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PASSAGGIO DI VENERE SUL SOLE, 8 GIUGNO 2004









INTRODUZIONE


Il transito del pianeta Venere sul Sole è un evento abbastanza sporadico perché raramente il pianeta attraversa la congiungente fra la Terra ed il Sole (linea dei nodi) essendo la sua orbita inclinata di 3,4 gradi rispetto a quella terrestre. Così, invece di avvenire ogni 584 giorni, i transiti di solito si verificano a coppie distanziate di circa 8 anni ma dopo bisognerà aspettare più di 100 anni per la coppia successiva. Dal XVII secolo, quando è stato inventato il telescopio, si sono avuti fino ad oggi sei passaggi e precisamente il 7 dicembre 1631, il 4 dicembre 1639, il 6 giugno 1761, il 3 giugno 1769, il 9 dicembre 1874 ed il 6 dicembre 1882. Il passaggio attuale dell'8 giugno 2004 avviene 122 anni dopo l'ultimo del 1882.

Nel 1677 l'astronomo Halley propose di utilizzare il passaggio di Venere sul Sole per determinate la sua distanza dalla Terra con il metodo della parallasse osservando il fenomeno da punti diversi della Terra. Poiché dalle leggi di Keplero si conoscevano tutti i rapporti fra le distanze orbitali dei pianeti del sistema solare, questo avrebbe permesso di determinare l'Unità Astronomica (AU), cioè la distanza fra la Terra ed il Sole, unità fondamentale per la misura delle distanze cosmiche. Halley morì nel 1742 e non poté assistere al passaggio del 1761 per il quale furono organizzate diverse spedizioni scientifiche ma condizioni meteorologiche ed altri fattori resero inutilizzabili i dati raccolti. Il transito del 1769 fu osservato da 76 punti diversi del globo e la spedizione forse più nota fu quella promossa dalla Royal Accademy d'Inghilterra incaricando l'esploratore James Cook, durante il suo primo viaggio intorno al mondo (1768-1771), di fare sosta a Tahiti ed osservare il fenomeno. Partito nell'agosto del 1768 da Plymouth al comando della nave Endeavour, Cook doppiò il Capo Horn e raggiunse Tahiti nell'aprile del 1769 con due mesi di anticipo. Il transito fu osservato e fu notato il fenomeno del black-drop che rendeva incerta la determinazione di tempi di contatto. Il black-drop (goccia nera) è una distorsione ottica che allunga la forma della macchia di Venere come una goccia d'acqua prima che tocchi il bordo solare e le sue cause precise sono ancora oggetto di studio. In conclusione anche le osservazioni del 1769 non consentirono misure precise e solo nel 1800, con l'uso della fotografia, si ottenne una distanza Terra-Sole di circa 153 milioni di km con un errore del 2% in eccesso rispetto al valore noto oggi con altri metodi.
Oggi l'interesse astronomico del transito di Venere è limitato; alcuni ricercatori sfrutteranno l'evento per studiare indirettamente il passaggio di un pianeta extrasolare davanti alla sua stella misurando la variazione di luminosità del Sole durante il passaggio. Questa variazione è la stessa che ci si aspetta al passaggio di un pianeta di dimensioni terrestri davanti alla sua stella, metodo usato nella ricerca di pianeti extrasolari. La variazione di luminosità è di 0,01% per pianeti delle dimensioni della Terra e dell'1% per pianeti delle dimensioni di Giove. Nel 2007 è previsto il lancio della missione Kepler della NASA che dovrà osservare 100000 stelle per scoprire questi passaggi. Altre misure saranno di natura spettrocopica sull'atmofera di Venere retroilluminata dal Sole. Il passaggio sarà anche osservato da satellite per studiare il fenomeno del black-drop fuori dell'atmosfera terrestre.

Il transito di Venere dell'8 giugno 2004 è visibile da tutta l'Europa e durerà circa 6 ore. Il prossimo transito avverrà il 6 giugno 2012 ma non sarà completamente visibile in Europa, dopo si dovrà attendere 105 anni fino all'11 dicembre 2117, quindi ci saranno quelli del 2125 e del 2247.





OSSERVAZIONE DEL TRANSITO



Il luogo dell'osservazione è la città di Roma le cui coordinate sono:
   Latitudine:   41° 48' 0,0" Nord
Longitudine: 12° 36' 0,0" Est
I tempi e le condizioni di osservazione del fenomeno scaricate dal sito http://sunearth.gsfc.nasa.gov/eclipse/transit/venus/city04-1.html
sono i seguenti:
  1° contatto esterno:   05:20:11 UT, 07:20:11 Locale. Altezza del Sole: 17°
1° contatto interno: 05:39:55 UT, 07:39:55 Locale. Altezza del Sole: 21°
Massimo del passaggio: 08:23:01 UT, 10:23:01 Locale. Altezza del Sole: 51°
2° contatto interno: 11:04:33 UT, 13:04:33 Locale. Altezza del Sole: 71°
2° contatto esterno: 11:23:53 UT, 13:23:53 Locale. Altezza del Sole: 71°


ATTREZZATURA USATA PER LE FOTO

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  • Macchina fotografica CANON EOS 300D Digital
  • Tele EF 300 mm f/4 LIS
  • CANON Extender EF 2X
  • Remote Switch RS -60E3
  • Tripode e testa micrometrica
  • Filtri solari applicati:
    in mylar alluminizzato
    in vetro metallizzato

