Em 3 de junho de 1769, o navegador Capitão James Cook, o naturalista Joseph Banks, o astrônomo Charles Green [en] e o naturalista Daniel Solander registraram o trânsito de Vênus na ilha do Taiti durante a primeira viagem de Cook ao redor do mundo. Durante um trânsito, Vênus aparece como um pequeno disco preto viajando através do Sol. Os trânsitos de Vênus ocorrem em um padrão que se repete a cada 243 anos, com dois trânsitos com oito anos de diferença, separados por intervalos de 121,5 e 105,5 anos. Esses homens, juntamente com uma equipe de cientistas, foram comissionados pela Royal Society de Londres com o objetivo principal de observar o trânsito de Vênus. Suas descobertas não apenas ajudariam a expandir o conhecimento científico, mas também auxiliariam na navegação ao calcular com precisão a longitude do observador. Naquela época, a longitude era difícil de determinar e nem sempre precisa. Uma missão "secreta" que se seguiu ao trânsito incluiu a exploração do Pacífico Sul para encontrar a lendária Terra Australis Incognita ou "terra desconhecida do Sul".
Antecedentes
Em 1663, o matemático escocês James Gregory teve a ideia de usar trânsitos de Vênus ou Mercúrio para determinar a unidade astronômica medindo a aparente paralaxe solar entre diferentes pontos na superfície da Terra. Em uma edição de 1716 das Philosophical Transactions of the Royal Society, Edmond Halley ilustrou a teoria de Gregory mais completamente e explicou melhor como ela poderia estabelecer a distância entre a Terra e o Sol. Em seu relatório, Halley sugeriu locais onde um trânsito completo deveria ser observado devido a um "cone de visibilidade". Os lugares que ele recomendou para observar o fenômeno incluíam a Baía de Hudson, a Noruega e as Ilhas Molucas. Os próximos trânsitos ocorreriam em 1761 e 1769. Halley morreu em 1742, quase vinte anos antes do trânsito. A observação do trânsito de 1761 envolveu o esforço de 120 observadores de nove nações. Thomas Hornsby [en] relatou que as observações não tiveram sucesso principalmente devido às más condições climáticas. Ele alertou a Royal Society em 1766 de que os preparativos precisavam começar para o trânsito de 1769. A publicação de Hornsby nas Philosophical Transactions of the Royal Society em 1766 concentrou a atenção no "cone de visibilidade", indicando, como Halley, alguns dos melhores lugares para observar o trânsito. A Royal Society ostentava que os britânicos "eram inferiores a nenhuma nação na terra, antiga ou moderna" e estavam ansiosos para fazer outra tentativa. Ao escolher um local para observar o trânsito, a Royal Society basicamente escolheu os locais que Halley sugeriu em seu artigo de 1716. O comitê recomendou que o trânsito fosse observado em três pontos: o Cabo Norte na ponta ártica da Noruega, Forte Churchill na Baía de Hudson, Canadá, e uma ilha adequada no Pacífico Sul. Eles afirmaram que dois observadores competentes deveriam ser enviados para cada local. O Rei Jorge III aprovou o projeto e providenciou para que a Marinha fornecesse navios. Ele alocou £4.000 para a sociedade ajudar com as despesas.
Escolhendo uma ilha, um navio e um capitão Em junho de 1767, o navegador britânico Samuel Wallis fez o primeiro contato europeu com o Taiti. Wallis retornou de sua viagem a tempo de ajudar a Royal Society a decidir que seria um local ideal para observar o Trânsito de Vênus. Uma grande vantagem foi que o Taiti era uma das poucas ilhas no Pacífico Sul cuja longitude e latitude eles conheciam. O Almirantado não estava interessado em especificamente onde no Pacífico Sul a observação do trânsito de Vênus ocorreria. Eles estavam mais interessados na missão "secreta" que seria revelada após a observação do trânsito de Vênus: a busca pelo alegado continente meridional. O HM Bark Endeavour foi escolhido para levar os astrônomos e outros cientistas para o Taiti. James Cook foi comissionado como Tenente e nomeado para comandar a embarcação. Cook foi considerado a escolha óbvia, pois era um marinheiro excepcional com qualificações de navegação, um astrônomo capaz e havia observado um eclipse anular em 1766 em Terra Nova que foi comunicado à Royal Society por John Bevis.
