Прохождение Венеры по диску Солнца

Введение

Астрономический транзит Венеры по диску Солнца – астрономическое явление.

Транзит Венеры происходит, когда Венера проходит непосредственно между Солнцем и Землей (или любой другой внешней планетой), становясь видимой на фоне (и, следовательно, частично закрывая) солнечного диска. Во время транзита Венера выглядит как маленький черный круг, движущийся по поверхности Солнца. Транзиты Венеры повторяются периодически. Пара транзитов происходит с интервалом в восемь лет в декабре (по григорианскому календарю), после чего следует промежуток в 121,5 года, затем другая пара транзитов происходит с интервалом в восемь лет в июне, после чего следует еще один промежуток в 105,5 года. Даты сдвигаются примерно на 2 дня в течение 243-летнего цикла. Эта периодичность отражает близость соотношений орбитальных периодов Земли и Венеры к значениям 8:13 и 243:395. Последние пары транзитов произошли 8 июня 2004 года и 5–6 июня 2012 года. Следующие две пары транзитов состоятся 10–11 декабря 2117 года и 8 декабря 2125 года. В прошлом транзиты Венеры использовались для определения размеров Солнечной системы. Транзит 2012 года предоставил возможности для исследований, в частности, для усовершенствования методов, применяемых при поиске экзопланет.

1769 транзит

В 1769 году ученые отправились в путешествия по всему миру. Чешский астроном Кристиан Майер был приглашен российской императрицей Екатериной Великой для наблюдения за транзитом в Санкт-Петербурге вместе с Андерсом Йоханом Лекселем, в то время как другие члены Российской академии наук отправились в восемь других мест в Российской империи под общей координацией Степана Румовского. Король Георг III из Соединенного Королевства построил Королевскую обсерваторию возле своей летней резиденции в Ричмонд-Лодж, чтобы он и королевский астроном Стивен Деменбрей могли наблюдать за транзитом. Хелл и его помощник Янош Саджнович отправились в Вардё, Норвегия. Уэльс и Джозеф Даймонд отправились в Гудзонов залив, чтобы наблюдать за событием. В Филадельфии Американское философское общество возвело три временные обсерватории и назначило комитет во главе с Дэвидом Риттенхаусом. Наблюдения были проведены группой во главе с доктором Бенджамином Уэстом в Провиденсе, Род-Айленд. Наблюдения также были сделаны с Таити Джеймсом Куком и Чарльзом Грином в месте, до сих пор известном как точка Венера. Д’Отерош отправился в Сан-Хосе-дель-Кабо, в то время в Новой Испании, чтобы наблюдать за транзитом с двумя испанскими астрономами (Висенте де Дос и Сальвадором де Мединой). За свои труды он умер в эпидемии желтой лихорадки вскоре после завершения наблюдений. Только 9 из 28 человек в экспедиции вернулись домой живыми. Ле Жантиль провел более восьми лет в путешествиях, пытаясь наблюдать хотя бы один из транзитов. Находясь за границей, он был объявлен мертвым, в результате чего потерял жену и имущество. По возвращении он восстановил свое место во Французской академии и женился повторно. Американский астроном Саймон Ньюкомб объединил данные из последних четырех транзитов и получил значение, позволившее вычислить астрономическую единицу (АЕ), которая отличалась от общепринятого значения на 0,007%. Во время транзита 2004 года ученые попытались измерить потерю света, поскольку Венера заслоняла часть солнечного света, чтобы усовершенствовать методы обнаружения экзопланет. Транзит Венеры в 2012 году также предоставил ученым возможности для исследований, особенно в отношении изучения экзопланет. Это событие стало первым в своем роде, задокументированным из космоса, и было сфотографировано на борту Международной космической станции астронавтом NASA Доном Петтитом. Измерение уменьшения яркости звезды во время транзита – одно из наблюдений, которое может помочь астрономам найти экзопланеты. В отличие от транзита Венеры 2004 года, транзит 2012 года произошел во время активной фазы 11-летнего цикла солнечной активности, что дало астрономам возможность попрактиковаться в обнаружении сигнала планеты вокруг «пятнистой» переменной звезды. Измерения видимого диаметра планеты, такой как Венера, во время транзита позволяют ученым оценить размеры экзопланет. Наблюдения за атмосферой Венеры с помощью наземных телескопов и аппарата Venus Express дали ученым более широкие возможности для понимания среднего уровня атмосферы Венеры, чем это было возможно с любой точки зрения по отдельности, и предоставили новую информацию о климате планеты. Спектрографические данные атмосферы Венеры можно сравнить с исследованиями атмосфер экзопланет. Космический телескоп Хаббл использовал Луну в качестве зеркала для изучения света из атмосферы Венеры и определения ее состава.

