Un tránsito de Venus frente al Sol ocurre durante el paso del planeta Venus exactamente entre la Tierra y el Sol , oscureciendo una pequeña parte del disco solar. Durante el tránsito , Venus se puede observar desde la Tierra como un pequeño disco negro que se mueve frente al Sol. La duración de estos tránsitos suele ser de unas pocas horas ( el de 2004 duró 6 horas). Un tránsito es similar a un eclipse solar.por la Luna, pero aunque Venus es casi cuatro veces el tamaño de la Luna, parece mucho más pequeña debido a la mayor distancia que la separa de la Tierra; y también su proximidad más cercana al sol. Antes de la era espacial, la observación de los tránsitos de Venus ayudó a los científicos a calcular la distancia Tierra-Sol utilizando el método de paralaje . La distancia entre el Sol y Venus es 0,72 AU. Los tránsitos de Venus se encuentran entre los fenómenos astronómicos predecibles menos frecuentes y actualmente ocurren en una secuencia que se repite cada 243 años, con pares de tránsitos separados por 8 años separados por 121,5 y luego 105,5 años. Antes de 2004, el par de tránsitos anterior data de diciembre de 1874y diciembre de 1882 . El primero del par de tránsitos de principios del XXI ° siglo tomó Puesto 8 de junio de, de 2004 y la siguiente llevó a cabo el 6 de junio de, 2012 . Después de 2012, los próximos tránsitos tendrán lugar en 2117 y 2125.
Un tránsito de Venus se puede observar con seguridad con las mismas precauciones que para observar las fases parciales de un eclipse solar . Colocar el disco solar sin protección conduce rápidamente a lesiones oculares graves y, a veces, daños permanentes.
En la mayoría de los casos, cuando Venus y la Tierra están en conjunción , no están alineados con el Sol. La órbita de Venus está inclinada 3,4 ° con respecto a la de la Tierra y, por lo tanto, pasa por debajo (o por encima) del Sol en el cielo. Observado desde la Tierra, Venus en la conjunción inferior puede estar hasta 9,6 ° del Sol, aunque la inclinación es de solo 3,4 °. Dado que el diámetro angular del Sol es de aproximadamente 1/2 grado, Venus pasa por encima o por debajo del Sol en más de 18 diámetros solares. El tránsito ocurre cuando los dos planetas están en conjunción en el momento (o casi en el momento) en que cruzan la línea de intersección de sus planos orbitales .
Los tránsitos se repiten en una secuencia de 243 años con un par de tránsitos separados de 8 años seguidos de un intervalo de 121,5 años, otro par de tránsitos separados de 8 años y un intervalo de 105,5 años. Este período de 243 años se debe a que 243 años siderales (365.25636 días, un poco más que el año tropical ) son 88,757.3 días y 395 años siderales de Venus (224,701 días) son 88,757.9 días. Así, después de este período, Venus y la Tierra volvieron a casi las mismas posiciones en su órbita. Este período corresponde a 152 períodos sinódicos de Venus.
La secuencia 105.5 / 8 / 121.5 / 8 no es la única posible en el período de 243 años debido al ligero retraso entre la conjunción y el paso a la línea de los nudos . Antes de 1518 , solo había tres tránsitos cada 243 años siguiendo la secuencia 8 / 113.5 / 121.5, y los ocho tránsitos que preceden al de 546 tenían 121.5 años de diferencia. La secuencia actual continuará hasta 2846 y luego será reemplazada por la secuencia 105.5 / 129.5 / 8. Así, el período de 243 años es relativamente estable pero el número de tránsitos y su espaciamiento durante este período cambia con los años.
La conjunción superior de Venus, cuando el planeta pasa por detrás del Sol sin oscurecerse, proporcionó una de las pruebas experimentales de la relatividad general . Consistía en medir el aumento del tiempo de propagación de la luz cuando pasa cerca de una gran masa, aquí el Sol. Experimentalmente, el tiempo de retorno de un eco de radar se midió durante un período de aproximadamente 2 años alrededor del23 de enero de 1970, fecha en la que la alineación Venus-Sol-Tierra fue máxima. Las mediciones de los radiotelescopios de Arecibo y Haystack encontraron un alargamiento de este período casi hasta 200 m , en perfecto acuerdo con la teoría.
