Untitled - Astronomi

Teşekkür
“Yeni bin yılın ilk VENÜS geçişi” adlı çalışmayı hazırlayan Hasan Ali Dal’a ve dizgisini
yapan Serhan Yiğen’e tesekkur ederiz.
Ege Üniversitesi Gözlemevi
ĐÇĐNDEKĐLER
BÖLÜM
SAYFA
1. Giriş
03
2. Güneş
04
3. Venüs
04
4. Venüs Geçişi Neden Önemlidir?
06
5. Tarihte Gözlemi Yapılan Venüs Geçişleri
09
a. 1631 ve 1639 Yıllarındaki Venüs Geçişi : Đlk Tahmin ve Geçiş
09
b. Venüs’ün 1761 Yılı Geçişi
10
c. Venüs’ün 1769 Yılı Geçişi
10
d. Venüs’ün 1874 Yılı Geçişi
11
e. Venüs’ün 1882 Yılı Geçişi
11
6. Venüs Geçişi Nasıl Gözlenmeli?
12
a. Dürbünle
13
b. Güneş Teleskobuyla Gözlem
13
c. Mercekli veya Aynalı Teleskoba Filtre Takılarak Gözlem
13
d. Teleskoptan Ekrana Yansıtarak Gözlem
14
e. Teleskoba Webcam (Bilgisayar/Đnternet Kamerası) Takılarak
.......Gözlem
G. Kaynaklar
15
16
2
1. GĐRĐŞ
Đnsanlığın uzaya ve orada olup bitenlere merakı, insanlık tarihi kadar eskidir. Yapılan araştırmalara
göre, ilk astronomik gözlemler, günümüzden uzun yıllar öncesine dayanır. Örneğin, 30 bin yıl önce
Cro Magnon’lar, kemiklerin üzerine Ay’ın evrelerini çizmişlerdir. Yine yaklaşık, 20 bin yıl öncesine
ait bazı kemik kalıntıları üzerine gökyüzüne ait şekillerin çizilmiş olduğu görülür. Bu çizimlerin,
bilinen en eski astronomik belgeler olduğu sanılır [1]. Tarih boyunca Ay’ın, Güneş’in ve gezegenlerin
hareketi, Ay ve Güneş tutulmaları gökbilimcilerin hep ilgisini çekmiştir. Güneş Sistemi’nde seyrek
yaşanan gökolaylarına olan ilgi hiçbir zaman azalmamıştır. Örneğin, Merkür ve Venüs gezegenlerinin
Güneş’in önünden geçişlerine ilişkin gözlemlerinin yapılabilmesi için kıtalar ötesine geziler
düzenlenmiş ve gözlem için gidilen yerlerde birçok çalışma yapılmıştır [2].
Bu çalışma, 8 Haziran 2004
tarihinde
gerçekleşecek
olan
Venüs’ün Güneş önünden geçişi
için hazırlanmıştır. Venüs geçişleri
ortalama olarak 243 yılda 4 kez
yaşanır ve bilindiğine göre, bu güne
kadar 5 kez gözlenebilmiştir [2].
Şekil 1: Geçişin izlenebileceği bölgeleri gösteren harita.
Bu nedenle, 8 Haziran 2004’deki
geçiş büyük önem taşır.
Haritada yatay eksen boylamı, düşey eksen ise enlemi
göstermektedir. Venüs geçişi yalnızca sarı renkli bölgelerden
gözlenebilecektir [3].
Geçiş, ülkemiz de dahil olmak
üzere dünya üzerinde birçok yerden
gözlenebilecektir.
Geçişin
gözlenebileceği yerleri gösteren harita yukarıda verilmektedir. Geçiş, ülkemizin her yerinden
gözlenebilecektir ve geçişin önemli anlarına ilişkin saatler aşağıdaki çizelgede verilmiştir.
Bazı illerimizin için Venüs Geçişi’nin önemli anları ve Güneş’in Yüksekliği [4]:
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
Adana
Ankara
Antalya
Bursa
Diyarbakır
Eskişehir
Gaziantep
Đçel
Đstanbul
05:19
05:15
05:39
05:36
04:58
05:31
05:12
05:24
05:33
19:56
20:20
20:13
20:30
19:38
20:23
19:47
19:57
20:34
08:19:28
08:19:32
08:19:42
08:19:42
08:19:10
08:19:39
08:19:21
08:19:30
08:19:41
33
32
30
29
37
30
35
33
29
08:38:55
08:39:03
08:39:11
08:39:15
08:38:36
08:39:11
08:38:47
08:38:57
08:39:15
37
35
34
33
41
34
39
37
33
68
65
65
63
71
64
70
68
62
14:03:41
14:03:35
14:03:59
14:03:47
14:03:17
14:03:44
14:03:32
14:03:44
14:03:43
67
67
70
68
63
68
65
67
68
14:22:54
14:22:50
14:23:12
14:23:03
14:22:31
14:22:59
14:22:45
14:22:57
14:23:00
63
64
67
66
59
65
62
64
65
Đzmir
Đzmit
Kayseri
Konya
05:48
05:31
05:15
05:29
20:33
20:28
20:00
20:09
08:19:50
08:19:39
08:19:26
08:19:35
27
30
34
31
08:39:22
08:39:12
08:38:54
08:39:05
31
33
37
35
11:21:48
11:21:50
11:22:10
11:22:06
11:21:21
11:22:01
11:21:37
11:21:52
11:22:03
11:22:20
11:22:00
11:21:41
11:21:58
62
63
67
66
14:04:04
14:03:41
14:03:31
14:03:47
71
68
66
68
14:23:19
14:22:57
14:22:45
14:23:01
68
65
63
65
3
Malatya
Mersin
Samsun
05:04 19:47 08:19:17 36 08:38:43 40 11:21:29 69 14:03:22 64 14:22:36 61
05:24 19:57 08:19:30 33 08:38:57 37 11:21:52 68 14:03:44 67 14:22:57 64
05:02 20:06 08:19:20 34 08:38:50 38 11:21:30 66 14:03:15 64 14:22:31 61
Çizelgedeki harflerin anlamları şu şekildedir:
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
