Wenus przejdzie mimo (cz.1)

Nie będzie końca świata w feralnym roku 2012. Przynajmniej nie za sprawą planety Wenus. Jej przejścia mają bowiem znaną i fascynującą historię.

W miarę jak zbliża się zapowiadana data zagłady naszej cywilizacji wskutek precesji i przebiegunowienia Ziemi, z jednej strony narasta cicha panika nadwrażliwców, ale z drugiej pojawia się coraz więcej wątpliwości. Jedną z nich chciałbym się tu podzielić, a przy tym skorzystać z okazji, aby bardziej szczegółowo opowiedzieć o ciekawym epizodzie w historii nauki, o którym – mimo jego doniosłości – mało kto słyszał, a tym bardziej miał okazję poznać jego liczne związki z innymi dziedzinami.

Jednym ze scenariuszy tzw. Proroctwa Oriona jest to, że zgodnie z kalendarzem Majów oraz przepowiedniami starożytnych Egipcjan 22 grudnia 2012 roku około godz. 11:45 GMT, tj. czasu Greenwich, planety naszego układu ustawią się w jednym szeregu wobec Słońca, a stworzona przez nie łączna siła grawitacji zassie ze Słońca potężny jęzor gorącej plazmy, przez co dokona przenicowania biegunów Ziemi i odwrócenia kierunku jej obrotów. 

Otóż nawet nie wdając się w obliczenia, łatwo jest wykazać, że przynajmniej w przypadku jednej planety twierdzenie to jest nieprawdą. Wenus, nasza najbliższa sąsiadka od strony Słońca rzeczywiście ustawi się w przyszłym roku na jednej linii z Ziemią, a więc przejdzie na tle tarczy słońca, ale zjawisko to nastąpi w środę 6 czerwca, a nie w okolicy 22 grudnia 2012, jak chcą panikarze. Pozwala to założyć, że również twierdzenie o niezwykłej koniunkcji innych planet wobec Słońca w tym feralnym dniu jest tak samo gołosłokrąża owne jak w przypadku Wenus, tym bardziej, że im dalej od słońca tym orbity są większe i czas krążenia dłuższy, a więc szansa na taką niesłychaną zbieżność w jednej płaszczyźnie i w tym samym czasie jest coraz mniejsza. Jeżeli nawet Wenus, która Słońce dużo częściej niż Ziemia, nie utrafi w ten dzień i godzinę, to jak uda się to jednocześnie planetom tak odległym jak Jowisz, Saturn albo Neptun?

Zjawisko zwane przejściem Wenus jest nauce bardzo dobrze znane, ponieważ długo stanowiło ważny klucz  do zrozumienia astronomicznych tajemnic Wszechświata i ma za sobą fascynującą historię tego odkrycia, o czym za chwilę napiszę szerzej. Dziś nie ma ono już właściwie żadnego praktycznego znaczenia i prawdopodobnie  6.06.2012 przejdzie niezauważone, na tle Mistrzostw Europy w Piłce Nożnej i podobnych sensacji. Ot, słońce będzie wtedy tylko nieco bledsze niż zwykle. Niewielu to dostrzeże, bo różnica będzie mniejsza niż 0,01% i tylko świadomy a uważny obserwator, w dodatku patrzący tylko z niektórych punktów Ziemi i wyposażony w specjalną, ciemną przesłonę na oko będzie mógł zauważyć małą czarną kropkę przechodzącą powoli przez tarczę słońca niczym samotny groszek toczący się brzegiem złotego półmiska. Ten groszek to właśnie planeta Wenus, przechodząca pomiędzy Słońcem a Ziemią. Ostatnie takie przejście miało miejsce 8 czerwca 2004 roku, jeszcze wcześniejsze było w roku 1882, a następne będzie dopiero w roku 2117.

Przewidywanie takich przejść Wenus i ich obserwacja stanowiło kiedyś naukową sensację najwyższej światowej rangi. Dwa i pół wieku temu ówczesne mocarstwa wysyłały całe zespoły swych astronomów na kosztowne i niebezpieczne wyprawy, byleby móc obserwować przejścia Wenus z najdalszych zakątków globu. Czyniąc tak chciano bowiem dokonać precyzyjnego pomiaru odległości Ziemi od Słońca i w ten sposób ustanowić podstawową jednostkę astronomiczną do mierzenia wszystkich innych odległości w Kosmosie. Kilometr albo mila stosowane na do tego celu na Ziemi są dla Kosmosu po prostu za małe. Choć zamiar ten niezupełnie się wtedy powiódł, uzyskano wszelakoż gruby, ale przybliżony wynik szacunkowy dla tej odległości. Ciekawe były też produkty uboczne ówczesnej ‘gorączki Wenus’, takie jak wynalazek kamery filmowej oraz odkrycie Wielkiej Rafy Australijskiej. Najbliższe przejście już takiego znaczenia nie będzie miało, ale astronomowie, zarówno profesjonaliści jak i amatorzy (a w tej dziedzinie amatorzy to klan bardzo poważny i godny szacunku z uwagi na wiele cennych osiągnięć) będą mogli raz jeszcze podzielić się swą wiedzą i zainteresować nią śmiertelników, przeżyć dreszczyk wrażeń jakich doświadczali ich wielcy poprzednicy, a także pospekulować o nowym znaczeniu obserwacji przejść planetarnych na tle gwiazd w poszukiwaniuśladów życia w Kosmosie.       

