En 1716 el astrónomo Edmund Halley supo que dentro de 45 años ocurriría uno de los acontecimientos más importantes para la astronomía, el tránsito de Venus por delante del Sol. Teniendo ya 60 años era consciente de que él no llegaría en vida para 1961, por lo que en un extenso documento dejó instrucciones detalladas para que astrónomos de todos los países viajasen a los confines del mundo, montasen sus telescopios y midiesen el fenómeno celeste. Fue el germen de uno de los proyectos científicos más ambiciosos que hemos realizado como humanidad.
Observar el tránsito de Venus: prioridad máxima
En el documento que Edmund Halley envió a la Royal Society insistió en lo importante que era hacer estas mediciones para la investigación astronómica. Debido a su órbita y la nuestra, Venus pasaba por delante del Sol tan sólo cada unos 130 años según los datos conocidos por aquel entonces. Actualmente sabemos que el patrón es más bien 105,5; 8; 121,5 y 8 años. Pero es lo de menos, lo que tenía claro Edmund Haley es que no se trataba de una oportunidad que desaprovechar.
Documento de Edmund Halley enviado a la Royal Society detallando el tránsito de Venus cuatro décadas antes del acontecimiento.¿Observar y medir el tránsito de Venus sólo por el placer del evento? Para nada. En el siglo XVIII el Sistema Solar para los humanos ya tenía una forma (dejamos atrás el sistema geocéntrico para entender que formamos parte de un sistema heliocéntrico) pero no tenía un tamaño, no sabíamos a qué distancia estaba cada astro del resto. Este tránsito permitía medir mejor cuál era la distancia entre la Tierra y el Sol. Nos permitía situarnos en el universo. La distancia entre la Tierra y el Sol es una de las medidas más importantes en astronomía, es lo que conocemos como Unidad Astronómica.
En pleno auge de la Ilustración, la comunidad científica no podía dejar pasar semejante evento. Si las medidas no se tomaban en esa época habría que esperar hasta 1874 para la siguiente oportunidad, un lastre en el campo de la astronomía enorme. De hecho desde entonces tan sólo se han producido cinco tránsitos más. Si estás leyendo esto como mucho habrás podido observar el tránsito del 8 de junio de 2004 y el del 5 de junio de 2012. Y no vas a observar ninguno más, lo siento, el próximo es el 11 de diciembre de 2117.
El tránsito de Venus de 2012 en todo su esplendor gracias al Solar Dynamic Observatory de la NASA.Tutorial para medir la distancia entre el Sol y la Tierra
El astrónomo Edmund Halley propuso la idea de que el tránsito de Venus se podría usar como sistema de medida astronómico. Si diversas personas alrededor del mundo veían el tránsito desde puntos del mundo lo más alejados posibles cada uno vería una trayectoria ligeramente distinta, algunos trayectorias más largas y otros más cortas debido a su ubicación. Con algo de trigonometría y cotejando los datos de coordenadas en la Tierra con el tiempo de la trayectoria era posible calcular la distancia entre la Tierra y el Sol, la magia del paralaje solar. Y "sólo" hacía falta que los observadores tuviesen un telescopio, un reloj y supiesen exactamente en qué parte del mundo estaban. Adicional unas buenas lentes para no dañarse los ojos durante la observación.
Diagrama básico ejemplificando cómo se calcula la distancia entre el Sol y la Tierra por paralaje solar.Escoger los puntos del mundo correctos desde los que observar el tránsito era esencial para que la misión tuviese éxito. Había que viajar a lugares verdaderamente remotos y eso no era fácil en el siglo XVIII. Recordemos, cuanto más alejados los observadores, más preciso sería el resultado final. Se propuso lugares como Siberia, Cabo de Buena Esperanza, islas del sudeste asiático y hasta el Ártico.
Si se veía la trayectoria completa era perfecto, pero también bastaba con ver sólo la entrada o sólo la salida de Venus del área del Sol. Se podía combinar una entrada con una salida de otra localización siempre que se tomasen en la misma latitud. Lo primordial era capturar los datos y ya luego se encargaría de hacer todos los cálculos.
Mapa de uno de los discípulos de Edmund halley mostrando las zonas del planeta donde mejor se vería el tránsito de Venus.Debían ser cálculos precisos, un segundo más o menos se traducía en una desviación de cientos de miles de kilómetros en el resultado final. Había que medir de forma precisa la entrada y la salida para combinar los datos. Para entenderlo fácilmente, es como cuando cerramos un ojo y vemos nuestro dedo en una ubicación que cambia de lugar si cambiamos de ojo. Es sólo una sensación, por la posición de cada ojo. Pues bien, un observador en Estocolmo podría hacer de ojo izquierdo y uno de Siberia podría ser el ojo derecho por ejemplo. Después con una regla trigonométrica se obtiene la distancia final.