Gözlemin yapılacağı il
Güneş’i doğuş zamanı
Güneş’in batış zamanı
Venüs ve Güneş disklerinin birbirlerine ilk temas anı
Đlk temas anında Güneş’in yüksekligi (derece)
Venüs diskinin Güneş Diski önüne tamamen geçtiği zaman
Venüs diskinin Güneş Diski önüne tamamen geçtiği anda Güneş’in yüksekligi (derece)
Geçiş ortasının zamanı
Geçiş oratsında Güneş’in yüksekligi (derece)
Venüs diskinin Güneş diskinin sınırına geldiği an
Venüs diskinin Güneş diskinin sınırına geldiği anda Güneş’in yüksekligi (derece)
Venüs ve Güneş disklerinin ayrıldığı an
Disklerin ayrılma anında Güneş’in yüksekligi (derece)
2. GÜNEŞ
Yaklaşık 4.5 milyar yıl önce gökadamız Samanyolu’nun bu bölgesinde yıldızlararası gaz ve toz
bulutlarından Güneş ve gezegenler oluştu. Yoğunluğu gittikçe artan bulut merkezinde Güneş
oluşurken, etrafını saran ve bir disk şeklini alan artıktan da
gezegenler, uydular, göktaşları ve kuyrukluyıldızlar oluştu. Bize
en yakın yıldız olan Güneş, yeryüzündeki yaşamın sürmesi için
gerekli enerjinin kaynağıdır. Güneş’te bu enerjinin kaynağı
nükleer tepkimelerdir. Çekirdeğinde her saniye 4 ton hidrojeni
helyuma çeviren Güneş, dev bir nükleer reaktöre benzer.
Güneş’ten yayılan ışık dünyaya 8.2 dakikada ulaşır. Güneş’in
yarıçapı yaklaşık 700.000 km., bize olan uzaklığı ise yaklaşık 150
milyon km’dir. Güneş’in yüzeyi durağan veya pürüzsüz değildir.
Şekil 2: Güneş yüzeyinde devbir Kendi yaşıtı ve boyutundaki diğer yıldızlar kadar olmasa da
patlama [5].
Güneş’in yüzeyinde çeşitli patlamalar görülür. Bu patlamalar;
atmosfer dışındaki uyduları, telefon ve elektrtik sistemlerimizi, radyo – televizyon – telsiz yayınlarını
etkiler ve zaman zaman da bu sistemlere çeşitli hasarlar verir.
3. VENÜS
Sabah ve Akşam Yıldızı olarak bilinen Venüs gezegeni, Güneş’e 108 milyon km. uzaklığıyla Güneş’e
en yakın ikinci gezegendir. Güneş etrafındaki bir dolanımını 225 günde tamamlar [6].
Güneş etrafındaki yörüngesi, aslında, elips şeklinde olmasına karşın; Güneş Sistemin’deki
gezegenlerin yörüngeleri arasında yörünge şekli daireye en yakın olan Venüs’ün yörüngesidir. Venüs
yörüngesinde Güneş’e en yakın noktayla, en uzak nokta arasında yaklaşık 1.5 milyon km.’lik bir fark
vardır. Venüs, yörüngesinde 35 km/s lik hızla hareket eder ve bu hız Yer’in 30 km/s lik yörünge hızına
4
yakındır. Venüs yörüngesi Yer yörüngesine en yakın yörüngedir. Bu nedenle Güneş sisteminde Yer’e
en fazla yaklaşabilen gezegen Venüs’tür. Bu nedenle Güneş ve Ay’dan sonra gökyüzünde gözlenen en
parlak gökcismi Venüs’tür. Diğer tüm gezegenlerden daha parlak olan Venüs’ün parlaklığı zaman
zaman – 4m.7 lere ulaşır [6].
Diğer tüm gezegenler ve uydumuz
Ay’da da olduğu gibi, Venüs de Güneş’ten
aldığı ışıkla aydınlanır ve biz onu Güneş’ten
yansıttığı ışıkla görürüz. Venüs, bir iç
gezegen (Güneş ve Yer arasında) olduğu için
Ay’ın evrelerine benzer evreler gösterir.
Ancak, Venüs’ün evrelerini çıplak gözle
Şekil 3: Yer’den bakan bir gözlemci için Venüs’ün
evreleri [7].
değil, ancak teleskopla görebiliriz. Venüs’ün
evrelerini ilk gören kişi Galileo Galilei’dir.
Galileo, Venüs’ün de evrelerinin olduğunu görünce diğer gezegenlerin de Yer benzeri yapılar
olduğunu ortaya koymuştur [6]. Venüs’ün evreleri Ay’ın evrelerine benzese de iki cismin evreleri
arasında temel iki fark vardır. Birinci fark; açısal boyuttur. Ay, Yer etrafında dolanır. Oysa Venüs, Yer
gibi Güneş etrafında dolanır ve evrelerin oluşumu Yer merkezli bir şema ile açıklanamaz. Venüs kendi
yörüngesi üzerinde hareket ettiği için zaman zaman Yer’e yaklaşır ve uzaklaşır. Dolayısıyla, Venüs’ün
açısal boyutu değişir. Bu değişim Ay’da da olur, ancak Venüs ile karşılaştırılamayacak ölçüde
küçüktür. Đkinci fark ise, Venüs’ün dolun evresini göremeyişimizdir. Venüs, dolun evresinde Güneş’in
arkasında kalır. Bunun nedenini görmek için Şekil 3’e ve yörüngesi üzerinde Venüs’ün aldığı özel
konumlara bakmak yeterlidir. Venüs bir iç gezegen olduğu için zaman zaman Yer – Güneş arasında
kalır [6].
