Kiemelt, Mindennapi tudomány

A Jupiter négy holdjának felfedezése

|

A Jupiter a Naptól számítva sorrendben az ötödik bolygó a Naprendszerben. Tömegét tekintve a Jupiter messze a legnagyobb bolygó, egymaga kétszer akkora tömegű, mint a többi naprendszerbeli égitest együttvéve. Természetesen a Napot kivéve. A Jupiter tömege a Nap tömegének egy ezrede, a Föld tömegének pedig 318-szorosa. A Jupiter – a Napot és a Holdat leszámítva – a Vénusz utáni legfényesebb égitest. Távcsővel először 1610-ben Galilei vizsgálta, aki felfedezte a Jupiter négy legnagyobb holdját, melyeket azóta felfedezőjük tiszteletére Galilei-féle holdaknak neveznek. Ezek az Io, Europa, Ganymedes és Callisto. Ez volt az első olyan felfedezés, mely igazolta, hogy nem minden égi mozgás középpontja a Föld, így felfedezésük fontos lépést jelentett a heliocentrikus világkép bizonyításában.jupiter

Galileo Galilei Olaszországban Pisában született 1564-ben, Giulia Ammannati és Vincenzo Galilei zenetudós fiaként. Eredetileg orvosnak készült a pisai Egyetemen, de pénzügyi problémák miatt abba kellett hagynia tanulmányait. Arkhimédész műveinek tanulmányozása a matematika és a természetfilozófia felé fordította. Így matematikát tanított 1589 és 1592 között. Első megjelent művei szintén Arisztotelész szellemében fogantak – igazodva a kor szelleméhez.

1610-ig Padovában professzorként geometriát, mechanikát és csillagászatot tanított, valamint mechanikai kísérleteket és tanulmányokat folytatott. Itt építette termoszkopját, iránytűket konstruált, és kézikönyvet is írt használatukról. 1594-ben szabadalmaztatta vízemelő gépét, és – egyes források szerint – feltalálta a mikroszkópot. 1610. január 7-én fedezte fel a Jupiter bolygó négy legnagyobb holdját, melyek később Galilei-holdak néven lettek ismertek. Ez a felfedezése egy komoly érv volt a Föld központú világgal szemben.

galilei

Galilei

Nem Galilei találta fel a távcsövet, de ő volt az első emberek egyike, aki az ég tanulmányozására használta azt. Egyes feljegyzések szerint a távcsövet 1608-ban Hollandiában találták fel; majd Galilei készített egy 8x nagyítású, később egy kb. 20x nagyítású modellt. 1609. augusztus 25-én bemutatta az első távcsövét a velencei törvényhozóknak. Ez a fajta „másodállása” jövedelmezőnek bizonyult, mivel a kereskedők hasznát vették a hajózásban. 1610 márciusában nyilvánosságra hozta a kezdeti csillagászati megfigyeléseit a Sidereus Nuncius (Csillagászati Hírnök) című rövid értekezésében, melyet maga illusztrált.

Ő volt az első, aki hegyeket és krátereket vélt felfedezni a Holdon, amire a felszínen látható fény-árnyék mintákból következtetett. Ezen megfigyelések segítségével becsülte meg a hegységek magasságát. Majd arra a következtetésre juttatta, hogy a Hold „durva és egyenetlen, csakúgy, mint a Föld felszíne maga” és nem tökéletes gömb, mint ahogy Arisztotelész gondolta. 1610. január 7-én Galilei felfedezett a Jupiter négy nagy holdja közül hármat: az Iót, az Europát és a Kallisztót. Pár nappal később a Ganümédészt is sikerült feljegyeznie. Rájött, hogy ezek a holdak keringenek az égitest körül, mivel néha ideiglenesen eltűnnek; ezt a Jupiter mögötti mozgásuknak tulajdonította. 1620-ban további felfedezéseket tett. Későbbi csillagászok felülbírálták Galilei elnevezéseit, megváltoztatva a Medici-csillagokat Galilei-holdakra. A kijelentés, miszerint egy égitest körül több kisebb égitest kering, átfogó képet adott a geocentrikus világról, aminek a középpontjában a Föld van.

