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Obwohl ein Venustransit mit bloßem Auge zu beobachten ist - in unmittelbarer Horizontnähe eventuell auch ohne Augenschutz -, geht man allgemein davon aus, dass vor 1639 niemand ein solches Ereignis tatsächlich gesehen hat. Dies vor allem auch, weil ohne vorherige Kenntnis über den Zeitpunkt eines Venusdurchgangs eine entsprechende Beobachtung auf purem Zufall beruht. Überlegungen, die Babylonier oder andere alte Völker könnten einen Venusdurchgang beobachtet haben sind sehr spekulativ (Artikel von Sten Odenwald).
Dennoch gibt es Indizien, dass der persische Astronom Avicenna Zeuge des Venustransits am 24.05.1032 (Diagramm) war. Ob die Argumente dafür überzeugend sind, mag jeder nach Studium des oben verlinkten Artikels selber entscheiden.

Sehr spekulativ ist eine mögliche Transit-Beobachtung durch die Maya im Jahr 1275 (Diagramm). Immerhin ist zu bedenken, dass die Venus im Kalenderwesen der altmexikanischen Völker eine entscheidende Rolle spielte und dementsprechend wohl regelmäßig beobachtet wurde.

Im Jahr 1627 veröffentlichte Johannes Kepler in seinen Rudolfinischen Tafeln Ephemeriden der Planeten, in denen deren zukünftige Positionen mit bis dato nicht erreichter Genauigkeit vorausberechnet wurden, darunter Transits der Planeten Merkur und Venus vor der Sonne im Jahr 1631. Kepler war es nicht mehr vergönnt, die Bestätigung seiner Vorhersagen zu erleben, denn er starb am 15.11.1630.
Pierre Gassendi konnte den Merkurtransit am 07.11.1631 mit Hilfe der Projektionsmethode beobachten. Von seinem Erfolg angespornt versuchte er am 07. Dezember des gleichen Jahres den ebenfalls von Kepler vorhergesagten Venustransit zu beobachten, in diesem Fall vergeblich. Moderne Berechnungen zeigen, dass der Transit tatsächlich stattfand, die Sonne aber in Europa zum fraglichen Zeitpunkt unter dem Horizont stand (Diagramm).

Steven van Roode: Een venusovergang door Kepler voorspeld
IMCCE: Passages des planètes Mercure et Vénus devant le Soleil - Histoire

Nach den Berechnungen Keplers war nach 1631 erst im Jahr 1761 wieder ein Venusdurchgang zu erwarten, 1639 sollte die Venus die Sonne knapp verfehlen. Der junge britische Astronom Jeremiah Horrocks fand jedoch Widersprüche zwischen den Berechnungen Keplers und dessen Schülers Philip van Lansberge. In mühsamer Kleinarbeit überprüfte er die vorliegenden Daten und kam im November 1639 zu dem Ergebnis, dass bereits am 04.12.1639 ein weiterer Venustransit eintreten würde. Seine Erkenntnisse teilte er seinem Freund William Crabtree mit. Horrocks und Crabtree waren die einzigen und wohl auch ersten Menschen, die am Nachmittag des 04. Dezember kurz vor Sonnenuntergang (Diagramm) die Venus vor der Sonne schweben sahen. Die Beobachtung der beiden wären durch ihren frühen Tod beinahe in Vergessenheit geraten. Erst 1662 veröffentlichte Johannes Hevelius den in lateinischer Sprache verfassten Bericht von Horrocks.
Zwei bedeutende Erkenntnisse verdanken wir dieser ersten Beobachtung eines Venusdurchgangs: zum einen stellte sich heraus, dass der scheinbare Winkeldurchmesser der Venus viel kleiner, nämlich nur eine gute Bogenminute, ist, als man bis dahin allgemein angenommen hatte; zum anderen gelang Horrocks eine Berechnung der Sonnenparallaxe. Demnach war der Abstand der Sonne von der Erde weitaus größer, als aufgrund früherer Beobachtungen vermutet worden war.

Jürgen Giesen: Jeremiah Horrox: Venus in sole visa (deutsche Übersetzung)
Steven van Roode: Het grandioze moment van Jeremiah Horrocks