En la antigüedad, los astrónomos griegos , egipcios , babilónicos y chinos conocían a Venus y registraban sus movimientos. Los antiguos griegos creían que las apariciones matutinas y vespertinas de Venus correspondían a dos objetos diferentes, Hesperus la estrella vespertina y Phosphorus la estrella matutina. A Pitágoras se le atribuye haber descubierto que era el mismo planeta. En el IV º siglo aC. AD , Heraclides du Pont planteó la hipótesis de que Venus y Mercurio orbitan alrededor del Sol y no de la Tierra. No hay evidencia de que estas culturas conocieran los tránsitos.
Venus fue importante para las civilizaciones precolombinas , en particular para los mayas, quienes la llamaron Chak ek , “la gran estrella” y le otorgaron quizás más importancia que el Sol; identificaron a Venus con el dios Kukulkan (equivalente maya de Quetzalcoatl ) y basaron su calendario principalmente en los ciclos de Venus. En el Códice de Dresde , los mayas trazaron el ciclo completo de Venus, pero a pesar de su conocimiento preciso de sus movimientos, no mencionan el tránsito.
Más allá de su rareza, el interés de la observación de un tránsito de Venus es que permite calcular el tamaño del sistema solar mediante el método de paralaje . La técnica consiste en medir la ligera diferencia en el tiempo de inicio (o finalización) del tránsito observado desde puntos alejados de la superficie terrestre. La diferencia entre los lugares de observación permite calcular la distancia Sol-Venus mediante triangulación .
Aunque en el siglo XVII los astrónomos podían saber calcular las distancias relativas de cada planeta al Sol en términos de distancia Tierra-Sol (es decir, unidad astronómica ), la unidad base nunca se midió con precisión.
Johannes Kepler fue el primero en predecir un tránsito de Venus para 1631 , pero no se observó porque la predicción de Kepler no era lo suficientemente precisa para determinar que el tránsito no sería visible desde la mayor parte de Europa.
La primera observación de un tránsito de Venus fue hecha por Jeremiah Horrocks desde su casa en Much Hoole cerca de Preston en Inglaterra , en4 de diciembre de 1639(24 de noviembre según el calendario juliano entonces vigente en este país). Su amigo William Crabtree observó el tránsito desde Salford cerca de Manchester . Kepler predijo los tránsitos de 1631 y 1761 y un pastoreo en 1639 . Horrocks corrigió los parámetros orbitales de Venus establecidos por Kepler y notó que los tránsitos de Venus tendrían lugar en pares separados de 8 años y así podría predecir el de 1639 . Aunque no estaba seguro de la hora exacta, calculó que el tránsito comenzaría aproximadamente a las 3 p.m. Horrocks enfocó la imagen del Sol en una pantalla usando un telescopio simple para observarlo de manera segura. Después de esperar todo el día, tuvo la suerte de ver el tránsito cuando las nubes que oscurecen el Sol se despejaron a las 3:15 p.m., solo una hora antes del atardecer. Sus mediciones le permitieron hacer estimaciones sostenibles tanto del tamaño de Venus como de la distancia Tierra-Sol. Su estimación de la distancia Tierra-Sol fue de 95,6 millones de kilómetros (0,639 AU ), aproximadamente dos tercios de la distancia real, pero la medida más precisa en ese momento. Sin embargo, las observaciones de Horrocks no se publicaron hasta 1661 , mucho después de su muerte.
Basado en la observación del tránsito de Venus en 1761 desde el observatorio de San Petersburgo , Mikhail Lomonosov predice la existencia de una atmósfera en este planeta. Lomonosov detectó la refracción de los rayos solares y dedujo que solo la presencia de una atmósfera podría explicar la aparición de un anillo de luz alrededor de la parte de Venus que aún no estaba en contacto con el disco solar al inicio del tránsito.
El par de tránsitos de 1761 y 1769 se utilizó para calcular con precisión el valor de la unidad astronómica mediante el método de paralaje descrito por James Gregory en Optica Promota en 1663 . Siguiendo la propuesta de Edmond Halley (entonces fallecido hace casi veinte años), se organizaron numerosas expediciones a diversos lugares del mundo para observar estos tránsitos, presagiando futuras colaboraciones científicas internacionales. Para observar el primer tránsito, científicos y exploradores británicos, austriacos y franceses (como Jean Chappe ) partieron hacia destinos como Siberia , Noruega , Terranova y Madagascar . La mayoría logró observar al menos parte del tránsito, pero el mejor resultado lo lograron Jeremiah Dixon y Charles Mason en el Cabo de Buena Esperanza . Para el tránsito de 1769 , los científicos fueron a la Bahía de Hudson , Baja California (entonces gobernada por España) y Noruega, además del primer viaje del Capitán Cook para realizar este avistamiento desde Tahití . El astrónomo checo Christian Mayer fue invitado por Catalina II de Rusia para observar el tránsito desde San Petersburgo , pero sus observaciones se vieron obstaculizadas en su mayoría por las nubes. El desafortunado Guillaume Le Gentil pasó ocho años viajando por el Océano Índico en un intento por observar los dos tránsitos, pero sin éxito en ambos casos; su prolongada ausencia le hizo perder su asiento en la Academia de Ciencias y sus posesiones porque sus cartas nunca llegaron a Francia, fue declarado muerto (su historia se convirtió en la trama de la obra Le Transit de Vénus de Maureen Hunter ).