For the 1769 transit, scientists travelled to places all over the world. The Czech astronomer Christian Mayer was invited by the Russian empress Catherine the Great to observe the transit in Saint Petersburg with Anders Johan Lexell, while other members of the Russian Academy of Sciences went to eight other locations in the Russian Empire under the general coordination of Stepan Rumovsky. King George III of the United Kingdom had the King's Observatory built near his summer residence at Richmond Lodge, so that he and the Astronomer Royal, Stephen Demainbray, could observe the transit. Hell and his assistant János Sajnovics travelled to Vardø, Norway. Wales and Joseph Dymond went to Hudson Bay to observe the event. In Philadelphia, the American Philosophical Society erected three temporary observatories and appointed a committee led by David Rittenhouse. Observations were made by a group led by Dr. Benjamin West in Providence, Rhode Island, Observations were also made from Tahiti by James Cook and Charles Green at a location still known as Point Venus. D'Auteroche went to San José del Cabo in what was then New Spain to observe the transit with two Spanish astronomers (Vicente de Doz and Salvador de Medina). For his trouble he died in an epidemic of yellow fever there shortly after completing his observations. Only 9 of 28 in the entire party returned home alive. Le Gentil spent over eight years travelling in an attempt to observe either of the transits. Whilst abroad he was declared dead, and as a result he lost his wife and possessions. Upon his return he regained his seat in the French Academy and remarried. The American astronomer Simon Newcomb combined the data from the last four transits, and he arrived at a value of The participants' observations allowed a calculation of the astronomical unit (AU) of , which differed from the accepted value by 0.007%. During the 2004 transit, scientists attempted to measure the loss of light as Venus blocked out some of the Sun's light, in order to refine techniques for discovering extrasolar planets. The 2012 transit of Venus provided scientists with research opportunities as well, in particular in regard to the study of exoplanets. The event additionally was the first of its kind to be documented from space, photographed aboard the International Space Station by NASA astronaut Don Pettit. The measurement of the dips in a star's brightness during a transit is one observation that can help astronomers find exoplanets. Unlike the 2004 Venus transit, the 2012 transit occurred during an active phase of the 11 year activity cycle of the Sun, and it gave astronomers an opportunity to practise picking up a planet's signal around a "spotty" variable star. Measurements made of the apparent diameter of a planet such as Venus during a transit allows scientists to estimate exoplanet sizes. Observation made of the atmosphere of Venus from Earth based telescopes and the Venus Express gave scientists a better opportunity to understand the intermediate level of Venus's atmosphere than was possible from either viewpoint alone, and provided new information about the climate of the planet. Spectrographic data of the atmosphere of Venus can be compared to studies of the atmospheres of exoplanets. The Hubble Space Telescope used the Moon as a mirror to study light from the atmosphere of Venus, and so determine its composition.

Будущие транзитные перевозки

+ Дата(ы) транзита Время (UTC) Примечания Начало Середина Конец 10–11 декабря 2117 23:58 02:48 05:38 Виден полностью в восточном Китае, Корее, Японии, на юге Дальнего Востока России, Тайване, Индонезии и Австралии. Частично виден в Центральной Азии, на Ближнем Востоке, в южной части России, в Индии, на большей части Африки и на крайнем западном побережье США. 8 декабря 2125 13:15 16:01 18:48 Виден полностью в Южной Америке и восточной части США. Частично виден в западной части США, Европе, Африке и Океании. 11 июня 2247 08:42 11:33 14:25 Виден полностью в Африке, Европе и на Ближнем Востоке. Частично виден в Восточной Азии и Индонезии, а также в Северной и Южной Америке. 9 июня 2255 01:08 04:38 08:08 Виден полностью в России, Индии, Китае и западной Австралии. Частично виден в Африке, Европе и западной части США. 12–13 декабря 2360 22:32 01:44 04:56 Виден полностью в Австралии и большей части Индонезии. Частично виден в Азии, Африке и западной половине Америки. 10 декабря 2368 12:29 14:45 17:01 Виден полностью в Южной Америке, Западной Африке и на восточном побережье США. Частично виден в Европе, на западе США и на Ближнем Востоке. 12 июня 2490 11:39 14:17 16:55 Виден полностью по большей части Америки, западной Африки и Европы. Частично виден в Восточной Африке, на Ближнем Востоке и в Азии. 10 июня 2498 03:48 07:25 11:02 Виден полностью по большей части Европы, Азии, Ближнего Востока и восточной Африки. Частично виден в восточной части Америки, Индонезии и Австралии. Транзиты обычно происходят парами, поскольку продолжительность восьми земных лет почти равна 13 годам на Венере. Это приблизительное соединение недостаточно точно для образования триплета, так как Венера прибывает на 22 часа раньше каждый раз. Последний транзит, не входивший в пару, произошел в 1396 году (планета прошла немного выше диска Солнца в 1388 году); следующий ожидается в 3089 году. Через 243 года транзиты Венеры повторяются. Транзит 1874 года относится к 243-летнему циклу №1. Транзит 1882 года относится к №2. Транзит 2004 года относится к №3, а транзит 2012 года – к №4. Транзит 2117 года относится к №1 и так далее. Однако восходящий узел (декабрьские транзиты) орбиты Венеры смещается назад каждые 243 года, поэтому транзит 2854 года станет последним в серии №3, а не в серии №1. Нисходящий узел (июньские транзиты) смещается вперед, поэтому транзит 3705 года станет последним в серии №2. Со временем начнутся новые серии транзитов, а старые завершатся. В отличие от серии саросов для лунных затмений, транзитная серия может возобновиться после перерыва. Транзитные серии также значительно различаются по длительности, чем саросские серии.

