under den vetenskapliga revolutionen, som ägde rum mellan 15 och 18-talen, gjordes många uppfinningar och upptäckter som för alltid förändrade hur mänskligheten betraktade universum. Och medan denna explosion i lärandet skylde sin existens till otaliga individer, framstår några som särskilt värda beröm och minne.
en sådan individ är Gionvanni Domenico Cassini, även känd under sitt franska namn Jean-Dominique Cassini. En italiensk astronom, ingenjör och astrolog, Cassini gjorde många värdefulla bidrag till modern vetenskap. Det var dock hans upptäckt av luckorna i Saturnus ringar och fyra av dess största månar som han är mest ihågkommen för, och anledningen till att Cassini rymdfarkosten bär sitt namn.
Tidigt liv och utbildning:
Giovanni Domenico Cassini föddes den 8 juni 1625 i den lilla staden Perinaldo (nära Nice, Frankrike) till Jacopo Cassini och Julia Crovesi. Han utbildades av Jesuitforskare och visade en förmåga till matematik och astronomi från en tidig ålder. År 1648 accepterade han en position vid observatoriet i Panzano, nära Bologna, där han anställdes av en rik amatörastronom vid namn Marquis Cornelio Malvasia.
under sin tid vid Panzano-observatoriet kunde Cassini slutföra sin utbildning och blev huvudordförande för astronomi vid universitetet i Bologna 1650. Medan han var där gjorde han flera vetenskapliga bidrag som skulle ha ett varaktigt märke.
detta inkluderade beräkningen av en viktig meridianlinje, som går längs den vänstra gången av San Petronio-basilikan i Bologna. Med en längd på 66,8 meter (219 fot) är det ett av de största astronomiska instrumenten i världen och tillåtet för mätningar som var (vid den tiden) unikt exakta. Denna meridian hjälpte också till att lösa debatten om huruvida universum var geocentrisk eller heliocentrisk.
under sin tid i Italien bestämde Cassini obliquityen av jordens ekliptik – aka. det är axiell lutning, som han beräknade att vara 23 GHz och 29′ vid den tiden. Han studerade också effekterna av brytning och Solparallax, arbetade med planetteori och observerade kometerna 1664 och 1668.
som ett erkännande av hans tekniska färdigheter anställde påven Clement IX Cassini med avseende på befästningar, flodhantering och översvämningar längs Po-floden i norra Italien. År 1663 utsågs Cassini till chef för befästningar och övervakade befästningen av Urbino. Och år 1665 utsågs han till inspektören för staden Perugia i centrala Italien.
Paris Observatory:
år 1669 fick Cassini en inbjudan från Louis XIV av Frankrike att flytta till Paris och hjälpa till att etablera Paris Observatory. Vid ankomsten gick han med i den nybildade Academie Royale des Sciences (Royal Academy of Sciences) och blev den första direktören för Paris Observatory, som öppnade 1671. Han skulle förbli observatoriets direktör fram till sin död 1712.
år 1673 fick Cassini sitt franska medborgarskap och året därpå gifte han sig med Genevi Jacobve de Laistre, dotter till generallöjtnant för Comte de Clermont. Under sin tid i Frankrike tillbringade Cassini större delen av sin tid åt astronomiska studier. Med hjälp av en serie mycket långa luftteleskop gjorde han flera upptäckter och samarbetade med Christiaan Huygens i många projekt.
på 1670-talet började Cassini använda trianguleringsmetoden för att skapa en topografisk karta över Frankrike. Det skulle inte slutföras förrän efter hans död (1789 eller 1793), då det publicerades under namnet Carte de Cassini. Förutom att vara den första topografiska kartan över Frankrike, det var den första kartan för att noggrant mäta longitud och latitud, och visade att nationen var mindre än man tidigare trott.
år 1672 gjorde Cassini och hans kollega Jean Richer samtidiga observationer av Mars (Cassini från Paris och Richer från Franska Guyana) och bestämde dess avstånd till jorden genom parallax. Detta gjorde det möjligt för honom att förfina solsystemets dimensioner och bestämma värdet på den astronomiska enheten (AU) till inom 7% noggrannhet. Han och den engelska astronomen Robert Hooke delar kredit för upptäckten av den stora röda fläcken på Jupiter (ca. 1665).
år 1683 presenterade Cassini en förklaring till ”zodiakljus” – den svaga glöd som sträcker sig bort från solen i himmelens ekliptiska plan – som han korrekt antog orsakas av ett moln av små partiklar som omger solen. Han såg också ytterligare åtta kometer före sin död, som dök upp på natthimlen i 1672, 1677, 1698, 1699, 1702 (två), 1706 och 1707.
i ca. 1690 var Cassini den första som observerade differentiell rotation inom Jupiters atmosfär. Han skapade förbättrade tabeller för positionerna för Jupiters galileiska månar och upptäckte de periodiska förseningarna mellan Ockultationerna av Jupiters månar och de beräknade tiderna. Detta skulle användas av Ole Roemer, hans kollega vid Parisobservatoriet, för att beräkna ljusets hastighet 1675.