Desafortunadamente, fue imposible fechar con precisión el comienzo o el final del tránsito debido al " fenómeno de la gota negra ". Este efecto se atribuyó durante mucho tiempo a la gruesa capa atmosférica de Venus, y luego se consideró la primera prueba de la existencia de esta atmósfera. Sin embargo, se ha establecido desde al menos la década de 1970 que este efecto es un artefacto instrumental, potencialmente amplificado por turbulencias atmosféricas terrestres o imperfecciones en dispositivos ópticos.
Contrariamente a lo que sugiere su título, la siguiente referencia, omnipresente en Internet, no aporta nada nuevo salvo una confirmación observacional más del fenómeno.
En 1771 , al cotejar los datos de los tránsitos de 1761 y 1769 , el astrónomo francés Jérôme Lalande estableció el valor de la unidad astronómica en 153 millones de kilómetros (± 1 millón). La precisión fue menor de lo esperado debido al fenómeno de la gota negra, pero fue una mejora considerable con respecto a los cálculos de Horrocks.
La observación de los tránsitos de 1874 y 1882 permitió afinar este resultado. El astrónomo estadounidense Simon Newcomb verificó los datos de los últimos cuatro tránsitos y dedujo un valor de 149,9 ± 0,31 Gm.
Las técnicas modernas que utilizan sondas espaciales y telemetría de radar han hecho posible calcular el valor de la unidad astronómica con una precisión de 30 my hacer obsoleto el método de paralaje en este contexto.
Sin embargo, el tránsito de 2004 despertó el interés de los científicos que midieron las características de la disminución de la luminosidad del Sol ocultada por Venus, con el fin de mejorar las técnicas que pretenden utilizar en la búsqueda de exoplanetas . Los métodos de detección originales se centraban en exoplanetas muy masivos (más parecidos a Júpiter que a la Tierra), cuya gravedad es suficiente para hacer oscilar su estrella de forma medible al nivel de su propio movimiento , su velocidad radial o del efecto Doppler-Fizeau. . Medir la caída de la intensidad de la luz durante un tránsito es potencialmente más sensible y permitiría la detección de planetas más pequeños. Sin embargo, estas medidas requieren una precisión extrema, por ejemplo, el tránsito de Venus provoca una disminución en la intensidad de la radiación solar de solo 0.001 de magnitud , y el efecto del tránsito de pequeños exoplanetas debería ser tan pequeño.
Los pasajes de 2004 y 2012 también son de interés para los científicos en el estudio de la atmósfera de Venus. Cuando Venus entra y sale del disco solar, la luz solar es refractada por la atmósfera del planeta y hace que aparezca un halo alrededor de Venus. Es este mismo halo el que, observado por Mikhail Lomonosov en 1761, le había permitido descubrir la atmósfera de Venus. El estudio de la fotometría de este halo permite determinar parámetros atmosféricos como la escala de altura o la altitud de las nubes. También se organiza una expedición internacional para observar el paso desde varios sitios alrededor del Pacífico con el fin de obtener la mayor cantidad posible de imágenes del halo.
Actualmente, los tránsitos se realizan en junio o diciembre (ver tabla). Estas fechas se mueven lentamente a través de las estaciones; antes de 1631 actuaron en mayo y noviembre. Los tránsitos generalmente llegan en pares, espaciados 8 años porque la duración de 8 años terrestres corresponde casi a 13 años de Venus, lo que coloca a los planetas en las mismas posiciones relativas al final de este período. Esta coincidencia explica los tránsitos en pares, pero no es lo suficientemente precisa como para generar trillizos porque Venus se adelanta 22 horas a cada tránsito. El último tránsito que no llegó por parejas data de 1396, el siguiente será en 3089 .
