Praćenje Venerovog retrogradnog pokreta

Inspiriran stupcem "Sunce, mjesec i planeti", autor je proljeće 2017. proveo prateći Venerovo retrogradno kretanje nebom, istražujući odnos između orbita Venere i Zemlje na koji je ukazao Kopernik.

Na ovoj fotografiji, snimljenoj neposredno prije izlaska sunca 4. travnja 2017., Venera je nisko na horizontu, dok su mjerljive zvijezde blizu vrha fotografije.
E. Roger Cowley

Kao što se vidi sa Zemlje, drugi se planeti ne kreću nepravilno u odnosu na zvijezde. Većinu vremena se kreću od zapada prema istoku, ali se dio dijela razdoblja kreću od istoka ka zapadu. Riječ planet dolazi od grčke riječi koja znači wanderer. Retrogradni pokret izazvao je mnoge glavobolje kod ranih astronoma sve dok ga Kopernik nije objasnio 1543. godine, u svojoj monumentalnoj knjizi On Revolutions of Nebeske sfere. Prividno kretanje planeta unatrag uzrokovano je relativnim gibanjem Zemlje i ostalih planeta dok svi kruže oko Sunca.

Za superiorne planete retrogradno kretanje je manje-više lako vidjeti. U ljeto 2016., primjerice, Mars je pronašao svoj retrogradni put na pozadini prilično svijetlih zvijezda. Kad sam ga promatrao svaka dva-tri dana, Mars kretanje prema zvijezdama bilo je očito golim okom. Ostali vanjski planeti su manje dramatični. U slučaju Urana, cijeli retrogradni dio puta obuhvaća samo 4 ekliptičke dužine. Dva inferiorna planeta također imaju retrogradni dio svojih putova kroz nebo, ali to se događa dok se kreću kroz inferiornu konjunkciju tako da je planet blizu Sunca i može biti teško vidjeti njegov položaj u odnosu na bilo koju zvijezdu.

Uživam u kvantitativnom mjerenju zaostalih petlji i nekoliko sam puta u posljednjih nekoliko godina izmjerio retrogradne petlje svake od vanjskih planeta, s izuzetkom Neptuna, fotografirajući zvjezdane terenske fotografije s 50 mm objektivom na fotoaparatu, i mjerenje položaja na fotografiji planeta i tri zvijezde. Ti brojevi zajedno s nebeskim koordinatama triju zvijezda idu u proračunsku tablicu koju sam razvio, a koja izračunava pravo uspon i deklinaciju planeta. Vrijednosti su obično dobre oko jedne sekunde vremena u pravom usponu i 15 sekundi luka u deklinaciji. Opisao sam cijeli postupak u knjizi, Mjerenje Sunčevog sustava: Mjerenje vrijednosti Sunčevog sustava za sebe . Proračunska tablica može se preuzeti s www.gaugingthesolarsystem.com/ra-and-dec-finder/.

Do prošlog proljeća nikada nisam pokušao pratiti nijedan od nižih planeta retrogradnim kretanjem, iako sam nekoliko puta izmjerio staze i Venere i Merkura u vrijeme maksimalnog izduženja od Sunca. Pretpostavljao sam da će, kada su planeti bili blizu spoja, biti preteško fotografirati zvjezdane polja koje prikazuju korisne slike zvijezda na nebu sumraka. Fred Schaaf je u svojoj kolumni „Sunce, mjesec i planeti“ za izdanje Sky & Telescope za ožujak 2017. istaknuo da je 2017. bila vrlo dobra godina za promatranje Venere jer bi bila blizu njezinog maksimalnog odvajanja od Sunca u inferiornoj konjunkciji. Već sam pratio Veneru kroz njeno istočno produženje, koja je imala svoju maksimalnu vrijednost u siječnju, pa sam je jednostavno nastavila slijediti kroz proljetne mjesece.

