Der Venus-Transit 2004


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Die Stationen des Transits am 8. Juni 2004. Der erste (scheinbare) Kontakt des Venusscheibchens mit der Sonnenscheibe fand um 7.19 Uhr statt. Um 10.22 Uhr ließ sich der Höhepunkt beobachten, um 13.03 hatte die Venus den letzten Sonnen"kontakt", um 13.23 Uhr war das Jahrhundertereignis vorbei.
Foto: Kennislink/ESA

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Venus-Forschung und kein Ende

28-09-2004
Update 23-07-2013

Als Venus über die Sonne zog
Der Transit vom 8. Juni 2004 war ein globales Beobachtungsereignis – und 2012 steht der nächste bevor

Von Christel Heybrock

 

Von Zeit zu Zeit, in merkwürdigen Intervall-Paaren, schiebt sich der Nachbarplanet Venus über die Sonnenscheibe. Jedenfalls sieht es von der Erde her so aus. Am 8. Juni 2004 war der Venus-Transit zum globalen Ereignis geworden, nachdem astronomische Institutionen zuvor kräftig die Trommel geschlagen und auf den Vorgang aufmerksam gemacht hatten: Keiner der heute Lebenden hatte je Venus vor der Sonne gesehen, und der nächste Transit im Jahr 2012 ist hierzulande nicht vollständig zu beobachten, weil die Sonne zu spät aufgeht. Erst 2247 ließe sich ein Venus-Transit wieder komplett aus Europa beobachten.

 

Rund um die Sichtbarkeitszone spielten Kinder am 8. Juni 2004 unter pädagogischer Anleitung „Sonne und Planeten“, malten den niedlichen schwarzen Fleck auf das Sonnengesicht, Schüler rechneten anhand der Transit-Dauer die Entfernung Erde – Sonne nach, Millionen von Hobbyastronomen weltweit hatten  ihre Teleskope aufgestellt und verfolgten über mehr als sechs Stunden, wie eine kleine schwarze Scheibe über eine große weiße Scheibe wanderte, selbst professionelle Observatorien nahmen die Wanderung der Venus in den Fokus und die Messergebnisse des Satelliten SORCE ließen den Schluss zu, dass Venus unseren Stern um genau 1 Promille verdunkelt hatte. Es war ein Ereignis, das rund um den Globus Menschen animierte wie nie zuvor. Was haben wir von solchen Vorgängen, außer dass es ein toller Sommertag draußen bei strahlend schönem Wetter war?

 

Venus-Transits sind, im Gegensatz etwa zu den Zyklen von Mond- und Sonnenfinsternissen, der Menschheit erst seit ein paar Jahrhunderten bekannt. Die Beobachtung nämlich setzt die Erfindung des Teleskops voraus. Der Transit vom 8. Juni 2004 war der sechste überhaupt, der genau beobachtet und beschrieben wurde – und der bislang sicher „erfolgreichste“, gemessen an der Menge der Leute, die er mobilisierte. Womöglich war der persische Naturwissenschaftler Ibn Sina (latinisiert Avicenna, um 980-1037) der erste und wohl auch einzige Mensch, der im Mai 1032 überhaupt einen Venustransit bemerkte, jedenfalls notierte er, er habe "Venus als Fleck auf der Sonnenoberflche gesehen", wie der indische Astrophysiker R.C. Kapoor referiert. Kapoor ist tatsächlich der Ansicht, Ibn Sina könne den Transit in Isfahan oder Hamadan beobachtet haben, was jedoch recht schwierig gewesen sein dürfte. .Johannes Kepler (1571-1630) sagte nach seinen Berechnungen den Transit von 1631 voraus, den er nicht mehr erlebte, und der erste richtige Beobachtungsbericht gelang am 24. Dezember 1639 dem damals zwanzigjährigen englischen Geistlichen und Amateurastronom Jeremy Horrocks. Jedenfalls beschreibt das höchst anschaulich der Astrowissenschaftler Martin J. Neumann vom Heidelberger Max-Planck-Institut für Astronomie im Juniheft der Zeitschrift „Sterne und Weltraum“ (das Heft ist in der knappen, aber detaillierten Darstellung eine der besten deutschsprachigen Publikationen zum Thema).