Şekil 4’den de görüldüğü gibi, Yer yörüngesine göre bir iç
gezegenin dört temel yörünge konumu vardır. Bunlar şekilde
gösterilmiştir. Şekilden de görüldüğü üzere Yer’den bakan
gözlemciye ve iç gezegenin konumuna göre belirlenen bu dört
konumun özel adları şöyledir:
1. Alt kavuşum,
2. En büyük batı uzanımı,
3. Üst kavuşum,
Şekil 4: Yer’den bakan bir 4. En büyük doğu uzanımı
gözlemci için Venüs’ün özel
Alt kavuşumda Venüs, Yer ve Güneş arasındadır [9]. Eğer
konumları [8].
uygun koşullar oluşursa, Venüs, Güneş diskinin önünden siyah, küçük bir leke şeklinde geçer.
Venüs’ün, Güneş diskinin önünden geçmesine özel olarak “Venüs geçişi” adı verilir. Ancak, Venüs
geçişinde Venüs, Güneş’i örttüğü için buna örtme adı da verilir. Üst kavuşumda ise Güneş, Venüs’ün
5
önündedir ve Venüs, Güneş tarafından örtülür. Buna da
örtülme denir. En büyük batı uzanımında ise Venüs,
Güneş’ten önce doğar ve batar. Bu koşullarda Venüs,
ancak
sabah
Güneş
doğmadan
önce
gözlenebilir
durumdadır. Bu konumdaki Venüs, halk arasında sabah
yıldızı olarak bilinir. En büyük doğu uzanımındaysa,
Venüs, Güneş’ten sonra doğar ve batar. Dolayısıyla da
akşam gözlenebilir durumdadır ve bu konumda ona
akşam yıldızı adı verilmiştir. Bu tanımlarda geçen uzanım
Şekil 5: Magellan uzay aracının radar
kavramı ise, Güneş – Yer – Venüs arasındaki açıdır.
gözlemlerine dayanılarak oluşturulmuş
Venüs yüzeyi [10].
Venüs’ün ulaşabileceği en büyük uzanım 47° dir [9].
Venüs alt kavuşumdayken, Yer ile arasındaki uzaklık yaklaşık 42 milyon km.dir ve gökyüzünde 64"
lik bir açısal boyuta sahiptir. Oysa, üst kavuşumda Yer’e 257 milyon km. uzaklıktadır ve
gökyüzündeki açısal boyutu 10" dir [6]. Venüs’ün en iyi gözlenebildiği zamanlar, alt kavuşuma
gelmezden 35 gün öncesi ve alt kavuşumu geçtikten 35 gün sonrasıdır. Bu konumlarda Venüs’ün üçte
birlik alanını görebiliriz. Bu uygun konumda, dürbünle bile Venüs’ün evresi gözlenebilir [6].
4. “VENÜS GEÇĐŞĐ veya ÖRTMESĐ” NEDEN ÖNEMLĐDĐR?
Evrende farklı yarıçaplara sahip birçok cisim, bir diğerinin etrafında dolanır. Buna örnek olarak; çift
yıldızlar, Güneş ile gezegenleri ve gezegenlerle uyduları verilebilir. Zaman zaman küçük yarıçaplı ve
daha soğuk olan cisim, sıcak cisim ile gözlemci arasına girebilir ve gözlemci, sıcak cismin önünde
karanlık bir görüntü oluştuğunu görür. Eğer soğuk cisimin çapı küçük, sıcak cisim çapı çok büyükse
ve iki cisim birbirine göre hareketlilerse, soğuk cismin küçük diski, sıcak cismin büyük diskinin
önünde bir kenardan diğer kenara doğru hareket eder. Buna “geçiş” anlamına gelen “örtme” adı verilir.
Yaygın olarak bilinen geçiş olayı, Güneş tutulmasıdır. Şekil 6’dan da görüldüğü gibi, Ay ve Güneş’in
açısal boyutları hemen hemen eşit olduğundan, tutulma anında Ay, Güneş’in tamamını kapatır ve tam
güneş tutulması ortaya çıkar [2].
Benzer olay diğer gezegenlerle, uyduları arasında da yaşanır. Bu geçişlere “gölge geçişi” adı
verilir. Buna örnek olarak, Galileo uydularının Jüpiter’in önünden geçişi ile bu uyduların gölgelerinin
gezegenin üzerinden geçişi ya da Titan’ın Satürn’ün önünden geçişi gösterilebilir. Merkür ve
Venüs’ün, Güneş önünden geçişlerine “gezegen geçişi” adı verilir. Gezegen geçişleri oldukça
önemlidir. Çünkü, çok seyrek meydana gelir ve bu geçişlerden birçok bilgiye ulaşmak olasıdır [2].
6
Merkür, her 116 günde bir Yer – Güneş
arasına girerken; Venüs, her 584 günde bir girer.
Oysa bu iki gezegenin geçişleri bu kadar sık
değildir. Bunun nedeni, Yer’in yörüngesi ile bu iki
gezegenin
yörüngelerinin
aynı
düzlemde
olmamasıdır. Yer yörünge düzlemi ile Merkür
yörünge
düzlemi
arasında
yaklaşık
7°
lik,
Venüs’ünki ile de 3.3° lik açı vardır. Bu nedenle;
gezegenler Yer – Güneş arasında kalan yörünge
parçasında hareket etseler de gezegenlerin diskleri,
Şekil 6: Tam Güneş Tutulması [11].
Güneş diskinin önünden geçiş yapmayabilir.
Ortalama olarak her yüzyılda 13 Merkür geçişi
ortaya çıkarken; Venüs gezegeni yaklaşık 243 yılda
Uydunun Jüpiter üzerine
düşen gölgesi
4 kez geçiş yapar [2].
Astronomlar ilk yıllarda Merkür ve Venüs
geçişlerini, Güneş Sistemi’nin boyutları hakkında
bilgi edinmek için kullanıyorlardı. Bu geçişlerde
elde edilen gözlem verilerinden, Güneş’in boyutu,
Galileo uydularından biri
Venüs’ün
Güneş’e
uzaklığı,
Yer’in
Güneş’e
uzaklığı gibi bilgileri hesaplayabiliyorlardı. Bu
hesaplarda üçgen geometrisi yöntemini kullanılırdı
[2].