Inferior konjunkcija bila je zapravo 25. ožujka. Posljednji dan kad sam uspio napraviti korisnu večernju fotografiju bio je 16. ožujka, a prvo jutro kada sam mogao prepoznati zvijezde na fotografiji bio je 2. travnja. Uspio sam vidjeti Veneru nekoliko puta između tih datuma, ali na fotografijama je nebo bilo prejako da bi se prikazivale zvijezde. Dio razloga zašto je bio tako težak je taj što je Venera izvodila svoje retrogradno kretanje u nebeskom području bez sjajnih zvijezda - zvijezde koje sam mogao koristiti uglavnom su četvrte i pete veličine. Rezultati ispravnog uspona i deklinacija, na fotografijama snimljenim blizu inferiorne konjunkcije, nisu bili toliko točni kao vrijednosti koje sam koristio za dobivanje superiornih planeta. To bi moglo biti dijelom zato što su zvijezde koje sam mogao prepoznati bile na nebu mnogo veće od Venere, pa sam vršio dugu ekstrapolaciju u transformaciji koordinata. Također sam znao da se Venera pojavila kao uski polumjesec kad se vidi kroz teleskop, dok slika na mojoj kameri, iako nije točno kružna, nije imala traga polumjeseca. Vjerojatno su brojevi koji su izašli iz moje proračunske tablice odgovarali nekakvom ponderiranom središtu osvijetljenog dijela. Srećom, pogreške su u stvari prilično male na ljestvici grafova koje sam nacrtao.

Deklinacija Venere u funkciji njezina desnog uspona (ucrtana u stupnjevima).
E. Roger Cowley

Mogu pokazati rezultate na nekoliko načina. Grafik deklinacije nasuprot desnog uspona pokazuje oblik petlje onoliko koliko se čini promatraču. Pravo uspon sam nacrtao u stupnjevima tako da su horizontalne i okomite ljestvice usporedive. Sjetite se da se desni uspon konvencionalno povećava od zapada prema istoku, ili desno lijevo u sjevernoj hemisferi, pa bi se petlja preokrenula. Dva preokreta smjera kretanja su očita. Dogodile su se oko 2. ožujka i 13. travnja, mada to nije jasno u ovoj vrsti zavjera. Jednostavno je pretvoriti prave koordinate uspona i deklinacije u ekliptičku dužinu i širinu. Čak iu ovom ekstremnom slučaju, Venerova ekliptička širina nikada nije bila veća od 8, 5 °, pa nije mnogo izobličenja kako bi se kretanje kretalo u ravnini ekliptike, a promjenjiva ekliptička dužina proširila je cijelu priču. Graf ekliptičke dužine kao funkcije vremena, prikazan na drugoj slici, tada je pouzdan pokazatelj vremenskog raspona petlje. Ja sam zapravo crtao vrijeme kao dane nakon 1. siječnja 1900. godine, epohe za Dublinski Julijski dan, a nekim sam dužinama dodao 360 ° da bih dao kontinuiranu krivulju.

Eliptična zemljopisna dužina Venere zacrtana je protiv Dublinskog dnevnog broja iz Dublina. Stacionarne točke dolaze na maksimumu i minimumu krivulje.
E. Roger Cowley

Želio bih naglasiti da se točke u kojima dvije krivulje mijenjaju smjer nazivaju "nepomične točke", jer je Venera naizgled nepomična u odnosu na zvijezde. To nisu isto što i maksimalno istočno i zapadno izduženje. Maksimalna izduženja su točke kada je kutna odvojenost Venere od Sunca postigla svoju najveću vrijednost. Međutim, u tim se točkama i Sunce i Venera, što se vidi sa Zemlje, kreću oko ekliptike oko 1 stupanj dnevno u odnosu na zvijezde. U pravim nepomičnim točkama, Venera zapravo pada iza Sunca, gledano sa Zemlje. Maksimalna istočna i zapadna produljenja dogodila su se 12. siječnja i 3. lipnja, otprilike 71 dan prije i nakon inferiorne konjunkcije, dok su stacionarne točke oko 21 dan prije i nakon konjunkcije.

Praćenje Venere kroz kompletan niz izduženja i retrogradno gibanje te crtanje rezultata vrlo živo otkrivaju odnos između orbita Venere i Zemlje na koji je ukazao Kopernik.