Wenus krąży bliżej Słońca niż Ziemia i z tego względu może być czasem oglądana na jego tle. Mając orbitę mniejszą niż Ziemia, nasza mała a urocza sąsiadka krąży oczywiście szybciej. Gdyby ruch obu planet przebiegał w jednej płaszczyźnie, tak jak np. krążą kulki w ruletce kasyna, przejście Wenus można by obserwować z Ziemi co 584 dni, czyli zawsze wtedy, gdy nas wyprzedza. Tak jednak nie jest, bo eklipsa Wenus jest odchylona od ziemskiej o 3 st. 23’ (nie mówiąc już o tym, że jako jedyna planeta w całym Układzie Słonecznym Wenus wiruje wokół Słońca w odwrotnym kierunku niż pozostałe) i trzeba dużego trafu, aby wszystkie trzy ciała niebieskie ustawiły się w jednej linii, co jest istotą przejścia tego, które akurat jest w środku.  

Pierwszym człowiekiem, który zdał sobie z tego sprawę był  Johannes Kepler, genialny nadworny matematyk Świętego Cesarstwa Rzymskiego (za Rudolfa II), zwolennik i kontynuator kopernikańskiej teorii Układu Słonecznego. Posłużył się on swoimi nowo odkrytymi prawami ruchu planet, aby w roku 1629 w Pradze w uzupełnieniu do swychTablic rudolfińskich przewidzieć przejście Wenus na dzień 4 grudnia 1631. Miał rację, ale nikt tego przejścia nie zobaczył. Samego Keplera można pod tym względem usprawiedliwić, bowiem rok wcześniej umarł. Jego obliczenia potwierdził jednak inny, tym razem francuski astronom  Pierre Gassendi, który podobnie wyliczył przewidziane przez Keplera przejście Merkurego w listopadzie 1631. Ponieważ jednak przejście Wenus nie było i nie miało być widoczne z Europy, żaden z jego kolegów nie zaryzykował trudnej wtedy wyprawy na drugą półkulę, mimo iż Kepler ostrzegł, że na następny pojaw ponętnej sąsiadki trzeba będzie potem czekać aż 130 lat.  

Tu jednak Kepler się pomylił robiąc miejsce dla jednego z najbardziej uroczych epizodów w historii astronomii.  Jeremiasz Horrocks, 20-letni syn biednego chłopa z angielskiej wioski pod Liverpoolem, genialny samouk, przeliczył jeszcze raz gęsim piórem obliczenia cesarskiego matematyka i doszedł do wniosku, że Wenus pojawi się jednak ponownie już w roku 1639 i to na niebie półkuli północnej. Przejścia bowiem występują rzeczywiście w cyklach co 105,5 – 8 – 121,5 – 8 lat, a więc co drugi raz w parach co osiem lat. W obliczeniu Keplera brakowało właśnie tej drugiej wizyty po ośmiu latach. Najbliższe przejście w przyszłym roku też będzie takim drugim z ośmioletniej pary, po czym następne będzie dopiero w roku 2117. Wynika to z czystej arytmetyki: kiedy Ziemia wykona 8 okrążeń, na Wenus upłynie niemal dokładnie jej 13 lat (tj. pełnych okrążeń Słońca) i cały układ Słońce-Wenus-Ziemia powtórzy się znowu niemal w tej samej płaszczyźnie. Niemal, bo różnice są i to spore, a czasami nawet tak duże, że sylwetka Wenus omyka się poza krawędź tarczy Słońca i widzialna powtórka przejścia nie zachodzi lub prawie nie zachodzi. Oczywiście Horrocks nie miał dość siły przebicia, aby swym odkryciem przekonać świat astronomów do korekty obliczeń wielkiego Keplera. Zmarł zresztą niedługo potem mając zaledwie 22 lata, ale w roku 1662  Johannes Hevelius wydał własnym sumptem traktat genialnego młodzieńca pt. Venus in sole visa, który wywołał sensację wśród członków brytyjskiego Królewskiego Towarzystwa Naukowego (Royal Society). Wcześniej genialny chłopak obliczył też prawidłowo orbitę Księżyca, przewidział jej eliptyczny, a nie kolisty kształt oraz określił wpływ księżyca na przypływy i odpływy mórz. Aż trudno sobie wyobrazić, czego jeszcze mógłby dokonać gdyby żył i pracował dłużej. Tak czy inaczej Horrocks i jego przyjaciel  William Crabtree byli pierwszymi na świecie i bodaj jedynymi ludźmi, którzy obserwowali sylwetkę pięknej bogini w 1639 roku. Ale na następne przejście, w roku 1761 czekał już cały astronomiczny świat. Podniecenie było ogromne, bo wszyscy chcieli, aby spełniło się wielkie marzenie  Edmonda Halleya, nadwornego astronoma królowej Anglii z 1716 roku: złapać pierwszą precyzyjną miarę Układu Słonecznego. (cdn.)

Bogusław Jeznach