| Fecha de mitad de tránsito | Hora ( UTC ) | Notas | Disposición ( Oficina de Almanaque Náutico HM ) | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Inicio | Medio ambiente | Fin | |||
| 7 de diciembre de 1631 | 03:51 | 05:19 | 06:47 | Predicho por Kepler . | [1] |
| 4 de diciembre de 1639 | 14:57 | 18:25 | 21:54 | Primer tránsito observado por Horrocks y Crabtree . | [2] |
| 6 de junio de 1761 | 02:02 | 05:19 | 08:37 | Lomonosov observa la atmósfera de Venus. | [3] |
| 3 de junio de 1769 | 19:15 | 22:25 | 01:35 | Expedición del capitán Cook a Tahití. | [4] |
| 9 de diciembre de 1874 | 01:49 | 04:07 | 06:26 | Expedición de Pietro Tacchini a Muddapur, India y de Jacquemart a las Islas Campbell . | [5] |
| 6 de diciembre de 1882 | 13:57 | 17:06 | 20:15 | John Philip Sousa compone la caminata El Tránsito de Venus en esta ocasión. | [6] |
| 8 de junio de 2004 | 05:13 | 08:20 | 11:26 | 2004 Venus Transit : tránsito ampliamente difundido en video por varios medios. | [7] |
| 6 de junio de 2012 | 22:09 | 01:29 | 04:49 |
2012 Venus Transit : Totalmente visible desde Hawai, Australia, el Pacífico y Asia oriental. Inicio del tránsito visible en América del Norte, fin del tránsito visible en Europa Occidental. |
[8] |
| Fecha de mitad de tránsito | Hora ( UTC ) | Notas | Disposición (Oficina de Almanaque Náutico HM) | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Inicio | Medio ambiente | Fin | |||
| 11 de diciembre de 2117 | 23:58 | 02:48 | 05:38 | Totalmente visible desde el este de China, Japón, Taiwán, Indonesia y Australia. Parcialmente visible desde la costa oeste de los Estados Unidos, India, la mayor parte de África y Medio Oriente. |
[9] |
| 8 de diciembre de 2125 | 13:15 | 16:01 | 18:48 | Totalmente visible desde Sudamérica y el este de Estados Unidos. Parcialmente visible desde el oeste de Estados Unidos, Europa y África. |
[10] |
A veces, Venus simplemente roza el disco solar durante un tránsito. En este caso, es posible que algunas regiones de la Tierra vean solo un tránsito parcial (sin segundo o tercer contacto) mientras que este tránsito se ve completo desde otras regiones.
El último tránsito de este tipo data de7 de diciembre de 1631y el próximo es para el 13 de diciembre de 2611 .
Asimismo, es posible que el tránsito sea parcialmente visible desde algunas regiones mientras que no será observable desde otras.
La última aparición de tal caso se remonta al 19 de noviembre de 541 a. C. AD y el próximo es para el 14 de diciembre de 2854 . Este tránsito de 2854 (el segundo del par 2846/2854), no se puede observar desde el centro de la cara iluminada de la Tierra, solo será parcialmente visible desde parte del hemisferio sur.
La ocurrencia simultánea de un tránsito de Mercurio y un tránsito de Venus es posible, pero ocurrirá (re) en un futuro muy lejano: el próximo está programado para el 26 de julio de 69163, luego el siguiente en el año 224,508.
La ocurrencia simultánea de un eclipse solar con un tránsito de Venus es posible pero muy raro, el próximo eclipse simultáneo con un tránsito de Venus está programado para el 5 de abril de 15 232. El día después del tránsito del3 de junio de 1769, hubo un eclipse solar total visible desde Labrador , Groenlandia y el noreste de Siberia .
El medio de observación más seguro es la observación indirecta: proyectar la imagen del Sol sobre una superficie utilizando un telescopio , binoculares o un cartón perforado con un agujero. Pero el fenómeno también se puede ver directamente usando filtros apropiados, como un filtro solar astronómico recubierto con una capa de cromo o lentes de observación de eclipses solares.
El antiguo método de usar un negativo fotográfico en blanco y negro expuesto o ciertas máscaras de soldadura ya no se consideran seguras: pequeñas imperfecciones o perforaciones en la película permiten el paso de los dañinos rayos UV. Del mismo modo, un negativo de color no contiene plata y, por lo tanto, es transparente a los rayos infrarrojos que pueden quemar la retina. Mirar directamente al sol sin protección puede causar una pérdida temporal o permanente de la función visual al dañar o destruir las células de la retina .
Hay cuatro momentos clave durante un tránsito, cuando la circunferencia de Venus es tangente a la del disco solar:
Un quinto punto digno de mención sobre los tránsitos más largos es cuando Venus está en el medio de su camino a través del disco solar, lo que indica que ha pasado la mitad de la duración del tránsito.