Bu yöntem, dünya üzerinde farklı 2 noktadan
Şekil 7: Galileo uydularından birinin Jüpiter
yapılan gözlemlerle, gezegenlerin Güneş diskine
üzerindeki gölgesi [12].
girme ve diski terk etme zamanlarının belirlenmesine ve paralaksın kullanılmasına dayanır. Yer –
Güneş arası uzaklık, birim uzaklık alınır ve buna “astronomik birim (AB)” adı verilir. Güneş
Sistemi’ndeki uzaklıklar astronomik birim cinsinden verilir. Eğer bir şekilde, Yer – Güneş arası
uzaklık bilinen uzunluk ölçüleri cinsinden belirlenebilirse, karşılaştırma ve oranlamalar kullanılarak
diğer tüm boyutlar bilinen uzunluk birimleri cinsinden hesaplanabilir. Bunların dışında, yeryüzünde
gözlemin yapıldığı yerin boylamı da belirlenebilir. Örneğin; 1677’de gerçekleşen Merkür geçişinin
gözlemi kullanılarak Jamaika’nın boylamı belirlenmiştir. Bu ölçüm, geçişin yeryüzünde farklı iki
noktadan, farklı olarak görünmesine dayanır [2].
Venüs geçişi gözlemlerinde, teleskop, ilk kez J. Horrocks ve W. Crabtree tarafından 1639 yılında
kullanılmıştır. Merkür ve Venüs geçişlerinin önemini ilk fark eden E. Halley’dir. Bununla beraber, bir
sonraki yüzyılda geçişi gözlemek için birçok seyahat düzenlenmiş ve hatta savaşlara rağmen
seyahatler uluslararası işbirliğince desteklenmiştir. 1761 ve 1769 yıllarındaki Venüs geçişlerini
7
gözlemek amacıyla astronomlar dünyanın
uzak köşelerine seyahat etmişlerdir. 1769
yılındaki Venüs geçişi için Kaptan Cook,
Đngiltere’den Taiti’ye gitmiştir. Bu uzun
yolculuk sırasında Kaptan Cook, Hawaii ve
birçok başka yeri keşfetmiştir [2].
Ancak, bu gözlemlerin sonuçları hayal
kırıklığı
yaratmıştır.
Bu
başarısızlığın
başlıca nedeni, zaman ölçme araçlarının
hassas olmaması nedeniyle doğru zamanı
Şekil 8: Venüs’ün geçişinin gözlemini yapan Jeremiah
Horrocks [13].
yakalamadaki zorluktur. Đkinci nedense,
Venüs ve Güneş disklerinin kenarları
birbirlerine yaklaştıkları sırada ortaya çıkan
ve “kara damla etkisi” adı verilen etkidir.
Bu etki, disklerin kenarlarının teğet
olduğu anı belirlemeyi zorlaştırır. “kara
damla
etkisi”
Venüs’ün
nin
nedenlerinden
yoğun
biri
atmosferinden
kaynaklanan yansımadır. Astronomlar bu
Şekil 9: Kaptan Cook’un Tahiti açıklarına yanaşan
gemileri [14].
etkiden yola çıkarak, Venüs’ün yoğun bir
atmosferi olduğunu doğru olarak ortaya
koymuşlardır. Merkür’ün atmosferi yoktur. Ancak, Merkür geçişi sırasında görülen benzer etki ise,
optik nedenlerden dolayı ortaya çıkar [2].
Astronomik birim (AB)’in değerinin ne olduğunu belirlemek için ilk girişim, 1959 Eylül ayında
radar tekniği kullanılarak yapıldı. Jodrell Bank’taki
radyo teleskoplar kullanılarak, Venüs yüzeyine
radyo
sinyalleri
yakalanmaya
başarısızlıkla
gönderilmiş
çalışılmıştır.
ve
Ancak
sonuçlanmıştır.
Bu
Güneş diski
yansımaları
bu
girişim
Venüs
girişimin
başarısızlıkla sonuçlanmasının nedeni, yansıyan
sinyallerin
nedeni
ise,
yakalanamamasıdır.
gözlem
araçlarının
Yakalanamama
yanlış
yere
yönlendirilmesidir. Diğer bir girişim 1961 yılında
Kara damla etkisi
gerçekleşti. Jodrell Bank’takiler kadar iyi donanımlı Şekil 10: Venüs geçişinde son içten teğet
olan, Boston (USA) yakınlarındaki MIT ve anında ortaya çıkan “kara damla etkisi” [15].
California Pasadena JPL kullanılmıştır. Venüs’ten yansıyan sinyallerin gecikme sürelerinden,
8
Venüs’ün uzaklığını hesaplamışlar ve sonrasında Yer–Güneş uzaklığını çok küçük bir hata ile
hesaplamışlardır. Đkinci girişimde, AB’nin değeri 60 000 km.lik çok küçük bir farkla bulunmuştur ve o
güne kadar yapılan en başarılı ölçümdür [2].
5. TARĐHTE GÖZLEMĐ YAPILAN VENÜS GEÇĐŞLERĐ
a. 1631 ve 1639 Yıllarındaki Venüs Geçişi : Đlk Tahmin ve Geçiş
Merkür ve Venüs’ün, Güneş’in önünden geçeceğini önceden tahmin edebilmek için, bu iç
gezegenlerin yörüngeleri hakkında iyi bir bilgi birikimine gereksinim vardır. Đlk çalışmalar, 17. yy.
başlarına dayanır. Bu çalışmalardan
biri,
Alman
imparatoru
olan
II.
Rodolphe’e karşı sadakatını yerine
getirmek
için
Rudolphines
Çizelgeleri’ni
yayımlayan
Kepler’e
aittir.
