Transit Astronomi dari Masa ke Masa


92
92 points
Transit Astronomi dari Masa ke Masa

Transit memiliki berbagai makna, tetapi dalam konteks astronomi, transit adalah peristiwa selestial, yaitu, ketika benda langit melewati di antara kita sebagai pengamat dan di hadapan objek lain yang lebih besar. Transit Merkurius, yaitu saat Merkurius melewati kita, adalah contoh dari peristiwa itu. Pada tahun 2019, peristiwa ini terjadi pada 11 November dan dapat diamati dari beberapa tempat di Bumi termasuk di Eropa, Afrika dan Amerika. Saya sendiri berhasil merekam acara transit ini dari awal hingga akhir (Gambar 1).

Peristiwa transit merkuri adalah peristiwa yang relatif jarang. Rata-rata ada sekitar 13 atau 14 transit per abad, terjadi pada bulan Mei atau November. Transit juga umumnya terjadi berpasangan dan dipisahkan oleh 3 tahun, dan masing-masing pasangan dipisahkan sekitar satu dekade. Sebelum transit 2019, transit sebelumnya terjadi pada 2016, 2006, dan 2003. Transit berikutnya akan terjadi pada 2032 pada 13 November (catat di agenda Anda!). Begitulah tatanan tata surya kita sehingga bisa diprediksi terlebih dahulu.

Ukuran relatif Merkurius, ketika diamati dari Bumi, sekitar 150 kali lebih kecil dari Matahari kita. Karenanya mengamati Merkurius cukup menantang: Kita tidak hanya memerlukan filter matahari yang dapat menyaring sebagian besar cahaya matahari sehingga kita dapat mengamati matahari dengan aman, tetapi juga kita membutuhkan perangkat optik yang memiliki perbesaran yang memadai. Untuk itu kita bisa menggunakan lensa telefoto atau teleskop.

Kepler memperkirakan transit Merkurius

Johannes Kepler.Gambar 2 Astronom Johannes Kepler adalah yang pertama memprediksi transit Merkurius. Dicat tahun 1610 oleh pelukis tak dikenal. Sumber: Wikimedia.

Pada 1627, astronom Johannes Kepler (Gambar 2) baru saja menyelesaikan katalog bintang dan tabel planet. Karya ini memungkinkan dia untuk memprediksi posisi planet di masa depan dengan akurasi tinggi. Kepler meramalkan bahwa Merkurius akan melintas di hadapan Matahari pada 7 November 1631. Dia meninggal pada 1630, tidak pernah menyaksikan hasil ramalannya. Namun, Kepler telah mengeluarkan pengumuman untuk mengamati pengamatan transit Merkurius pada tanggal 7 November 1631. Karena Merkurius sulit untuk diamati dan perhitungannya tidak terlalu akurat, ia merekomendasikan agar pengamatan dimulai pada tanggal 6 November dan tidak berakhir hingga 8 November. .

Pengumuman ini dibacakan oleh hampir semua sarjana Eropa, termasuk oleh astronom Prancis dan pendeta Katolik Pierre Gassendi. Gassendi mulai membuat persiapan pengamatan. Dia mengamati transit di kamar yang gelap di apartemennya dan dengan memproyeksikan gambar Matahari melalui teleskopnya. Pada saat transit, ia awalnya mengira ia melihat Sunspots karena kenapa Merkurius sangat kecil jika dibandingkan dengan ukuran cakram Sun!

Gambar 3. Pengamatan transit Merkurius 1631 oleh Pierre Gassendi. Klik pada gambar untuk memperbesar. Sumber: www.scientus.org.Gambar 3 Pengamatan transit Merkurius pada tahun 1631 oleh Pierre Gassendi. Klik pada gambar untuk memperbesar. Sumber: scientus.org.