Jupiter_occn_Paris_July2012

A Jupiter és a Galilei holdak

A Szaturnusz gyűrűit is ő észlelte először, de rajzain a gyűrűt a bolygó mellett két szemközti oldalon álló holdként ábrázolta, tehát megfigyelte ugyan a gyűrűt, de annak természetét nem ismerte fel.

Galilei megfigyelte a Vénusz fázisváltozásait, amely hasonlatos Holdunkéhoz. A Kopernikusz által felfedezett heliocentrikus világkép jóslata szerint a Vénusz Nap körüli keringése okozhatja, hogy a Földről látható a Vénusz megvilágított félgömbje, amikor az a Nap ellentétes oldalán van és nem látható, amikor a Föld felőli pályán halad. Ezzel ellentétben, a ptolemaioszi geocentrikus világkép szerint csak növekvő és új fázisok láthatóak, míg a Vénusz a Nap és a Föld között kering Föld körüli pályán. A Vénusz fázisainak megfigyelése igazolta, hogy a bolygó a Nap körül kering és támogatást nyert a heliocentrikus világképhez (de nem bizonyította be azt).

Galilei volt az első azok közül, akik napfoltokat figyeltek meg, habár a kínai csillagászok már bizonyíthatóan ezt korábban megtették. A napfoltok léte egy másik problémát vetett fel a régebbi filozófia által tökéletesnek hitt menny fogalmával. Valamint az évenkénti változás a mozgásukban – először Francesco Sizzi jegyezte le -, hatalmas eltéréseket mutatott a Föld-középpontú világnézettel és Tycho Brahével. A napfoltok felfedezése körüli vita egy hosszú és zord viszályhoz vezetett Christoph Scheinerrel, valamint David Fabriciusszal és a fiával, Johannesszel.

Galilei távcsövével megállapította, hogy a szabad szemmel folytonosnak látszó Tejút csillagok sokaságából áll. Ezzel egy régi vitát döntött el. Beazonosított sok más csillagot, ami szabad szemmel nem vagy nehezen látható.

afenyseb

A fény sebesség mérésének elve

Galilei megfigyelte 1612-ben a Neptunuszt, de nem jött rá, hogy az egy bolygó és így nem vizsgálta különös figyelemmel. A jegyzetfüzetében készített vázlatain még az is látható, hogy megfigyelte a „csillag” elmozdulását, de a bizonytalan és beazonosíthatatlan csillagok közé sorolta az objektumot.

A Galilei-holdak gyakran átvonulnak a Jupiter korongja előtt, mögé kerülnek vagy eltűnnek a bolygó árnyékában. Ezek az égitestek nagy szolgálatot tettek a tudománynak, amikor fogyatkozásaik vizsgálatából sikerült megmérni a fény terjedési sebességét. A fény terjedéséhez időre van szükség. Ezt már Galilei is sejtette, és próbálkozott a megmérésével. Először Olaf Römer, dán csillagász 1685-ben határozta meg a fény terjedési sebességét. Méréséhez csillagászati távolságokat használt. Olaf Römer a Jupiter Io holdjának holdfogyatkozását vizsgálta. Észrevette, hogy a holdfogyatkozás időtartama nem állandó, hanem periodikusan változik. Megfigyelte, hogy a fogyatkozás akkor volt rövidebb, ha a Jupiter és a Föld a Nap ugyanazon az oldalán volt (A), és akkor volt a leghosszabb, ha két bolygó az ellentétes oldalon állt (C).

A megfigyelést azzal hozta kapcsolatba, hogy a fénynek különböző utakat kell befutni a Jupiter és a Föld között, és e helyes feltevés alapján kiszámította, hogy a fény a földpálya átmérőjének megfelelő hosszúságú utat 16 perc alatt teszi meg.

Minden vélemény számít!

Optimization WordPress Plugins & Solutions by W3 EDGE