Kepler, 7 Kasım 1631’deki
Şekil 11: 4 Aralık 1639’daki Venüs geçişini gözleyen
William Crabtree’yi gösteren ve Eyre Crowe tarafından Merkür geçişini ve 7 Aralık 1631’deki
yapılan tablo [16].
Venüs geçişini önceden tahmin
etmiştir. Kepler ayrıca, Venüs geçişleri için 120 yıllık bir dönem bulmuştur. 7 Kasım 1631’deki
Merkür geçişi, P. Gassendi tarafından Paris’te ve diğer 3 gözlem bölgesinde gözlenmiştir.. 7 Aralık
1631’deki Venüs geçişi ise gözlenememiştir. Gözlenememe nedeni, Rudolphines Çizelgeleri’ndeki bir
hataydı. Çizelgelerde 7 Aralık olarak gösterilen geçiş aslında, 6 Aralık’ta başlayacaktı. Ancak geçişin
sonuna doğru Avrupa’dan izlenebilecekti [16].
Bir sonraki Venüs geçişinin zamanı; bir Đngiliz rahip olan J. Horrocks tarafından 4 Aralık 1639
Pazar günü, öğleden sonra saat 3 (Julian takviminde 24 Kasım 1639) olarak tahmin edildi. Ancak bu
tahmin, Kepler’in 120 yıllık geçiş dönemiyle uyuşmamaktaydı. Preston yakınlarındaki villasında
yaptığı gözlemlerde Horrocks, Güneş’in görüntüsünü, ölçeklendirilmiş bir kâğıda düşürerek geçişi
izlemiş ve bu gözlem, Venüs’ün Güneş önünden geçişinin ölçümlerinin yapıldığı ilk gözlem olmuştur.
Aslında, tüm geçiş gözlenememiştir: Horrocks, gözlemi yarıda keserek sorumluluğundaki dini işlerini
yapmıştır. Horrocks, bu gözlemi kullanarak Venüs’ün yörüngesinin tutulumu kestiği nokta olan
düğüm noktasının konumunu hesaplamış ve Venüs’ün açısal boyutunun yaydakikasından daha büyük
olmadığını tahmin edip, Güneş paralaksının 14" sinden büyük olduğunu hesaplamıştır. Bu sonuca
göre; Yer – Güneş uzaklığı 14 700 Yer yarıçapına eşit bulunmuştur (Bu uzaklık 94 milyon km.ye
karşılık gelir). Horrocks’un bu gözlemini anlatan “Venüs in sole visa” adlı çalışması, 1662 yılında
yayımlanmıştır. Bu geçiş, Horrocks’un arkadaşı olan W. Crabtree tarafından da Manchester’da
gözlenmiştir. Ancak Crabtree, hiçbir ölçüm yapmamıştır [16].
9
Kepler’in 2. yasasına göre, Güneş Sistemi’ndeki boyutların oranı bilinmektedir. Eğer, yalnız
herhangi iki gezegenin birbirine olan ya da herhangi bir gezegenin Güneş’e olan uzaklığı ölçülebilirse,
diğerlerini hesaplamak olasıdır. Güneş paralaksı, Yer’in Güneş’ten görünen diskinin açısal yarıçapıdır.
Bu paralaks bilgisi, aynı zamanda Yer – Güneş arası uzaklığı bilgisini de verir. Bu paralaksın
ölçülmesindeki önem buradan gelir [16].
b. Venüs’ün 1761 Yılı Geçişi
Venüs’ün bu geçişi, tüm astronomi dünyasını hareketlendirmiştir. Oysa, birçok zorluk vardı. Bunların
başında yolculuklar geliyordu. Buna, Avrupa’nın yanı sıra denizleri ve kolonileri de içine alan ve yedi
yıl süren savaş da eklenince, geçişi izlemek oldukça zor olmuştur [17].
Astronomlar arasında bu hareketliliği başlatan, Delisle olmuştur. Delisle, Venüs geçişinin
gözlenebileceği yerleri gösteren dünya haritasını tüm dünyaya “savaş muhabirleriyle” iletmiştir [17].
Fransa da, the Académie Royale des bilimcileri, geçişi gözlemek için üç kampanya
başlatmışlardır. Bu kampanyalardan ikisi, Fransa’nın müttefiki olan ülkelerde yer almıştır. Diğer
ülkelerde de astronomlar gözlemlere katılmıştır [17].
Venüs’ün bu geçişi, 120 profesyonel astronom tarafından 62 bölgede gözlenmiştir. Đlginç olan, bu
gözlem bölgelerinin bir çoğunun 1716 yılında Halley tarafından seçilmiş olmasıdır [17].
Elde edilen sonuçlar, çok iyi değildi. Örneğin ölçülen Güneş paralaksı, 8".5 ile 10".5 arasında
değişiyordu. Bu büyük hata aralığının başlıca nedeni gözlemcilerin boylam bilgilerinin iyi
olmamasından ve geçişte disklerin ilk ve son teması anında ortaya çıkan “kara damla etkisi” dir [17].
Merkür geçişi sırasında ortaya çıkan bu “kara damla etkisi” ni gören dönemin astronomları; bunun
nedeninin, Merkür yüzeyindeki aktif volkanların olduğuna inanıyorlardı. Aslında bu, Güneş’in büyük
parlak diski önüne Merkür’ün küçük karanlık diski geçtiğinde ışık ışınlarının bir kısmının
sapmasından kaynaklanır [17].
1761 yılındaki Venüs geçişinde de benzer etki görülmüştür. Gözlemlerde Venüs’ün küçük
karanlık diskinin kenarlarının keskin hatlara sahip olmadığı ve halo (ayça) benzeri bir yapıya sahip
olduğu görülmüş. Bu iki sonuçtan yola çıkılarak, Venüs’ün bir atmosfere sahip olduğu sonucuna
ulaşılmıştır [17].
c. Venüs’ün 1769 Yılı Geçişi
1761 yılındaki geçişin gözlemlerinde elde edilen denyim, 1769 yılındaki geçişin gözleminde
kullanılacak yöntem belirlenmesindeki önemini arttırır. Lande, Fransız astronomları organize etmiştir.
