Während der wissenschaftlichen Revolution, die zwischen dem 15. und 18.Jahrhundert stattfand, wurden zahlreiche Erfindungen und Entdeckungen gemacht, die die Sichtweise der Menschheit auf das Universum für immer veränderten. Und während diese Explosion des Lernens ihre Existenz unzähligen Individuen verdankte, Einige zeichnen sich als besonders lobenswert und erinnerungswürdig aus.
Eine solche Person ist Gionvanni Domenico Cassini, auch bekannt unter seinem französischen Namen Jean-Dominique Cassini. Cassini, ein italienischer Astronom, Ingenieur und Astrologe, leistete viele wertvolle Beiträge zur modernen Wissenschaft. Es war jedoch seine Entdeckung der Lücken in den Saturnringen und vier seiner größten Monde, für die er am meisten in Erinnerung ist, und der Grund, warum die Cassini-Raumsonde seinen Namen trägt.
Frühes Leben und Ausbildung:
Giovanni Domenico Cassini wurde am 8. Juni 1625 in der kleinen Stadt Perinaldo (in der Nähe von Nizza, Frankreich) als Sohn von Jacopo Cassini und Julia Crovesi geboren. Von Jesuitenwissenschaftlern erzogen, zeigte er schon früh eine Begabung für Mathematik und Astronomie. 1648 nahm er eine Stelle am Observatorium in Panzano bei Bologna an, wo er von einem reichen Amateurastronomen namens Marquis Cornelio Malvasia angestellt wurde.
Während seiner Zeit am Panzano-Observatorium konnte Cassini seine Ausbildung abschließen und wurde 1650 Hauptprofessor für Astronomie an der Universität Bologna. Dort leistete er mehrere wissenschaftliche Beiträge, die bleibende Spuren hinterlassen würden.
Dies beinhaltete die Berechnung einer wichtigen Meridianlinie, die entlang des linken Seitenschiffs der Basilika San Petronio in Bologna verläuft. Mit einer Länge von 66,8 Metern (219 Fuß) ist es eines der größten astronomischen Instrumente der Welt und ermöglichte Messungen, die (zu dieser Zeit) einzigartig präzise waren. Dieser Meridian half auch, die Debatte darüber beizulegen, ob das Universum geozentrisch oder heliozentrisch war oder nicht.
Während seiner Zeit in Italien bestimmte Cassini die Schrägheit der Ekliptik der Erde – aka. es ist die axiale Neigung, die er damals auf 23 ° und 29 ‚berechnete. Er studierte auch die Auswirkungen der Brechung und der Sonnenparallaxe, arbeitete an der Planetentheorie und beobachtete die Kometen von 1664 und 1668.
Papst Clemens IX. beauftragte Cassini in Anerkennung seiner Ingenieurskunst mit Befestigungen, Flussmanagement und Überschwemmungen entlang des Po in Norditalien. 1663 wurde Cassini zum Superintendenten der Befestigungsanlagen ernannt und beaufsichtigte die Befestigung von Urbino. Und 1665 wurde er zum Inspektor für die Stadt Perugia in Mittelitalien ernannt.
Pariser Sternwarte:
1669 erhielt Cassini eine Einladung Ludwigs XIV. Nach seiner Ankunft trat er der neu gegründeten Academie Royale des Sciences (Königliche Akademie der Wissenschaften) bei und wurde der erste Direktor des Pariser Observatoriums, das 1671 eröffnet wurde. Er blieb bis zu seinem Tod 1712 Direktor des Observatoriums.
1673 erhielt Cassini die französische Staatsbürgerschaft und heiratete im folgenden Jahr Geneviève de Laistre, die Tochter des Generalleutnants des Comte de Clermont. Während seiner Zeit in Frankreich verbrachte Cassini den größten Teil seiner Zeit mit astronomischen Studien. Mit einer Reihe sehr langer Luftteleskope machte er mehrere Entdeckungen und arbeitete bei vielen Projekten mit Christiaan Huygens zusammen.