 

Das Buch mit Horrocks' Beobachtungsbericht, präsentiert von der Liverpool Astronomical Society

 

Horrocks hatte ein paar Monate zuvor Keplers „Rudolphinische Tafeln“ zur Berechnung von Planetenbahnen studiert und stellte nun fest, wie selten sich Venus-Transits abspielen, nämlich grob gesagt alle 120 Jahre (aber dann im Abstand von jeweils etwa 8 Jahren), und er konstatierte zudem, dass der nächste Transit kurz bevor stand! Über seine Beobachtung schrieb Horrocks die Publikation „Venus in sole vista“. Sein entfernt in Manchester lebender Freund William Crabtree, noch rechtzeitig alarmiert, hatte jedoch das Pech schlechten Wetters und konnte das Ereignis erst am späten Nachmittag kurz vor Sonnenuntergang wahrnehmen, wobei er offenbar vor lauter Aufregung vergaß, sich Aufzeichnungen zu machen. Der Historienmaler Ford Madox Brown hielt im 19. Jahrhundert Crabtrees Dachbodenszenerie in einem pittoresken, aber wenig authentischen Gemälde fest, das sich als Wandbild in der Manchester Art Gallery befindet:

 

"Crabtree watching the Transit of Venus A.D. 1639" steht in Goldschrift oben auf der Rahmung. Dass bei dem für normale Menschen doch recht wenig aufregenden Ereignis Crabtrees Ehefrau nebst zappelnden Kindern zugegen war, entsprang sicher der Phantasie des Malers. Immerhin macht Crabtree es hier ähnlich, wie auch Jeremy Horrocks beschreibt: Er leitete den Sonnenstrahl übers Teleskop in einen dunklen Raum, was zwar ein seitenverkehrtes, aber sicher zu beobachtendes Projektionsbild an der Wand ergab. Übrigens konnte auch Horrocks den Transit nicht in voller Länge beobachten, sondern nur eine halbe Stunde zwischen 15.15 Uhr (als Venus eben in die Sonnenscheibe eingetreten war) und 15.45 Uhr: Da war die Sonne an dem Wintertag unterm Horizont verschwunden.
Copyright Manchester City Council/ Foto: Wikimedia Commons

 

Edmund Halley auf einem zeitgenössischen Stich. Die Inschrift auf dem Sockel lautet: Edmundus Halleius/ Astronomus Regius et/ Geometriae Professor Savilianus

 

Die nächsten beiden Venusdurchgänge sollten sich 1761 und 1769 abspielen, und inzwischen kam die Wissenschaft in Schwung. Der englische Hofastronom Edmond Halley (1656-1742), Entdecker und Namensgeber des berühmten Kometen, war auf die Idee gekommen, dass sich anhand möglichst entfernter Beobachtungsstandorte sowie der optisch dadurch abweichenden Transitbahnen die reale Entfernung zwischen Sonne und Erde berechnen lassen müsse (sog. Sonnenparallaxe). Der Gedanke war revolutionär, denn diese Entfernung war damals unbekannt! Seit Kepler wusste man zwar die Verhältnisse, in denen Sonne und Planeten ihre Bahnen ziehen, nicht aber die konkreten Maße. Man wusste, dass beispielsweise Jupiter fünfmal so weit von der Sonne entfernt ist wie die Erde - aber nicht, wie weit in Kilometern. Mit der Kenntnis des Erde-Sonne-Abstands hätte sich endlich die wirkliche Ausdehnung des Planetensystems herausgestellt. (Noch heute werden Entfernungen innerhalb unseres Planetensystems in „Astronomischen Einheiten“, also in Relationen gezählt - im Gegensatz zu den viel größeren Lichtjahren oder Parallaxensekunden: eine AE ist die mittlere Entfernung Erde - Sonne = rund 150 Millionen Kilometer.)