Gözlemler için uygun olan bölgelere ilişkin çalışma Pingré tarafından yapılmıştır. Chappe ve
arkadaşları başarılı bir şekilde geçişi gözlemişler ve bölgeden ayrılmayarak 18 Haziran 1769’daki Ay
tutulmasını da gözlemişlerdir. Ay tutulmasını, gözlem yaptıkları yerin boylamını tam olarak
belirleyebilmek için beklemişler ancak, o yıllarda bölge nüfusunun dörtte üçünü yok eden tifüse
10
yakalanmışlardır. Üçüncü Fransız grubu ise deniz yolculuğu yaparak, Venüs geçişinin gözleminin
yanında Bethoud tarafından icat edilen denizci saatini de test etmek istemişlerdir [18].
Đngiltere’de gözlem hazırlıkları aktif olarak 1763 yılından itibaren başlar. James Ferguson, the
Philosophical Transaction’da gelecek geçişi tanımlamış, iki yıl sonra da James Hornsby, gelecek
geçişin gözlem tavsiyeleri üzerine önemli bir rapor yayımlamıştır [18].
Rusya Đmparatorluk Akademisi, Đmparatoriçe II. Catherina’nın baskısıyla, Venüs geçişini
gözlemek üzere birçok yabancı astronomu ülkeye davet etmiştir. Örneğin ünlü bir matematikçi olan L.
Euler bu ülkeye gelmiştir. Rusya, birçok gözlemciyi, geniş topraklarındaki çok sayıdaki bölgeye
dağıtmıştır [18].
Sonuçta Venüs’ün bu geçişini, 69 Đngiliz, 34 Fransız gözlemci izlemiştir. Avrupa biliminde
Fransız hegemonyasının ilk sinyalleri bu şekilde ortay çıkmıştır. 1769 yılındaki Venüs geçişi
yeryüzünde 77 bölgede toplam 151 profesyonel astronom tarafından gözlenmiştir. Gözlemlerde
kullanılan teleskop sayısı 27’dir. 8 yıl önceki 1761 Venüs geçişinde yalnızca üç teleskop kullanıldığı
düşünülürse, 1769 yılı Venüs geçişinde kullanılan teleskop sayısı, o dönem için bu çok büyük bir
rakamdır. Gözlemlerin sonuçlarına bakıldığında, 8 yıl önceki gözlemlere göre daha iyi sonuçlar elde
edilmiştir. Önceki gözlemlerde Güneş paralaks değerleri, 8".28 ile 10".60 arasındayken; bu geçişin
gözleminde elde edilen Güneş paralaks değerleri 8".43 ile 8".80 arasında değişir [18].
d. Venüs’ün 1874 Yılı Geçişi
Gözlenebilir son Venüs geçişinden sonra, yaklaşık yüz yıllık
süre geçmiş ve teknik ve bilimsel alanda birçok önemli
ilerlemeler olmuştur. Bu süre zarfında fotoğrafik kayıt tekniği
gibi yeni teknolojiler, saatlerde gelişmelerle daha kesin ve doğru
boylam bilgileri ortaya çıkmıştır. 1874 yılı Venüs geçişini
Çin’de Pekin’den, Japonya’da Nagasaki’den ve Kuzey Doğu
Asya ile Avustralya’dan da gözlemlemek mümkün olmuştur
[19].
Rusya’da ise Japon Denizi’nden Karadeniz’e kadar uzanan
çok geniş aralıkta 24 bölgede gözlem yapma olanağı olmuştur.
Şekil 12: St-Paul adasında yeralan Fransa’ya bakıldığında bu geçiş için 6 organizasyon görülür.
gözlem kampı [19].
e. Venüs’ün 1882 Yılı Geçişi
Diğer geçişler gibi, bu geçiş de birçok seyahate neden olmuştur. Geçiş, Kuzey Amerika’dan
gözlenebiliyordu. Bu geçişin gözlemi için Fransızlar 10 gözlem takımı oluşturmuşlardır.
Bu seyahatlerin amacı yalnız Venüs geçişini gözlemekle sınırlı kalmıyordu. Almanlar, “Đlk
Jeofizik Yılı” adı altında Royal Bay’a yerleşmişlerdir. Benzer şekilde Fransızlar da Cape Horn
11
yakınlarındaki Orange Bay’a yerleşmişlerdir. Bu iki
istasyon aynı gün, garip bir sarsıntı kaydetmişler ve bunun
gel-gitlerden
sonradan
kaynaklandığını
Endonezya’daki
düşünmüşler.
Krakatoa
Ancak
Yanardağı’nın
patlamasından kaynaklanan bir şok dalgası olduğunu
anlamışlardır [20].
Son iki Venüs geçişinin gözlemlerinin incelenmesiyle,
Güneş paralaksının değerini yüzde birkaç yaysaniyeye
kadar duyarlı olarak elde etmek olası olmuştur. Bunun
dışında, diğer bazı ölçümler de Güneş paralaksının
Şekil 13: 1882 yılındaki Venüs geçişi belirlenmesine yardımcı olmuştur. Bu ölçümlere örnek
sırasında
alınan
1700
adet
“stereotypes” görüntüsünden biri [20]. olarak, Yer’e yakın geçen astreoidlerin ve Mars’ın
gözlemlerine dayanan paralaks ölçümleri gösterilebilir. Ancak yine de Güneş paralaksının
ölçülmesinde en iyi sonuç Venüs geçişlerinden elde edilmiştir [20].
6. VENÜS GEÇĐŞĐ NASIL GÖZLENMELĐ?
Güneş diski önünden Venüs’ün geçişinin gözlemi, parçalı Güneş tutulması gözlemine çok benzerdir.