Im Jahr 1677 führte Edmond Halley die bis dahin sorgfältigste Beobachtung eines Merkurtransits durch. Seine Ergebnisse brachten ihn zu der Erkenntnis, dass sich mit Hilfe von Transits der Planeten Merkur und insbesondere Venus die Sonnenparallaxe und damit die Entfernung zwischen Sonne und Erde bestimmen lassen sollte. Die Methode, die er entwickelte, beruht auf dem Prinzip trigonometrischen Peilung: verschiedene Beobachter, die einen Venusdurchgang von weit auseinanderliegenden Punkten der Erde aus verfolgen, sehen die Venus unter geringfügig abweichenden Blickwinkeln und damit in etwas anderer Position vor der Sonne. Im Jahr 1716 veröffentlichte Halley in dem Wissen, dass er den Venustransit von 1761 nicht mehr erleben würde, einen dringenden Aufruf zur Beobachtung des Ereignisses mittels der von ihm entwickelten Methodik.
Fast ein halbes Jahrhundert später segelte eine ganze Armada von Schiffe aus verschiedenen europäischen Ländern bis zu den entlegensten Gestaden (Diagramm), um Halleys Plan in die Tat umzusetzen. Es war das erste internationale Forschungsprogramm der Menschheitsgeschichte. Unter heute kaum vorstellbaren Anstrengungen und Opfern wurden die Messungen durchgeführt. Da genaue Positionsbestimmungen der Venus auf der Sonnenscheibe schwierig auszuführen waren, ging man einen Umweg: man versuchte die genauen Zeitpunkte des 2. und 3. Kontaktes zu messen, um damit den Weg der Venus über die Sonnenscheibe für den jeweiligen Beobachtungsort festzulegen. Doch die präzise Messung der Kontaktzeiten scheiterte an einem Phänomen, dass unter der Bezeichnung "Schwarzer Tropfen" in die Astronomiegeschichte einging. Entsprechend ungenau waren die Werte, die man für den Abstand Erde - Sonne erhielt: zwischen 125 und 155 Millionen Kilometern.
Der russische Wissenschaftler Michail Lomonossow bemerkte während des Transits einen leuchtenden Saum um das Venusscheibchen und schloss daraus vollkommen zutreffend, dass der Planet eine Atmosphäre besitzen müsse.

Richard W. Pogge: How Far to the Sun? The Venus Transits of 1761 & 1769
Dominique Tournès: L'observation du transit de Vénus: Expéditions astronomiques dans l'océan Indien aux XVIIIe et XIXe siècles (PDF-Datei)
Universität Bologna: Fotos historischer Schriften zum Venustransit 1761
Bodensee-Sternwarte: Le Gentil wollte zwei Venusdurchgänge beobachten

Im Jahr 1769 waren erneut zahlreiche Expeditionen in die Gebiete der Erde, von denen aus der Transit sichtbar sein würde (Diagramm), unterwegs. Der wohl berühmteste Teilnehmer war James Cook, der den Transit im Rahmen seiner Weltumsegelung von Tahiti aus beobachtete, an einem Ort, der noch heute den Namen "Point Venus" trägt.
Wiederum beeinträchtigte der "Schwarzer Tropfen" die Beobachtungen, aber man war jetzt auf diesen Störfaktor vorbereitet und erhielt deshalb bessere Messwerte. Außerdem hatte man nun die Datensätze von 2 Transiten vorliegen. Daraus berechnete der französische Astronom Jérôme Lalande im Jahr 1771 den Abstand Sonne - Erde zu 153 +/- 1 Mil. Kilometern. Die Abweichung vom wahren Wert betrug nur etwa 2%. Letztendlich waren die unvorstellbaren Strapazen und Opfer der zahlreichen Expeditionen also von Erfolg gekrönt und Halleys Methode hatte sich allen Widrigkeiten zum Trotz bewährt.

Jürgen Giesen: Captain Cook beobachtet den Venustransit vom 3. Juni 1769
Brian Greig & Orrery Maker: Transit of Venus 1769
P. Armand Kraml: P. Plazidus Fixlmillners Arbeiten zum Venusdurchgang vom 3. Juni 1769
Richard W. Pogge: How Far to the Sun? The Venus Transits of 1761 & 1769
Steven van Roode: De gutta nigra en de achromaat
Science@NASA: James Cook and the Transit of Venus
Dominique Tournès: L'observation du transit de Vénus: Expéditions astronomiques dans l'océan Indien aux XVIIIe et XIXe siècles (PDF-Datei)
Universität Wien: Maximilian Hell

Obwohl man sich inzwischen neue Methoden zur Entfernungsbestimmung im Sonnensystem, u.a. die Bestimmung der Parallaxe des Planeten Mars, erschlossen hatte, wurden für die beiden Venustransite 1874 und 1882 weltweit Forschungsprogramme aufgelegt, die in ihren Dimensionen diejenigen des 18. Jh. noch übertrafen. Dabei wurde der Transit des Jahres 1874 als eine Art Generalprobe betrachtet, bei der Erfahrungen gesammelt werden sollten, die dann den Beobachtungen 1882 zu Gute kommen sollten. Entsprechend der Sichtbarkeit des Transits (Diagramm) waren die meisten Expeditionen im asiatischen und pazifischen Raum unterwegs.

