VENUS TRANSIT 2004

Zúčastnili jsme se neopakovatelného mezinárodního projektu!

Hlavním cílem projektu bylo vytvořit rozsáhlou mezinárodní síť pozorovatelů, kteří budou tento vzácný jev pozorovat s cílem změřit co nejpřesněji střední vzdálenost Země od Slunce. Všechna naměřená data byla shromážděna a zpracována specialisty v Paříži.

Smyslem projektu bylo přiblížit nám, středoškolským studentům, způsoby vědeckého zkoumání světa a zapojit vás do mezinárodní spolupráce. Měli jsme jedinečnou možnost poměřit svoje teoretické znalosti a pozorovací schopnosti společně se studenty v ostatních evropských zemích a prohloubit svoje jazykové dovednosti! Neméně důležité bylo i navázání kontaktu s významnými vědeckými institucemi.

Hlavní náplní naší práce bylo:

• určit geografické souřadnice (šířku, délku),
• přesně určit čtyři významné okamžiky v průběhu přechodu: okamžik prvního „dotyku“ disku Venuše a slunečního disku („první kontakt“)
• okamžik, kdy disk Venuše přejde přes okraj slunečního disku a je „uvnitř“ (druhý kontakt)
• okamžik, kdy se disk Venuše „dotkne“ druhé strany slunečního disku („třetí kontakt“)
• okamžik, kdy disk Venuše překročí okraj slunečního disku (čtvrtý/poslední kontakt)

"Expedice" Venus Transit 2004

8. 6. 2004 - Hvězdárna Rokycany

Pozorování kontaktů Venuše a slunečního kotouče

Vlastní pozorování spočívalo v přesném určení okamžiků kontaktů Venuše a okraje slunečního kotouče. Úkaz jsme pozorovali vizuálně jedním dalekohledem. Druhý dalekohled sloužil po většinu času pro fotografování. Pro další možnost sledování a záznam tohoto efektu sloužila projekční metoda, na kterou byl přizpůsoben teleskop hvězdárny. Obraz z teleskopu byl promítnut na stínítko, kde byl snímám digitální kamerou. Protože jsme požadovali určení časů jednotlivých dotyků s přesností na jednu vteřinu, odečítali jsme přesný čas pomocí hodin řízených rádiovým signálem. Časový interval mezi 1. a 2. (popř. 3. a 4.) kontaktem jsme určovali pomocí digitálních stopek s přesností na 0,1 s (s ohledem na reakční dobu a pozorovatelnost efektu)

obrázek 1: Schéma jednotlivých kontaktů

Zjistili jsme okamžiky všech čtyř kontaktů:

• První kontakt byl vnější kontakt (na obr. 1 označen 1) Venuše a okraje slunečního disku. Tento kontakt bylo asi nejtěžší určit. Zaprvé bylo obtížné určit přesné místo na slunečním disku, kde se Venuše objeví. Zadruhé Venuše do poslední chvíle není vidět, tedy ve chvíli, kdybychom Venuši konečně zpozorovali Venuši, bylo by již pozdě! Z tohoto důvodu jsme celý úkaz natáčeli digitální kamerou, abychom mohli zachycený první kontakt pozorovat zpětně. Díky možnosti načtení tohoto záznamu do počítače bylo nejen možné celým záznamem „časově“ krokovat., ale především si patřičnou část slunečního kotouče, kde došlo ke kontaktu, zvětšit. Tím se nám částečně podařilo naměřit tento kontakt, který je měřitelný s jen s Hα filtrem.

• Druhý kontakt je vnitřní (na obr. 1 označen 2) a bylo jej mnohem snazší určit. Došlo k němu ve chvíli, kdy Venuše zcela vstoupila na sluneční disk. Mezi prvním a druhým kontaktem bylo přibližně 20 minut. Problémem tohoto kontaktu byl tzv. efekt „černé kapky“, který nastává díky difrakci světla. Mezi okrajem Venuše a okrajem Slunce je černá stopa (kapka - viz obr. 2), která negativně ovlivňuje přesné určení okamžiku druhého kontaktu. Díky možnosti načtení záznamu efektu do PC jsme získali možnost, jak z části tento efekt eliminovat. Jelikož efekt "černé kapky" je způsoben difrakcí, není barva kapky stejného odstínu, jako je tmavý kotouč Venuše - což samozřejmě pouhým okem nepoznáme. Pomocí grafického editoru jsme nastavit barevnost obrazu tak, abychom potlačili velmi tmavé odstíny šedé. Díky tomu jsme efekt "černé kapky" několikrát zmenšili, bez jakéhokoliv negativního důsledku na určení okamžiku druhého kontaktu.

obrázek 2: Efekt „černé kapky“ při 2. a 3. kontaktu

• Třetí kontakt (na obr. 1 označen 3) byl opět vnitřní. Jednalo se o nejjednodušeji určitelný kontakt, neboť Venuše se pohybuje před Slunečním kotoučem. Bylo tedy jasné, ve které část slunečního kotouče dojde k dotyku. Pochopitelně i zde bylo třeba počítat s efektem "černé kapky".
• Čtvrtý kontakt (na obr. 1 označen 4) byl vnější kontakt.Bylo poměrně snadné jej určit, neboť Venuše definitivně zmizela ze Slunečního disku. Opět i zde se velmi vyplatil digitální záznam a jeho možnost časového „krokování“.

Výsledky

Pro každý kontakt tabulka obsahuje:

• hodnotu průměrné vzdálenosti Země od Slunce – astronomickou jednotu (au) určenou na základě našeho měření,
• odpovídající hodnotu úhlu, pod kterým bychom ze středu Slunce viděli Zemský průměr (Sluneční paralaxa Π),
• jejich odchylky od přesných hodnot Δ(au) a Δ(Π),
• chybu vyjádřenou jako procento.

Ve spodní části tabulky naleznete průměrnou hodnotu určenou ze všech našich měření.