Venüs geçişinin gözleminde kullanılan ve teknik olarak çok maliyetli ve karmaşık olmayan gözlem
yöntemlerinde temel amaç; gözümüzü koruyarak geçişi net olarak izlemek ve gerekiyorsa ölçümler
yapmaktır. Venüs geçişini izlemek bir filtre yardımıyla çıplak gözle de mümkündür. Ancak
gözümüzden daha yüksek ayırma ve büyütme gücüne sahip araçlar olan dürbün, Güneş teleskobu,
aynalı ya da mercekli bir teleskop gibi optik araçlar kullanmak geçişi ayrıntılı olarak izlemek için
tercih edilir. Unutmamak gerekir ki temel kural; gözümüz korumaktır. Bu nedenle gerek çıplak
gözle, gerekse de bir optik araçla gözlem yaparken Güneş filtreleri kullanmamız şarttır.
Venüs, Güneş diski önüne geçtiğinde, görünür çapı yaklaşık bir yaydakikası kadardır. Güneş
diskinin görünür çapıyla karşılaştırıldığında Venüs’ün çapı, Güneş’inkinin 32’de 1’i ölçütlerindedir.
Bu değerlere göre, Venüs’ün Güneş diski önünden geçişi çıplak gözle de izlenebilecektir. Ancak,
bilindiği gibi kısa süreli bile olsa çıplak gözle Güneş’e bakıldığında gözde geçici bir rahatsızlık ortaya
çıkar. Eğer herhangi bir koruyucu filtre kullanmadan çıplak gözle, uzun süre Güneş’e bakılırsa geçici
körlük yaşanabilir. Unutmamak gerekir ki Venüs geçişi anlık, kısa bir olay değildir. Çıplak gözle
gözlem için kullanılacak filtrenin kaliteli olması göz sağlığı için önemlidir. Bu açıdan, genelde Güneş
tutulmasında kullanılan gözlükler veya EEC onaylı olan ve çok güçlü bir polyester olan “mylar”den
yapılmış ya da nötral yoğunluğu 5 olan polimerle kaplı filtreler tavsiye edilir [21]. Optik araçlarla
yapılan gözlemlerde de koruyucu filtrelere ihtiyaç vardır. Optik araçlar çok geniş bir alanda
yayılmakta olan Güneş ışığı ışınlarını tek bir noktaya toplar. Dolayısıyla da tüm ışık enerjisi bu
noktada toplanmış olur. Burada optik araçların yaptığı işin, Güneş ışınlarını bir kâğıt parçası
12
üzerindeki bir noktaya toplayarak kâğıdın yanmasına neden olan büyütecin yaptığı işten hiçbir farkı
yoktur. Hangi optik araçla, nasıl gözlem yapmamız gerektiğine tek tek bakalım:
a. Dürbünle
Gözlem için sıradan bir dürbün yeterlidir. Sıradan bir dürbünün ölçütleri 8x40’dan 10x50’ye
kadar değişebilir. Burada birinci rakam büyütmeyi, ikinci rakam ise dürbünün 1. merceğinin mm
cinsinden çapını gösterir. Dürbünle gözlem yapmak için de dürbüne çıplak gözle yapılan gözlemde
kullanılan filtrelerden takmak gereklidir. Bu filtreler mylar veya nötral yoğunluğu 5 olan polimer kaplı
olmalıdır. Gözlem sırasında, filtrenin düşmemesi için, filtrenin dürbüne düzgün ve sağlam takılması
gerekir. Dürbünlere filtre takılırken yapılan en büyük yanlışlık, filtrelerin dürbünün önünde bulunan
dürbün objektifine değil de gözümüzü dayayıp baktığımız göz merceği kısmına takılmasıdır. Filtre
öne takılmalıdır çünkü; objektiften giren ışık ışınları, göz merceği kısmında dar bir aralıkta toplanır ve
eğer filtre bu kısımda takılı ise kısa zamanda ısınır ve deforme olur. Dolayısıyla da göz merceğinde
toplanan ışınlar doğrudan gözümüze gelir. Bu konuda yapılan bir diğer hata ise, dürbünün
objektiflerinden yalnızca birine filtre takılmasıdır. Doğru olan ikisine de filtre takmaktır.
b. Güneş Teleskobuyla Gözlem
Güneş teleskobu (solarscope), düşük maliyetlidir ve grup gözlemleri için idealdir. Bu araç, Güneş
görüntüsünü 10 cm genişliğindeki beyaz bir ekran üzerine yansıtır. Grup gözlemleri, özellikle de
küçük yaşlardaki okul çoçuklarının toplu gözlemleri için idealdir.
Şekil 14: Solda Güneş teleskobu, ortada güneş teleskobundan gözlem yapan gözlemciler ve sağda da
güneş teleskobunda elde edilen güneş görüntüsü görülmektedir [22].
c. Mercekli veya Aynalı Teleskoba Filtre Takılarak Gözlem
Mercekli teleskop, iki mercekten oluşan ve görüntüyü odak düzleminde oluşturan bir araçtır. Güneş
gözlemleri için 60 mm ile 100 mm arasında açıklığa (açıklık, kabaca objektif çapıdır) sahip olan bir
mercekli teleskop yeterlidir. Böyle bir teleskoba, fotoğraf filmi, CCD, CMOS dijital kamera alıcısı
veya ışığa duyarlı bir kamera takılabilir [21].
13
Ancak,
Tüm açıklık filtresi
her
unutulmaması
zamanki
gereken,
gibi
teleskoba
takılacak olan filtredir. Dürbün için
geçerli olan kural, teleskop için de
geçerlidir. Filtre göz merceğine veya
görüntüleme
teleskobun
araçının
önüne,
önüne
tüm
değil,
objektifi
kapatacak şekilde takılmalıdır.