Steven van Roode: Nieuwe technieken
Ward Valencourt Ranger: Transit of Venus expedition, 1874
Brian Greig & Orrery Maker: Transit of Venus 1874
N. Rathnasree & Sanat Kumar: 1874 Transit Observations of A.V. Narsinga Rao, at Visakhapatnam, India
N. Rathnasree: 1874 Transit of Venus Observations of Pathani Samanta Chandrasekhar
Dominique Tournès: L'observation du transit de Vénus: Expéditions astronomiques dans l'océan Indien aux XVIIIe et XIXe siècles (PDF-Datei)
Venus achterna: Sterrenkundigen op expeditie in 1874
Royal Society of New Zealand: The French Expedition to Campbell Island in 1874
Universität Wien: Venusdurchgang 8.Dezember 1874 - Expedition nach Iasi (Rumänien)
The RAS Library Transits of Venus, 1874 & 1882
ESO: The Venus Transit Observed in 1874

Der Schwerpunkt der Beobachtungstätigkeit lag bei diesem Transit in der Neuen Welt (Diagramm). Man wendete nun auch in großem Stil fotografische Methoden an - den Störfaktor "Schwarzer Tropfen" konnte man aber auch damit nicht ausschalten. Aber man hatte jetzt Datensätze von 4 Venustransits vorliegen und konnte die Ungenauigkeiten der Messmethodik durch Mittelung zahlreicher Einzelwerte kompensieren. Deshalb war Simon Newcomb mittels neuer statistischer Verfahren in der Lage, die mittlere Entfernung der Erde von der Sonne zu 149,59 +/- 0,31 Millionen Kilometern bestimmen. Die Abweichung zum heute anerkannten Wert von 149,59787069 Kilometern +/- 0,030 Kilometern war nur noch marginal. Die modernen, hochpräzisen Messungen wurden übrigens ebenfalls mit Hilfe der Venus gewonnen - nämlich durch Bestimmung der Laufzeit von Radarechos dieses Planeten.

S.J. Dick: The American Transit of Venus Expeditions of 1882, Including San Antonio
W.P. Koorts: The 1882 Transit of Venus: Observations from Wellington, South Africa
Steven van Roode: De laatste venusovergang van de negentiende eeuw
Dominique Tournès: L'observation du transit de Vénus: Expéditions astronomiques dans l'océan Indien aux XVIIIe et XIXe siècles (PDF-Datei)
The RAS Library Transits of Venus, 1874 & 1882

Im Jahr 2004 war die Entfernung zwischen Sonne und Erde längst bis auf 100 Meter genau bekannt. Trotzdem wurden beim am 08.06.2004 weitaus mehr Parallaxenbestimmungen vorgenommen als bei allen vorherigen Transits zusammen, wobei z.T. eine verblüffende Genauigkeit erzielt wurde. Im Vordergrund standen jedoch die Freude an der Sache an sich und das Nachvollziehen der historischen Experimente. Nicht Nachvollziehen ließ sich hingegen der "Schwarze Tropfen". Der Verdacht liegt nahe, dass seine Ursache hauptsächlich in der geringeren optischen Qualität der Teleskope des 18. und 19. Jahrhunderts zu suchen ist. Anfang des 21. Jahrhunderts sind selbst Amateurinstrumente so gut, dass sich mit ihnen der Atmosphärenring der Venus beobachten lässt. Gelöst wurde auch die im Vorfeld umstrittene Frage, ob man die Venus mit bloßem Auge vor der Sonne sehen kann. Bei den allermeisten Menschen erwies sich das Auflösungsvermögen der Augen als ausreichend hoch.
Wenig überraschend wurde der Venustransit am 8. Juni 2004 (Diagramm) zu einem medialen Großereignis; zehntausende Menschen sammelten sich bei öffentlichen Beobachtungen der Sternwarten und Astrovereine. Wer Pech mit dem Wetter hatte, konnte unter einer kaum überschaubaren Fülle von Webcasts via Internet wählen.
Angesicht des allgemeinen Spektakels und der Fokussierung auf die historischen Experimente und Beobachtungen ging es fast unter, dass die Venustransits inzwischen eine neue wissenschaftliche Bedeutung erhalten hatten. Sie eignen sich nämlich hervorragend als Fallstudien für die Beobachtung von Planetendurchgängen in anderen Sonnensystemen. Die Beobachtung solcher Ereignisse bietet eine elegante Möglichkeit, um die Existenz von Exoplaneten nachzuweisen und zugleich Informationen über die Beschaffenheit ihrer Atmosphären zu gewinnen.

Fred Espenak: Predictions for the 2004 Transit of Venus
NASA: Sun-Earth Day 2004 - Venus Transit
WAA: Venusdurchgang vor der Sonne
Chuck Bueter: Transit of Venus
Steven van Roode: De Venusovergang
Ernie Mastroianni: Venus transit, sunrise
Frequency.com: NOAA Satellite Observes Venus Transit in front of the Sun