 

Halley, der seine Berechnungsmethode bereits 1716 der Royal Astronomy Society vorgelegt hatte, starb jedoch, bevor sich der nächste Venustransit ereignete. Dafür machten sich 1761 und mehr noch 1769 eine Menge anderer Leute auf möglichst weite Reisen, Wissenschaftler aus Deutschland, Österreich, England, Spanien, Frankreich und Russland, unter ihnen auch Captain James Cook, der im Auftrag des Königs am 12. August 1768 mit der "Endeavour" aufbrach, um den Transit 1769 in einer Bucht von Tahiti zu beobachten. Cooks Forschungsreise war ebenso kühn wie ungewiss, denn wie das Land beschaffen sein würde, das er aufsuchen sollte, wusste damals niemand - Tahiti war eben ein Jahr zuvor entdeckt worden, und dass sich anstelle eines riesigen Kontinents dahinter ein riesiger Ozean erstreckte, war völlig unbekannt. Insgesamt aber, so Martin Neumann, waren Wissenschaftler an mehr als 80 Standorten weltweit zu Gange und maßen eine respektable Erde-Sonne-Distanz von 153 Millionen Kilometern – etwas zuviel, aber immerhin, es war ein Anhaltspunkt. Zur Verzweiflung brachte die kühnen Männer (abgesehen von mitunter tödlichen Infektionen und dem Verdacht, als verkappte Spione zu agieren) freilich der Drang, ganz genau zu messen und die Berührung von Venus und Sonne haarscharf zu registrieren: Es erwies sich als unmöglich! James Cook wurde Opfer des sogenannten „Tropfen-Phänomens“, das Venus und Sonne just in den für die Messungen entscheidenden Momenten des Eintritts und Austritts unangenehm ineinander zerlaufen ließ. Auch andere Forscher kamen wegen des dunklen Tropfens nicht weiter. Erst seit 1999 weiß man, dass die Randverdunkelung der Sonne zusammen mit der beugungsbegrenzten Winkelauflösung des Teleskops diesen Effekt verursachte, den seinerzeit die irdische Luftunruhe noch verstärkte.

 

Michail Lomonossow (1711-1765), zeitgenössischer Stich als Frontispiz einer Werkausgabe. Lomonossow ist der Entdecker der Venus-Atmosphäre. 

 

Bereits 1761 hatte der russische Dichter und Naturwissenschaftler Michail Lomonosssow jedoch noch etwas anderes entdeckt: einen schmalen weißen Ring rund um das schwarze Venusscheibchen – die Atmosphäre der Venus, die das Sonnenlicht reflektiert. Beim Transit 2004 ließ sich in Profi-Teleskopen der „Lomonossow-Ring“ deutlich wahrnehmen, nicht aber das berühmte Tropfen-Phänomen, weil die Teleskope heute wesentlich leistungsfähiger sind.  Just der Tropfen ließ zwar bei den beiden Transits im 19. Jahrhundert (1874 und 1882) viele Wissenschaftler resignieren, die sich erst gar nicht auf den Weg machten. Aber es kamen immer noch ganze Scharen von Venus-Pilgern zusammen, schließlich war das Phänomen noch nie fotografiert worden! An den mehr als 500.000 Messungen im ganzen Nahen und Fernen Orient (1874) sowie auf dem amerikanischen Doppelkontinent (1882) waren Expeditionen mit abenteuerlich umständlichem Gerät beteiligt, die Teleskope, Plattenkameras und vor Ort eingerichteten Dunkelkammern konnten nicht voluminös genug sein; auf den Auckland-Inseln wurde für den Transit 1874 eine eigene Station gebaut, damit die 107 Kisten mit einem Gesamtgewicht von 14 Tonnen angemessen untergebracht waren, und eine deutsche Südpol-Expedition wurde für den Durchgang von 1882 mit Kuppel und Heliometer ausgerüstet. (Eine besondere Rolle spielten die beiden Venus-Durchgänge des 19. Jahrhunderts für China, wo seit altersher der Kaiser mit der Sonne identifiziert wurde: Eine wenn auch noch so winzige Verrdunkelung der Sonne bedeutete Unglück für den Kaiser, der tatsächlich im Alter von 18 Jahren 1874 an den Pocken starb. Kein Wunder, dass der Transit von 1882 dann in China komplett ignoriert wurde.)