Bu
Teleskobun objektifi
tür
filtrelere
“tüm
açıklık
filtresi” adı verilir ve bu filtreler, güneş
ışığını azaltması amacıyla ince bir
aluminyum tabakayla kaplanmış kaliteli
bir camdan oluşur. Nötral yoğunluğu 5
olan bu tür filtrelerin geçirğenliği her
dalgaboyunda (dalgaboyu, bir bakıma
rengi temsil eder çünkü, her rengin
fotonlarının
dalgaboyu
farklıdır)
Şekil 15: Objektifine “tüm açıklık filtresi” takılmış
farklıdır. Bu nedenle elde edilen
teleskop [23].
görüntünün rengi turuncuya yakındır ancak, görüntü kalitesinde hiç bir azalma olmamaktadır. Bu
filtreler aynı zamanda insan gözü için zararlı olan kızılötesi ışınları da geçirmezler [21].
d. Teleskoptan Ekrana Yansıtarak Gözlem
Bu en çok önerilen gözlem yöntemidir.
Bunun nedeni, güvenli bir şekilde aynı
anda birçok kişinin gözlem yapabilmesidir.
Şekilde
görüldüğü
gibi,
düzenek
bir
teleskop ve bu teleskobun göz merceğinin
önüne, odak doğrultusuna dik olacak
şekilde, 20-30 cm uzağa yerleştirilen beyaz
bir ekrandan (ekran için beyaz kağıt
kullanılabilir) oluşur.
Bu düzenekte teleskobun önüne
Şekil 16: Teleskoptaki görüntüyü ekrana yansıtan
herhangi bir filtre takmaya gerek yoktur ve
düzenek [24].
bu düzenekle elde edilen görüntünün kalitesi güneş teleskobuyla elde edilenden daha yüksektir [21].
Ancak dikkat edilmesi gereken nokta, teleskopta hiç bir filtre takılı olmadığı için; gerek teleskopta
Güneş’i ayarlarken, gerekse de gözlem sırasında doğrudan teleskoptan bakılmaması gerektiğidir.
14
e. Teleskoba Webcam (Bilgisayar/Đnternet Kamerası) Takılarak Gözlem
Güneş yüzeyini webcam ile görüntülemek kolay bir yöntemdir ve aynı zamanda amatör astronomlar
arasında en yaygın olan yöntemdir. Bu tür bir gözlem için, teleskoba yukarıda tanımlandığı gibi filtre
(tüm açıklık filtersi) takmak gerekir [21].
Amatör astronomlar arasında webcamin yaygın olmasının nedeniyse sağladığı kolaylıktır. Bir
bilgisayarın USB portuna bağlandığında webcamin kontrolü ve gözlem verisinin biriktirilmesi
bilgisayar tarafından kontrol edilir. Ayrıca, webcam çok kısa poz süreleri (paz süresi, bir bakıma
fotoğrafçılıktaki estantane kavramına benzer) verebildiği için alınan görüntülerde, Yer atmosferindeki
çalkantıdan kaynaklanan ve alınan görüntüleri kötü yönde etkileyen etkilerin de ortadan kalkmasını
sağlar. Örnek olarak, nötral yogunluğu 5 olan bir filtre takılı olan ve 60 ile 100 mm arasında bir
açıklığı sahip teleskopla Güneş görüntüünü almak için saniyenin 100’de 1’i kadarlık poz süresi
vermek yeterlidir. Buna ek olarak, istendiğinde bir çok görüntüyü üst üste bindirebildiği için
sinyal/gürültü oranı yükselmekte ve daha kaliteli görüntüler elde edilmesine olanak sağlar. Bunun için
gerekli olan paket programlar ücretsiz olarak internetten bulunabilir [21].
ĐYĐ GÖZLEMLER
15
KAYNAKLAR
[1] Audouze, J. and Israël, G., 1994, “The Cambridge Atlas Of Astronomy”, Cambridge University
Press, P 434.
[2] http://www.vt-2004.org/Background/Infol2/EIS-A1_pf.html
[3] http://sunearth.gsfc.nasa.gov/eclipse/transit/TV2004/TV2004-Map1b.GIF
[4] http://sunearth.gsfc.nasa.gov/eclipse/transit/TV2004/city-AM.html
[5] http://www.vt-2004.org/mt-2003/mt-2003-sun-protub-normal.jpg
[6] http://www.vt-2004.org/Background/Infol2/EIS-D3_pf.html
[7] http://www.vt-2004.org/Background/Infol2/vt2004-if11-fig3.jpg
[8] http://www.vt-2004.org/Background/Infol2/vt2004-if11-fig4.jpg
[9] Kızılırmak, A., 1977, “Gökbilim Dersleri: Küresel Gökbilim”, Ege Üni. Matbası, Bornova, Đzmir.
[10] http://www.vt-2004.org/Background/Infol2/vt2004-if12-fig2.gif
[11] http://www.vt-2004.org/Background/Infol2/vt2004-if1-fig1.jpg
[12] http://www.vt-2004.org/Background/Infol2/vt2004-if1-fig6.jpg
[13] http://www.vt-2004.org/Background/Infol2/vt2004-if1-fig3.jpg
[14] http://www.vt-2004.org/Background/Infol2/vt2004-if1-fig4.jpg
[15] http://www.vt-2004.org/Background/Infol2/vt2004-if1-fig5.jpg
[16] http://www.imcce.fr/vt2004/en/fiches/fiche_n20a_eng.html
[17] http://www.imcce.fr/vt2004/en/fiches/fiche_n20b_eng.html
[18] http://www.imcce.fr/vt2004/en/fiches/fiche_n20c_eng.html
[19] http://www.imcce.fr/vt2004/en/fiches/fiche_n20d_eng.html
[20] http://www.imcce.fr/vt2004/en/fiches/fiche_n20e_eng.html
[21] http://www.vt-2004.org/Background/Infol2/EIS-B2_pf.html
[22] http://www.deep-sky.it/solarscope/solarscope.html
[23] http://www.vt-2004.org/Background/Infol2/vt2004-if6-fig1.jpg
[24] http://www.vt-2004.org/Background/Infol2/vt2004-if6-fig2.jpg
16