Cooperación científica internacional en tiempos de guerra y sin Internet
La teoría ya estaba dada, ahora faltaba ponerlo todo en práctica, y no iba a ser tan fácil. Varios años antes de 1961 la comunidad científica de Londres y la de Paris se pusieron en marcha para organizar a los astrónomos y prepararlos para el tránsito de Venus. Una de las primeras cooperaciones científicas a nivel internacional que requería de mandar astrónomos a varias partes del mundo en viajes que iban a durar no días ni meses, sino años.
Para poner las cosas en contexto, es pleno siglo XVII con varios imperios controlando tanto tierra como territorio marítimo que conecta con sus colonias. Con la ciencia como uno de los pocos nexos que los uniese, los astrónomos tenían que pedir permisos especiales ante los monarcas para poder entrar en tierras enemigas y después hacer viajes de varios años afrontando adversidades de todo tipo. Se estaban jugando la vida para ver a Venus pasar por delante del Sol.
Apuntes de Mikhail Lomonosov, uno de los observadores que midió el tránsito de Venus en 1761.Una vez se llegaba al lugar escogido había que determinar la latitud y longitud exacta a la que se encontraban, porque evidentemente no había GPS que usar. Después era momento de montar el observatorio improvisado, que también lleva su tiempo. Y luego, finalmente, observar el tránsito de Venus, si no es que amanecía nublado y todo el proyecto se iba al traste.
Los documentos de la época indican que más de 130 observadores en todo el mundo vieron el tránsito de Venus el 6 de junio de 1761. Aunque eran menos de una decena los que de verdad importaban para la misión, pues casi un centenar se encontraban por Europa Central e Inglaterra. Esos eran los que no tenían que lidiar con nativos en colonias del Pacífico Sur que destrozaban telescopios por pensar que eran obra de un demonio.
En el momento de la verdad los astrónomos se dieron cuenta de que había un obstáculo más que no conocían, el black drop effect. Los bordes de Venus aparecían borrosos y no pudieron determinan con exactitud la entrada y la salida de Venus. Algún que otro astrónomo tampoco tenía sus coordenadas correctas. Meses después, con los datos recopilados, los resultados finales que pudieron obtener indicaban que la distancia entre la Tierra y el Sol era entre 123 millones de kilómetros y 157 millones de kilómetros.
Había una segunda (y última) oportunidad
Como ya hemos visto, el patrón del tránsito de Venus indica que se repite aproximadamente cada 8 años antes de que sea un periodo de más de 100 años. Esto le daba a los científicos una segunda oportunidad en 1769, una segunda y última oportunidad, pues el siguiente tránsito ya tendría que ser en 1874, algo que no se podían permitir.
Con algunas lecciones aprendidas y con la sociedad y las autoridades ya más conscientes de la importancia del evento, en 1769 repitieron la hazaña. No sin dificultades, algunos astrónomos de hecho se quedaron directamente en sus posiciones durante los ocho años, no les compensaba volver a casa o directamente ni tenían tiempo.
Apunes de David Rittenhouse, uno de los observadores del tránsito de Venus en 1769.El día del segundo tránsito llegó el 3 de junio de 1769. Alrededor del mundo más de 120 observadores vieron el evento astronómico. Calcuta, Siberia, Cabo de Buena Esperanza, Canadá, California, Tahití o el Ártico fueron algunas de las ubicaciones que reportaron posteriormente sus observaciones. Los resultados que obtuvieron en esta ocasión eran de 150.838.824 kilómetros de distancia entre la Tierra y el Sol. En la actualidad sabemos que la distancia real es de 149.597.870 kilómetros. Nada mal.
El capitán James Cook en muchas ocasiones aparece junto al tránsito de venus, como en este sello conmemorativo de Nueva Zelanda, su primera misión fue precisamente la de liderar una de las expediciones para observar el tránsito de Venus de 1769.Poco apreciamos las ventajas que proporciona la tecnología actual y la sociedad global si nos fijamos en cómo tuvieron que ingeniárselas hace menos de 300 años. Este proyecto también dio pie a que se popularizaran las expediciones científicas. Los barcos que buscaban nuevas tierras ya no estaban repletos sólo de soldados, sino también de equipos de científicos para analizar la geología, la flora, la fauna y otros detalles de las tierras descubiertas.
La historia de cómo la comunidad científica del siglo XVIII observó el tránsito de Venus la descubrí gracias a 'Chasing Venus: The Race to Measure the Heavens'. Se trata de un libro de la historiadora Andrea Wulf en el que cuenta con sumo detalle y entusiasmo la aventura, con sus causas, sus consecuencias y alguna que otra divertida anécdota. Si te interesa el tema es una lectura muy recomendada.
Más información | Wikipedia
Imagen | New Zealand Geographic
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La noticia Así gestó el tránsito de Venus uno de los proyectos científicos más ambiciosos de la historia fue publicada originalmente en Xataka por Cristian Rus .
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