Gassendi mengharapkan ukuran yang lebih besar karena Kepler sebelumnya memperkirakan diameter Venus sekitar seperempat dari diameter Matahari, sehingga dapat diasumsikan bahwa diameter Merkurius adalah sekitar sepersepuluh Matahari. ; s diameter. Prediksi ini sebenarnya lebih banyak asumsi daripada didasarkan pada pengukuran yang akurat karena pada saat itu teleskop baru saja ditemukan dan posisi Bumi di tata surya juga masih diperdebatkan, Untungnya Gassendi terus mengamati dan berhasil meyakinkan dirinya sendiri bahwa apa yang dia lakukan saw benar-benar Merkurius, setelah mengamati pergerakannya melintasi cakram Matahari begitu cepat, ia tidak bisa menjadi bintik matahari. Maka Pierre Gassendi, bersama dengan dua orang lainnya secara terpisah, menjadi orang pertama yang diketahui mengamati transit Merkurius. Tetapi hanya Pierre Gassendi yang menulis pengamatannya (Gambar 3) dan untuk pertama kalinya mengungkapkan ukuran sebuah planet relatif terhadap Matahari.

Paket 100 tahun Edmond Halley

Edmond Halley (dikenal karena menghitung orbit semua komet yang kemudian ia beri nama sendiri) adalah astronom lain yang terinspirasi oleh transit Merkurius setelah mengamati transit edisi 1677 di Pulau Santa Helena yang terletak di tengah Samudra Atlantik selatan (yang Pulau menjadi terkenal karena menjadi tempat pengasingan di Napoleon Bonaparte). Halley terinspirasi oleh ide yang disampaikan oleh ahli matematika Skotlandia, James Gregory, bahwa transit yang diamati dari dua tempat berbeda di Bumi akan memiliki durasi transit yang berbeda (waktu yang diambil oleh Venus untuk melintasi cakram Matahari) karena titik-titik berbeda dari melihat. Pada saat itu kami dapat menentukan jarak planet-planet dari Matahari, tetapi jarak ini hanya relatif terhadap jarak Bumi-Matahari (misalnya: jarak Venus dari Matahari adalah sekitar 0,7 kali jarak dari Matahari). Bumi dari Matahari), sedangkan jarak Bumi-Matahari yang sebenarnya tidak diketahui. Sekarang dengan mengukur durasi transit Venus dari dua tempat berbeda di Bumi dan jika kita mengetahui jarak kedua tempat, dengan sedikit trigonometri kita dapat menentukan jarak Matahari-Bumi untuk pertama kalinya!

Gambar 4. Ilustrasi bagaimana pengukuran durasi transit Venus diamati dari dua tempat berbeda di Bumi dapat digunakan untuk menentukan jarak Matahari-Bumi (1 Unit Astronomi). Klik pada gambar untuk memperbesar. Untuk perhitungan detail, bisa dilihat di sini. Sumber: scientus.org.Gambar 4 Ilustrasi bagaimana pengukuran durasi transit Venus diamati dari dua tempat berbeda di Bumi dapat digunakan untuk menentukan jarak Matahari-Bumi (1 Unit Astronomi). Klik pada gambar untuk memperbesar. Untuk perhitungan detail, bisa dilihat di sini. Sumber: Wikimedia Commons.

Dalam sebuah makalah yang diterbitkan pada 1716, Halley menyerukan langkah global untuk mengukur durasi transit di masa depan, terutama transit Venus 1761. Karena ukuran Venus jauh lebih besar daripada Merkurius, transit Venus akan tampak lebih dramatis (Gambar 5) dan bahkan dapat diamati tanpa teleskop! Karena itu, pengukuran waktu mulai dan waktu transit dapat lebih akurat. Namun, transit Venus sangat, sangat jarang: Transit hanya terjadi dalam pasangan yang terpisah delapan tahun, dan pasangan ini masing-masing berjarak 121,5 dan 105,5 tahun. Namun demikian, berbagai ekspedisi diluncurkan untuk mengamati transit tahun 1761, 1769, 1874 dan 1882.

<img title = "Gambar 5 Venus Transit pada 6 Juni 2012, difoto oleh Muhammad Rayhan dari Atambua, NTT, dengan kamera Nikon D90 dan lensa Nikkor 70-300mm f / 4-5.6. FL 300mm f / 5.6. Filter mylar. Klik pada gambar untuk memperbesar. Sumber: Muhammad Rayhan. "Src =" https://i1.wp.com/langitselatan.com/wp-content/uploads/2020/01/Venus-Sequence-Final.jpg?resize=640%2C439&ssl=1 "alt =" Gambar 5. Transit Venus pada 6 Juni 2012, difoto oleh Muhammad Rayhan. Klik pada gambar untuk memperbesar. Sumber: Muhammad Rayhan. "Lebar =" 640 "tinggi =" 439 "data-recalc-dims =" 1 "/>

Gambar 5 Venus Transit pada 6 Juni 2012, difoto oleh Muhammad Rayhan dari Atambua, NTT, dengan kamera Nikon D90 dan lensa Nikkor 70-300mm f / 4-5.6. FL 300mm f / 5.6. Filter mylar. Klik pada gambar untuk memperbesar. Sumber: Muhammad Rayhan.

