e seu amigo William Crabtree no domingo, 24 de novembro (OS) 1639. Esta placa em frente ao monumento de Newton foi erguida após o lapso de mais de dois séculos. 9 de dezembro de 1874.
O Rev. Robert Brickel, Reitor da Igreja de São Miguel, Hoole de 1848 a 1881, arrecadou dinheiro por assinatura pública em Lancashire, Oxford e Cambridge para financiar a criação de uma nova capela - mor e santuário para a igreja a ser chamada de "Capela de Horrocks " A capela-mor foi concluída em 1824 e o santuário em 1858. A sacristia foi ampliada em 1998-1999, e a primeira janela na parede norte, originalmente instalada em 1872, tem vitrais que comemoram os trânsitos de Vênus de 1874 e 2004. Há também uma placa de mármore que comemora Horrocks. O relógio da igreja, oferecido pelos paroquianos como sua comemoração de Horrocks, foi instalado em 1859; o relógio de sol, instalado em 1875, tem uma citação de Horrocks ("Sine Sole Sileo") que se traduz como "Sem o sol estou em silêncio".
Em 1903, o artista Ford Madox Brown foi contratado para produzir os murais conhecidos como The Manchester Murals para Manchester Town Hall . A pintura intitulada Crabtree assistindo o trânsito de Vênus em 1639 DC é uma representação romantizada da observação de Crabtree do evento.
Tua posteridade de retorno testemunhará; anos devem passar, mas então, finalmente, a visão esplêndida novamente saudará os olhos de nossos filhos distantes. Jeremiah Horrocks
Em 9 de junho de 2004, um dia após o primeiro de um par de trânsitos de Vênus do século 21 ocorrido conforme previsto por Horrocks, uma placa de identificação de rua comemorativa em memória de William Crabtree foi revelada na junção de Lower Broughton Road e Priory Grove, que marca o limite norte de Crabtree Croft. Em dezembro de 2005, uma placa comemorativa foi inaugurada a poucos metros de distância, perto de Ivy Cottage, em Lower Broughton Road, que se acredita ter sido a casa de Crabtree e sua família na época em que ele colaborava com Horrocks. O segundo trânsito da dupla ocorreu nos dias 5 e 6 de junho de 2012, e foi marcado por uma celebração realizada na igreja de Much Hoole, que foi transmitida ao vivo para todo o mundo no site da NASA . Uma celebração também foi realizada na antiga casa de Crabtree em Broughton quando a NASA transmitiu uma recriação da observação em Ivy Cottage, inspirada no mural Ford Madox Brown, para milhões de espectadores e projetou um fluxo de vídeo ao vivo do trânsito do Havaí para o o lado da casa.
Notas
Referências
Notas
Bibliografia
- Aughton, Peter (2004). O trânsito de Vênus: a vida breve e brilhante de Jeremiah Horrocks, pai da astronomia britânica . Londres: Weidenfeld & Nicolson. ISBN 0-297-84721-X.
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