Preparação para o trânsito Quando o Endeavour chegou à ilha, Cook decidiu montar o observatório do trânsito de Vênus em terra. Ele precisava de uma plataforma completamente estável, que o navio não podia fornecer, e de muito espaço para trabalhar. O local do observatório seria conhecido como "Forte Vênus". Um espeto arenoso na extremidade nordeste da Baía de Matavai [en], chamado Ponto Vênus por Cook, foi escolhido para o local. Eles começaram a construir o Forte Vênus dois dias após sua chegada. Eles marcaram um perímetro e a construção começou. Tinha obras de terra em três de seus lados adjacentes a canais profundos. Madeira foi coletada para construir paliçadas que coroavam as obras de terra. Tonéis do navio foram enchidos com areia molhada e usados para estabilidade. O lado leste do forte ficava de frente para o rio. Canhões montados foram trazidos do navio. Um portão foi montado e dentro desta fortificação, cinquenta e quatro tendas foram armadas, que abrigavam a tripulação, cientistas e oficiais, bem como o observatório, equipamento de ferreiro e uma cozinha. Cook enviou uma equipe liderada por Zachary Hickes [en] para um ponto na costa leste da ilha para observações adicionais. John Gore [en] liderou outro grupo de trinta e oito em uma ilha vizinha, Eimeo (Mo’orea). Ambas as equipes foram instruídas e abastecidas com o equipamento necessário.
O dia do trânsito
Os observadores foram instruídos a registrar o trânsito em quatro fases da jornada de Vênus através do sol. A primeira fase foi quando Vênus começou a "tocar" a borda externa do sol. Na segunda fase, Vênus estava completamente dentro do disco solar, mas ainda "tocando" a borda externa. Na terceira fase, Vênus cruzou o sol, ainda estava completamente dentro do disco, mas estava "tocando" a borda oposta. Finalmente, na quarta fase, Vênus estava completamente fora do sol, mas ainda estava "tocando" sua borda externa. No dia do trânsito, o céu estava claro. Observações independentes foram feitas por James Cook, Green e Solander com seus próprios telescópios. Devido à raridade do evento, era importante registrar dados precisos. O próximo trânsito não ocorreria por mais de um século, em 1874. Em seu diário [en], Cook escreveu:
Registrar o momento exato das fases provou ser impossível devido a um fenômeno chamado "efeito da gota preta [en]". Originalmente, acreditava-se que o efeito vinha da atmosfera espessa de Vênus, mas a nebulosidade era extensa demais para que esta fosse a razão. Acredita-se agora que a turbulência na atmosfera da Terra leva ao borrão da imagem de Vênus.
Resultados das observações do trânsito de 1769
A Royal Society ficou muito decepcionada com os resultados dos dados coletados do trânsito e com o relatório de Cook. Os observadores do Taiti tiveram problemas com a cronometragem das fases e seus desenhos eram inconsistentes. Eles descobriram mais tarde que isso também era verdade com os observadores nos outros locais. Observadores de todo o mundo notaram uma névoa ou "gota negra" que parecia seguir Vênus, tornando muito difícil registrar os momentos do ponto de entrada no sol e da saída do sol. Herdendorf explica:
Pelo que acreditavam ser um fracasso na observação, a Royal Society decidiu culpar Green, que havia morrido na viagem de volta à Inglaterra. Green não teve a oportunidade de apresentar pessoalmente seus próprios dados, nem pôde se defender. A repreensão de Cook foi tão severa que foi riscada dos procedimentos oficiais da Sociedade.
Comunidade científica O artigo de Halley de 1716 pedia que observadores testemunhassem o trânsito em vários lugares do globo. A resposta da comunidade científica foi surpreendente. Houve pelo menos 120 observadores em sessenta e dois postos individuais para o trânsito de 1761. As observações ocorreram não apenas na Europa, mas também incluíram Calcutá, Tobolsk, Sibéria, o Cabo da Boa Esperança e St. John's em Terra Nova. A observação de 1769 também se mostrou um vasto empreendimento internacional.
Resultados modernos comparados aos resultados do trânsito de 1769 Usando os valores de paralaxe solar obtidos do trânsito de 1769, o astrônomo Thomas Hornsby [en] escreveu nas Philosophical Transitions de dezembro de 1771 que "a distância média da Terra ao Sol é de 93.726.900 milhas inglesas". O valor baseado em radar usado hoje para a unidade astronômica é de 149,597,000 km. Isso é apenas uma diferença de oito décimos de um por cento. Seu trabalho estava dentro dos limites das distâncias do afélio e periélio ao sol, respectivamente ~95 milhões de milhas e ~91 milhões de milhas. Esses resultados foram descritos como "absolutamente notáveis", considerando o que os astrônomos tinham para trabalhar.
Ver também Terra Australis Primeira viagem de James Cook
Referências
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