Karena jarak antar transit sangat panjang, setiap transit diamati oleh para ilmuwan dan penjelajah dari generasi yang berbeda. Setiap generasi membawa teknologi optik dan pengukuran waktu yang semakin diperbarui, dan dari setiap pengamatan kami berharap untuk lebih mempertajam pengukuran jarak Matahari-Bumi (jarak ini dikenal sebagai Unit Astronomi yang disingkat SA, atau Unit Astronomi disingkat AU).

Gambar 6. Efek noda hitam seperti yang diamati dalam transit Venus 2004. Klik pada gambar untuk memperbesar. Sumber: Jan Herold, Wikimedia Commons.Gambar 6 Efek bintik hitam seperti yang diamati dalam transit Venus 2004. Klik pada gambar untuk memperbesar. Sumber: Jan Herold, Wikimedia Commons.

Namun, ada upaya hantu yang menghantui untuk menentukan nilai Unit Astronomi secara akurat, dalam bentuk "efek bintik hitam" (efek jatuh hitam). Pada saat Venus pertama sepenuhnya berada di dalam cakram Matahari (posisi ini disebut kontak kedua), dan kemudian ketika Venus akan keluar dari cakram (kontak ketiga), sesuatu yang berbentuk seperti tetesan tinta hitam dapat dilihat. sebagai menghubungkan disk Venus dengan tepi disk Solar (Gambar 6). Efek ini membuat sulit untuk mengukur waktu yang tepat transit dimulai dan berakhir, dan menghasilkan penentuan jarak 1 Unit Astronomi yang tidak seakurat yang dibayangkan Halley. Banyak penjelasan telah dibuat untuk mencoba menjelaskan penyebab efek bintik hitam ini, misalnya dengan mengatakan bahwa ini adalah bukti bahwa Venus memiliki atmosfer. Namun, berbagai penyelidikan kemudian menunjukkan bahwa efek bintik hitam itu disebabkan oleh kombinasi berbagai efek: Optik teleskop yang tidak menguntungkan, kondisi atmosfer Bumi pada saat pengamatan, dan fakta bahwa tepi cakram Sun sebenarnya lebih gelap dari pusatnya.

Pada abad ke-20, kami telah mengembangkan berbagai teknik yang dapat menentukan nilai 1 Unit Astronomi secara lebih akurat, misalnya dengan menggunakan radar untuk mengirim sinyal radio ke Venus dan planet lain. Perkembangan ini usang metode transit sebagai cara untuk menentukan nilai 1 Unit Astronomi.

Mencari exoplanet dengan transit

Transit Merkurius dan Venus saat ini lebih menarik sebagai pengantar kepada orang-orang biasa dalam keindahan astronomi dan bagi para astronom amatir untuk menguji keterampilan dan peralatan mereka. Meskipun demikian, peristiwa transit secara umum masih memainkan peran penting dalam astronomi, karena pengamatan transit dapat digunakan untuk mencari planet yang mengorbit bintang lain!

Gambar 7. Animasi yang menggambarkan cara mendeteksi planet ekstrasurya dengan mengamati transit planet ekstrasurya di hadapan bintang induknya. Karena jarak bintang yang sangat besar, dengan teknologi saat ini kami tidak dapat mengamati bintang induk sebagai disk (panel atas). Bintang akan tetap terlihat seperti objek titik. Namun, perubahan dalam kecerahan bintang karena lewatnya planet ekstrasurya dapat dipantau (panel bawah). Sumber: Hans-Jörg Deeg, Instituto de Astrofísica de Canarias.Gambar 7 Animasi yang menggambarkan cara mendeteksi planet ekstrasurya dengan mengamati transit planet ekstrasurya di hadapan bintang induknya. Karena jarak bintang yang sangat besar, dengan teknologi saat ini kami tidak dapat mengamati bintang induk sebagai disk (panel atas). Bintang akan tetap terlihat seperti objek titik. Namun, perubahan dalam kecerahan bintang karena lewatnya planet ekstrasurya dapat dipantau (panel bawah). Sumber: Hans-Jörg Deeg, Instituto de Astrofísica de Canarias.