In den 1670er Jahren begann Cassini mit der Triangulationsmethode, eine topografische Karte von Frankreich zu erstellen. Es wurde erst nach seinem Tod (1789 oder 1793) fertiggestellt, als es unter dem Namen Carte de Cassini veröffentlicht wurde. Es war nicht nur die erste topografische Karte Frankreichs, sondern auch die erste Karte, die Längen- und Breitengrade genau maß, und zeigte, dass die Nation kleiner war als bisher angenommen.
1672 machten Cassini und sein Kollege Jean Richer simultane Beobachtungen des Mars (Cassini aus Paris und Richer aus Französisch-Guayana) und bestimmten seine Entfernung zur Erde durch Parallaxe. Dies ermöglichte es ihm, die Dimensionen des Sonnensystems zu verfeinern und den Wert der Astronomischen Einheit (AU) mit einer Genauigkeit von 7% zu bestimmen. Er und der englische Astronom Robert Hooke teilen sich die Anerkennung für die Entdeckung des Großen Roten Flecks auf Jupiter (ca. 1665).
1683 präsentierte Cassini eine Erklärung für das „zodiakale Licht“ – das schwache Leuchten, das sich in der Ekliptikebene des Himmels von der Sonne weg erstreckt –, von dem er richtig annahm, dass es durch eine Wolke kleiner Teilchen verursacht wird, die die Sonne umgeben. Er sah auch acht weitere Kometen vor seinem Tod, die am Nachthimmel in erschienen 1672, 1677, 1698, 1699, 1702 ( zwei), 1706 und 1707.
In ca. 1690 Cassini war der erste, der eine differentielle Rotation innerhalb der Jupiteratmosphäre beobachtete. Er schuf verbesserte Tabellen für die Positionen der galileischen Jupitermonde und entdeckte die periodischen Verzögerungen zwischen den Bedeckungen der Jupitermonde und den berechneten Zeiten. Dies würde von Ole Roemer, seinem Kollegen am Pariser Observatorium, verwendet, um 1675 die Lichtgeschwindigkeit zu berechnen.
1683 begann Cassini mit der Messung des Meridianbogens (Längengrad) durch Paris. Aus den Ergebnissen schloss er, dass die Erde etwas länglich ist. Während die Erde tatsächlich an den Polen abgeflacht ist, war die Offenbarung, dass die Erde keine perfekte Kugel ist, bahnbrechend.
Cassini beobachtete und veröffentlichte auch seine Beobachtungen über die Oberflächenmarkierungen auf dem Mars, die zuvor von Huygens beobachtet, aber nicht veröffentlicht worden waren. Er bestimmte auch die Rotationsperioden von Mars und Jupiter, und seine Beobachtungen des Mondes führten zu den Cassini-Gesetzen, die eine kompakte Beschreibung der Bewegung des Mondes liefern. Diese Gesetze besagen, dass:
- Der Mond braucht die gleiche Zeit, um sich gleichmäßig um seine eigene Achse zu drehen, wie er braucht, um sich um die Erde zu drehen. Infolgedessen ist immer dasselbe Gesicht auf die Erde gerichtet.
- Der Äquator des Mondes ist in einem konstanten Winkel (etwa 1 ° 32 ‚Bogen) zur Ebene der Erdumlaufbahn um die Sonne (dh die Ekliptik) geneigt.
- Der Punkt, an dem die Mondumlaufbahn von Süden nach Norden auf der Ekliptik verläuft (aka. der aufsteigende Knoten der Mondumlaufbahn) fällt immer mit dem Punkt zusammen, an dem der Mondäquator auf der Ekliptik (dem absteigenden Knoten des Mondäquators) von Norden nach Süden verläuft.
Dank seiner Führung war Giovanni Cassini der erste von vier aufeinanderfolgenden Direktoren des Pariser Observatoriums, die seinen Namen trugen. Dazu gehörten sein Sohn Jaques Cassini (Cassini II, 1677-1756); sein Enkel César François Cassini (Cassini III, 1714-84); und sein Urenkel Jean Dominique Cassini (Cassini IV, 1748-1845).