Ad ogni foto è associata l'ora dello scatto fornita dalla Canon Digitale ma corretta con un radio orologio sincronizzato con la stazione di Francoforte.
Le osservazioni e le foto sono iniziate poco dopo le ore 10 locali quando il pianeta Venere aveva già percorso circa metà del suo tragitto davanti al Sole.
Le foto sono presentate a coppie scattate vicine nel tempo, in genere la prima con il filtro di vetro metallizzato che da un'immagine rossa e la seconda con il filtro di mylar alluminizzato che da un'immagine bianca.
Fra una coppia e l'altra intercorrono circa 15 o 30 minuti.
Dopo le ore 13 locali, all'avvicinarsi del punto del secondo contato interno, si è preferito scattare più foto in successione con il fltro di mylar metallizzato (bianco).
Il diametro angolare apparente del Sole è di 31,5', quello di Venere di 58" (circa un primo). Il percorso apparente di Venere all'interno del disco solare è praticamente rettilineo solo se si osserva il fenomeno attraverso un telescopio con montatura equatoriale. Usando invece un sistema di riferimento orizzontale, come nel caso attuale, il percorso è una curva più complessa perché il polo celeste ruota rispetto allo zenit del luogo durante la durata del fenomeno e nell'ultima parte il percorso di Venere si incurva in direzione del bordo.





FOTO DEL PASSAGGIO


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Ora dello scatto: 10h 13m 18s locale
Sensibilità: 100 ISO, Posa: 1/320, Diaframma: 16
Filtro solare in vetro metallizzato.

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Ora dello scatto: 10h 15m 15s locale
Sensibilità: 100 ISO, Posa: 1/400, Diaframma: 16
Filtro solare in mylar.


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Ora dello scatto: 10h 30m 17s locale
Sensibilità: 100 ISO, Posa: 1/320, Diaframma: 16
Filtro solare in vetro metallizzato.

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Ora dello scatto: 10h 32m 34s locale
Sensibilità: 100 ISO, Posa: 1/400, Diaframma: 16
Filtro solare in mylar.


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Ora dello scatto: 10h 59m 35s locale
Sensibilità: 100 ISO, Posa: 1/320, Diaframma: 16
Filtro solare in vetro metallizzato.

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Ora dello scatto: 11h 02m 40s locale
Sensibilità: 100 ISO, Posa: 1/400, Diaframma: 16
Filtro solare in mylar.


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Ora dello scatto: 11h 28m 46s locale
Sensibilità: 100 ISO, Posa: 1/320, Diaframma: 16
Filtro solare in vetro metallizzato.

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Ora dello scatto: 11h 30m 26s locale
Sensibilità: 100 ISO, Posa: 1/400, Diaframma: 16
Filtro solare in mylar.


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Ora dello scatto: 11h 57m 45s locale
Sensibilità: 100 ISO, Posa: 1/320, Diaframma: 16
Filtro solare in vetro metallizzato.

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Ora dello scatto: 12h 01m 15s locale
Sensibilità: 100 ISO, Posa: 1/400, Diaframma: 16
Filtro solare in mylar.


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Ora dello scatto: 12h 37m 21s locale
Sensibilità: 100 ISO, Posa: 1/320, Diaframma: 16
Filtro solare in vetro metallizzato.

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Ora dello scatto: 12h 39m 38s locale
Sensibilità: 100 ISO, Posa: 1/400, Diaframma: 16
Filtro solare in mylar.


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Ora dello scatto: 13h 00m 16s locale
Sensibilità: 100 ISO, Posa: 1/320, Diaframma: 16
Filtro solare in vetro metallizzato.

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Ora dello scatto: 13h 11m 31s locale
Sensibilità: 100 ISO, Posa: 1/320, Diaframma: 16
Filtro solare in mylar.


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Ora dello scatto: 13h 13m 22s locale
Sensibilità: 100 ISO, Posa: 1/320, Diaframma: 16
Filtro solare in mylar.

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Ora dello scatto: 13h 16m 47s locale
Sensibilità: 100 ISO, Posa: 1/400, Diaframma: 16
Filtro solare in mylar.





OSSERVAZIONI SULLE FOTO

Le prime due coppie di foto sono state prese intorno alla fase di massimo del passaggio, le altre quattro coppie ogni 30 minuti circa ma l'ultima è stata ritardata per un passaggio di nuvole. Le ultime due coppie a partire dalle ore 13 fino quasi al secondo contatto esterno di Venere alle 13:17 circa, sono state anche disturbate dal passaggio di nuvole che non ha permesso una cadenza regolare per seguire il transito sul bordo solare ed osservare il fenomeno del "black-drop".

Si può calcolare per interpolazione l'istante del secondo contatto interno dalla penultima coppia di foto. L'intervallo di tempo Tx ancora necessario perché Venere raggiunga il bordo solare è pari al rapporto fra lo spazio ancora da percorrere da parte di Venere, come si misura nella prima foto, ed il percorso compiuto da Venere fra le due foto moltiplicato per l'intervallo di tempo T2-T1 fra le due foto che è di 11,25 minuti primi.
Il rapporto fra gli spazi indicati, misurati ingrandendo le foto, risulta essere di circa 0,33 e Tx = 0,33 * 11,25 = 3,71 minuti primi. L'istante di secondo contatto interno è quindi T1 + Tx = 13h 0,27m + 3,71m = 13h 3,98m = 13h 3m 59s. Il risultato è solo 34 secondi inferiore al valore teorico di 13h 4m 33s. Poiché l'errore sui tempi è inferiore a 0,5 secondi tutto l'errore è concentrato sul rapporto fra le distanze, difficili da misurare con un errore inferiore al 10%. L'errore massimo nel rapporto fra le distanze sarebbe quindi del 20% mentre si trova un errore del 15% in eccesso (il rapporto dovrebbe essere 0,38 invece di 0,33).






Autore: Alberto Aiosa