Salah satu cara untuk menemukan planet yang mengorbit bintang lain (planet jenis ini disebut planet ekstrasurya) adalah dengan terus-menerus mengamati bintang dan mengukur kecerahannya: Jika sebuah planet lewat di depan bintang, cahaya bintang akan sedikit redup ketika planet lewat, dan kemudian akan kembali normal ketika transit selesai (Gambar 7). Dengan mengukur berapa banyak cahaya bintang yang redup, jari-jari planet relatif terhadap jari-jari bintang induknya dapat ditentukan, dan dengan mengukur berapa lama transit berlangsung, periode orbital dari planet ekstrasurya di sekitar bintang induknya dapat ditentukan.

Saya berharap kita ada alien yang tinggal di planet yang sangat jauh dan mengamati transit Matahari, Bumi kita (lintasan Bumi di depan Matahari) akan meredupkan cahaya matahari sekitar 1/10000 bagian (sekitar 0,01%) . Itulah sebabnya sangat sulit untuk mendeteksi "Bumi lain" yang mengorbit bintang lain. Kita harus dapat mengukur kecerahan bintang hingga 1 bagian per 10.000 (atau lebih!). Dengan mengamati Matahari kita sendiri selama transit Venus pada tahun 2004 dan 2012, kita dapat meningkatkan sensitivitas metode transit untuk menemukan exoplanet. Kedua transit ini penting untuk mempelajari efek bintik matahari pada pengukuran peredupan cahaya bintang, karena mereka juga dapat terjadi pada bintang lain.

Transit sebagai penanda tonggak waktu

Jika kita berada di Planet Mars, kita akan dapat mengamati transit Bumi. Peristiwa terakhir ini terjadi pada tahun 1984. Hingga hari ini kita belum berhasil mendaratkan manusia di Mars, tetapi pada tahun 1971 penulis fiksi ilmiah Arthur C. Clarke pernah menulis Transit Bumi, sebuah cerita pendek fiksi ilmiah tentang seorang astronot yang terdampar di Planet Mars pada tahun 1984 dan mengamati transit Bumi. Transit Bumi berikutnya akan terjadi pada 2084. Saat itu kita telah berhasil membangun pemukiman di Mars?

Transit Merkurius dan Venus terjadi dengan frekuensi sedemikian rupa sehingga dapat digunakan sebagai tonggak sejarah bagi kehidupan kita dan peradaban kita. Apakah Anda ingat, di mana Anda saat transit Venus 2004 dan 20012, dan selama Mercury Transit 2016?

Pada tahun 2004 saya sendiri masih berusaha untuk menyelesaikan astronomi sarjana saya dan mengamati transit dengan teman-teman saya di lapangan basket ITB. Pada 2012 saya menulis disertasi doktoral saya dan sayangnya harus mengamati transit melalui internet karena Amsterdam, kota tempat saya tinggal, tertutup awan. Pada tahun 2016 saya adalah seorang postdoc di Jerman dan sedang mencari pekerjaan baru, mengamati transit Merkurius dari atap kantor, dan beberapa bulan yang lalu saya mengamati transit Merkurius pada tahun 2019 dengan teman-teman dan tetangga kantor saya, masih postdoc dan masih mencari untuk pekerjaan baru.

Di mana kita berada pada edisi berikutnya dari transit Merkurius pada bulan November 2032, dan kehidupan seperti apa yang akan dijalani oleh keturunan kita ketika Venus sekali lagi melewati Matahari kita pada bulan Desember 2117?

Artikel ini sebelumnya telah diterbitkan dalam bahasa Inggris di halaman internet Departemen Magnet Terestrial, Carnegie Institution for Science. Terjemahan dan penambahan materi dilakukan oleh penulis.

Seperti ini:

Suka Memuat …


What's Your Reaction?

hate hate
0
hate
confused confused
0
confused
fail fail
0
fail
fun fun
0
fun
geeky geeky
0
geeky
love love
0
love
lol lol
0
lol
omg omg
0
omg
win win
0
win
admin

0 Comments

Your email address will not be published. Required fields are marked *