Beobachtungen des Saturn:
Während seiner Zeit in Frankreich machte Cassini auch seine berühmten Entdeckungen vieler Saturnmonde – Iapetus 1671, Rhea 167 und Tethys und Dione 1684. Cassini nannte diese Monde Sidera Lodoicea (die Sterne von Louis) und erklärte die anomalen Helligkeitsschwankungen korrekt mit dem Vorhandensein von dunklem Material auf einer Hemisphäre (jetzt Cassini Regio zu seinen Ehren genannt).
1675 entdeckte Cassini, dass die Ringe des Saturn durch eine Lücke in zwei Teile getrennt sind, die ihm zu Ehren jetzt „Cassini Division“ genannt wird. Er stellte auch die Theorie auf, dass die Ringe aus unzähligen kleinen Partikeln bestanden, was sich als richtig herausstellte.
Tod und Vermächtnis:
Nachdem er sein Leben der Astronomie und dem Pariser Observatorium gewidmet hatte, erblindete Cassini 1711 und starb dann am 14.September 1712 in Paris. Und obwohl er sich zu Lebzeiten vielen neuen Theorien und Ideen widersetzte, zählen ihn seine Entdeckungen und Beiträge zu den wichtigsten Astronomen des 17. und 18.
Als Traditionalist hielt Cassini die Erde zunächst für das Zentrum des Sonnensystems. Mit der Zeit würde er die Sonnentheorie von Nikolaus Kopernikus in Grenzen akzeptieren, bis er das von Tycho Brahe vorgeschlagene Modell akzeptierte. Er lehnte jedoch die Theorie von Johannes Kepler ab, dass sich Planeten in Ellipsen bewegen, und schlug vor, dass ihre Wege bestimmte gekrümmte Ovale (d. H. Cassinianer oder Ovale von Cassini)
Cassini lehnte auch Newtons Gravitationstheorie ab, nachdem er Messungen durchgeführt hatte, die (fälschlicherweise) darauf hindeuteten, dass die Erde an ihren Polen länglich war. Nach vierzig Jahren der Kontroverse wurde Newtons Theorie nach den Messungen der französischen Geodätischen Mission (1736-1744) und der Lapponischen Expedition im Jahr 1737 übernommen, die zeigten, dass die Erde tatsächlich an den Polen abgeflacht ist.
Für sein Lebenswerk wurde Cassini in vielerlei Hinsicht von der astronomischen Gemeinschaft geehrt. Aufgrund seiner Beobachtungen von Mond und Mars wurden Merkmale auf ihren jeweiligen Oberflächen nach ihm benannt. Sowohl der Mond als auch der Mars haben ihren eigenen Cassini-Krater, und Cassini Regio auf dem Saturnmond Iapetus trägt auch seinen Namen.
Dann gibt es noch den Asteroiden (24101) Cassini, der 1999 von C.W. Juelsmann mit dem Fountain Hills Observatory Telescope entdeckt wurde. Zuletzt gab es die gemeinsame NASA-ESA Cassini-Huygens-Mission, die kürzlich ihre Mission zur Untersuchung des Saturn und seiner Monde abgeschlossen hat. Diese Roboter-Orbiter- und Lander-Mission wurde zu Ehren der beiden Astronomen benannt, die hauptsächlich für die Entdeckung des Saturn-Mondsystems verantwortlich waren.
Letztendlich haben Cassinis Leidenschaft für die Astronomie und seine Beiträge zu den Wissenschaften ihm einen dauerhaften Platz in den Annalen der Geschichte gesichert. In jeder Diskussion über die wissenschaftliche Revolution und die einflussreichen Denker, die sie ermöglichten, taucht sein Name neben Koryphäen wie Kopernikus, Galileo und Newton auf.
Wir haben viele interessante Artikel über Giovanni Cassini hier bei Universe Today geschrieben. Wie viele Monde hat Saturn?, Der Planet Saturn, Saturnmond Rhea, Saturn „Yin-Yang“ Mond Iapetus, Saturnmond Dione.
Weitere Informationen finden Sie auf der Cassini-Huygens-Missionsseite der NASA und der ESA.
Astronomy Cast hat auch einige interessante Episoden zu diesem Thema. Hier ist Episode 229: Cassini-Mission und Episode 230: Christiaan Huygens.