 

Wie im Juni-Heft der erwähnten Zeitschrift „Sterne und Weltraum“ der Autor Hilmar W. Duerbeck ausführt, hat der ganze Umstand rund um die beiden Venus-Transits im 19. Jahrhundert wissenschaftlich rein nichts gebracht, die Messung der Sonnenparallaxe wurde und wurde nicht befriedigend. Indessen entdeckten in der Heimat zwei Berliner Astronomen auf einer Fotografie einen winzigen, bislang übersehenen Punkt, den Asteroiden Eros. Dessen Opposition im Jahr 1900 machte allen Ehrgeiz zunichte, die Astronomische Einheit jemals aus dem Venus-Transit zu berechnen, denn mit Eros gab es eine Sonnenparallaxe von bisher unerreichter Präzision. Venus hatte ausgedient. Bis 1961. Da wurden lichtschnelle Radarsignale zur Venus geschickt und brachten eine nochmals unübertroffene Genauigkeit für das Maß der Astronomischen Einheit – ganz ohne Transit und monatelange Reisen um den Globus: Die mittlere Entfernung Erde – Sonne beträgt 149.597.870 Kilometer.

 

Transits jedoch stoßen erneut auf die Aufmerksamkeit der Wissenschaft, freilich nicht mehr in unserem Sonnensystem, dafür bei fremden Sternen. Die minimale Verdunkelung, die ein Stern erleidet, wenn ein Planet vor ihm herzieht, lässt sich heute mit erstaunlicher Präzision messen, auch wenn der Planet wegen der alles überstrahlenden Helligkeit des Sterns nicht visuell nachweisbar wird. Mit der Transit-Methode konnten etliche Exoplaneten gefunden werden – ein so kleiner Himmelskörper wie Venus oder Erde ist da allerdings noch nicht aufzuspüren. Eines Tages aber werden fremde Erden uns sogar ihren Anblick bieten. Die Suche hat erst angefangen. Wissenschaftlich sind Venus-Transits zwar nicht mehr von Bedeutung - wohl aber die Venus selbst, die seit den sechziger Jahren des 20. Jahrhunderts von Raumsonden besucht wird, freilich ohne ihre Geheimnissse preiszugeben. Am 9. November 2005 startete eine ESA-Sonde zu der heißen Schwester der Erde, doch selbst die Ergebnisse von "Venus Express" können noch keine endgültigen Erkenntnisse vermitteln.  

 

Infos:

- Zeitschrift „Sterne und Weltraum“, Heidelberg, Juni 2004, mit Berichten von Martin J. Neumann und Hilmar W. Duerbeck, http://www.suw-online.de

- http://www.eso.org/public/outreach/eduoff/vt-2004/index.html Beobachtungskampagne der Europäischen Südsternwarte ESO

- http://www.venus-transit.de

- www.vds-astro.de Vereinigung der Sternfreunde

- Informationen zu Ibn Sina und den Transits in China bei "Sky and Telescope": http://www.skyandtelescope.com/community/skyblog/newsblog/The-Transit-of-Venus-Deaths-and-Dilemmas-in-History-169181336.html

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