+ Date(s) oftransit Time (UTC) Notes Start Mid End 10–11 December 2117 23:58 02:48 05:38 Visible in entirety in eastern China, Korea, Japan, south of Russian Far East, Taiwan, Indonesia, and Australia. Partly visible in Central Asia, the Middle East, south part of Russia, in India, most of Africa, and on extreme U. S. West Coast. 8 December 2125 13:15 16:01 18:48 Visible in entirety in South America and the eastern U. S. Partly visible in Western U. S., Europe, Africa, and Oceania. 11 June 2247 08:42 11:33 14:25 Visible in entirety in Africa, Europe, and the Middle East. Partly visible in East Asia and Indonesia, and in North and South America. 9 June 2255 01:08 04:38 08:08 Visible in entirety in Russia, India, China, and western Australia. Partly visible in Africa, Europe, and the western U. S. 12–13 December 2360 22:32 01:44 04:56 Visible in entirety in Australia and most of Indonesia. Partly visible in Asia, Africa, and the western half of the Americas. 10 December 2368 12:29 14:45 17:01 Visible in entirety in South America, western Africa, and the U. S. East Coast. Partly visible in Europe, the western U. S., and the Middle East. 12 June 2490 11:39 14:17 16:55 Visible in entirety through most of the Americas, western Africa, and Europe. Partly visible in eastern Africa, the Middle East, and Asia. 10 June 2498 03:48 07:25 11:02 Visible in entirety through most of Europe, Asia, the Middle East, and eastern Africa. Partly visible in eastern Americas, Indonesia, and Australia. Transits usually occur in pairs, because the length of eight Earth years is almost the same as 13 years on Venus. This approximate conjunction is not precise enough to produce a triplet, as Venus arrives 22 hours earlier each time. The last transit not to be part of a pair was in 1396 (the planet passed slightly above the disc of the Sun in 1388); the next one will be in 3089. After 243 years the transits of Venus return. The 1874 transit is a member of the 243 year cycle #1. The 1882 transit is a member of #2. The 2004 transit is a member of #3, and the 2012 transit is a member of #4. The 2117 transit is a member of #1, and so on. However, the ascending node (December transits) of the orbit of Venus moves backwards after each 243 years so the transit of 2854 is the last member of series #3 instead of series #1. The descending node (June transits) moves forwards, so the transit of 3705 is the last member of #2. Over longer periods of time, new series of transits will start and old series will end. Unlike the saros series for lunar eclipses, it is possible for a transit series to restart after a hiatus. The transit series also vary much more in length than the saros series.

Пастбище и одновременный транзит

Иногда Венера лишь касается Солнца во время транзита. В этом случае возможно, что в некоторых районах Земли можно будет наблюдать полный транзит, а в других регионах – только частичный (без второго или третьего контакта). Последний транзит такого типа произошел 6 декабря 1631 года, а следующий ожидается 13 декабря 2611 года. Также возможно, что в некоторых частях мира транзит Венеры будет виден как частичный, а в других Венера пройдет мимо Солнца. Последний раз такое произошло 19 ноября 541 года до нашей эры, а следующий транзит этого типа состоится 14 декабря 2854 года и снова 29 марта 224 504 года. Одновременное возникновение солнечного затмения и транзита Венеры возможно, но крайне редко. Следующее солнечное затмение во время транзита Венеры произойдет 5 апреля 15232 года.

В популярной культуре

Канадская рок-группа Three Days Grace назвала свой четвертый студийный альбом *Transit of Venus* и объявила название альбома и дату выхода – 5 июня 2012 года, в день последнего прохождения Венеры по диску Солнца. Первая песня альбома, “Sign of the Times”, содержит отсылку к этому явлению в строке “Venus is passing by”. Марш «Прохождение Венеры» был написан Джоном Филиппом Сузой в 1883 году в ознаменование прохождения Венеры по диску Солнца в 1882 году.