år 1683 började Cassini mätningen av meridianbågen (longitudlinjen) genom Paris. Från resultaten drog han slutsatsen att jorden är något långsträckt. I själva verket är jorden plattad vid polerna, uppenbarelsen att jorden inte är en perfekt sfär var banbrytande.
Cassini observerade och publicerade också sina observationer om ytmarkeringarna på Mars, som tidigare hade observerats av Huygens men inte publicerats. Han bestämde också rotationsperioderna för Mars och Jupiter, och hans observationer av månen ledde till Cassini-lagarna, som ger en kompakt beskrivning av månens rörelse. Dessa lagar säger att:
- månen tar lika lång tid att rotera jämnt runt sin egen axel somDet tar att rotera runt jorden. Som en konsekvens är samma ansikte alltid pekat mot jorden.
- månens ekvator lutas i en konstant vinkel (ca 1 32′ av arc) till planet för jordens bana runt solen (dvs. ekliptiken)
- den punkt där månbanan passerar från söder till norr på ekliptiken (aka. den stigande noden i månbanan) sammanfaller alltid med den punkt där månekvatorn passerar från norr till söder på ekliptiken (den nedåtgående noden på månekvatorn).
tack vare sitt ledarskap var Giovanni Cassini den första av fyra på varandra följande Paris Observatory directors som bar hans namn. Detta skulle inkludera sin son, Jaques Cassini (Cassini II, 1677-1756); hans sonson César François Cassini (Cassini III, 1714-84), och hans stora sonson, Jean Dominique Cassini (Cassini IV, 1748-1845).
observationer av Saturnus:
under sin tid i Frankrike gjorde Cassini också sina berömda upptäckter av många av Saturnus månar – Iapetus 1671, Rhea 167 och Tethys och Dione 1684. Cassini namngav dessa månar Sidera Lodoicea (Louis stjärnor) och förklarade korrekt de anomala variationerna i ljusstyrka till närvaron av mörkt material på en halvklot (nu kallad Cassini Regio till hans ära).
år 1675 upptäckte Cassini att Saturnus ringar separeras i två delar av ett gap, som nu kallas ”Cassini Division” till hans ära. Han teoretiserade också att ringarna bestod av otaliga små partiklar, vilket visade sig vara korrekt.
död och arv:
efter att ha ägnat sitt liv åt astronomi och Parisobservatoriet blev Cassini blind 1711 och dog sedan den 14 September 1712 i Paris. Och även om han motstod många nya teorier och ideer som föreslogs under hans livstid, placerar hans upptäckter och bidrag honom bland de viktigaste astronomerna från 17 och 18-talen.
som traditionalist höll Cassini ursprungligen jorden som centrum för solsystemet. Med tiden skulle han Acceptera Solteorin om Nicolaus Copernicus inom gränser, till den grad att han accepterade den modell som Tycho Brahe föreslog. Han avvisade dock teorin om Johannes Kepler att planeter reser i ellipser och föreslog hatt deras vägar var vissa böjda ovaler (dvs. Cassinians, eller ovaler av Cassini)
Cassini avvisade också Newtons gravitationsteori, efter mätningar som han utförde som (felaktigt) föreslog att jorden var långsträckt vid sina poler. Efter fyrtio års kontrovers antogs Newtons teori efter mätningarna av det franska geodetiska uppdraget (1736-1744) och den Lapponiska expeditionen 1737, vilket visade att jorden faktiskt är plattad vid polerna.
för sin livstid har Cassini hedrats på många sätt av det astronomiska samfundet. På grund av hans observationer av månen och Mars namngavs funktioner på deras respektive ytor efter honom. Både månen och Mars har sin egen Cassini-Krater, och Cassini Regio på Saturnus måne Iapetus bär också sitt namn.
sedan finns det Asteroid (24101) Cassini, som upptäcktes av C. W. Juels at 1999 med hjälp av Fountain Hills Observatory telescope. Senast var det gemensamma NASA-ESA Cassini-Huygens uppdrag som nyligen avslutade sitt uppdrag att studera Saturnus och dess månar. Denna robot orbiter och lander uppdrag namngavs för att hedra de två astronomer som var främst ansvarig för att upptäcka Saturn system av månar.
i slutändan har Cassinis passion för astronomi och hans bidrag till vetenskapen säkerställt honom en varaktig plats i historiens annaler. I varje diskussion om den vetenskapliga revolutionen och de inflytelserika tänkarna som fick det att hända visas hans namn tillsammans med sådana armaturer som Copernicus, Galileo och Newton.
vi har skrivit många intressanta artiklar om Giovanni Cassini här på Universe Today. Här är hur många månar har Saturnus?, Planeten Saturnus, Saturnus måne Rhea, Saturnus” Yin-Yang ” måne Iapetus, Saturnus måne Dione.
för mer information, se till att kolla in NASAs Cassini-Huygens missionssida, och ESA: s också.
Astronomi Cast har också några intressanta avsnitt om ämnet. Här är avsnitt 229: Cassini Mission, och avsnitt 230: Christiaan Huygens.