Проходження Венери перед диском Сонця (або проходження Вене́ри на тлі диска Сонця) — астрономічне явище, яке спостерігається, коли планета Венера під час свого орбітального руху опиняється на лінії між Землею та Сонцем. Таким чином, диск Венери проєктується на диск Сонця й, відповідно, вона частково затемнює невелику ділянку диска Сонця, світло від якої не доходить до земного спостерігача. Під час проходження Венеру можна спостерігати з Землі як маленький темний об'єкт, що повільно «пересувається» видимим диском Сонця. Тривалість проходження становить кілька годин (наприклад, транзит Венери 2004 року тривав близько 6 годин). Явище транзиту Венери за своєю природою подібне до сонячного затемнення Місяцем. Попри те, що розміри Венери майже вчетверо перевищують розміри Місяця, кутовий розмір Венери на небі значно менший, бо вона розташована набагато далі від Землі, ніж Місяць. Внаслідок великої відстані до неї, планета Венера на вигляд мала за кутовими розмірами й значно повільніше перетинає видимий диск Сонця, ніж Місяць під час сонячного затемнення. Спостереження транзитів Венери дали можливість астрономам приблизно обчислити відстань між Землею та Сонцем використовуючи принцип паралаксу.

Проходження Венери є доволі рідкісним астрономічним явищем. Загалом воно повторюється кожні 243 роки. Послідовність складається з двох пар проходжень. Між проходженнями у кожній парі минає вісім років. Пари повторюються через 121,5 та 105,5 років відповідно. Таким чином, період повторюваності становить 121,5 + 8 + 105,5 + 8 = 243 роки. Періодичність у 243 роки зумовлена тим, що сидеричний рік Землі співвідноситься із сидеричним періодом обертання Венери навколо Сонця приблизно як 8:13 або, точніше, — 243:395.

Останнє проходження Венери відбулося 5—6 червня 2012 року, передостаннє — у червні 2004-го. Попередня пара проходжень спостерігалася в грудні 1874 року та в грудні 1882 року. Наступна пара (після 2012 року) очікується в грудні 2117 року та в грудні 2125 року.

Проходження Венери можна безпечно спостерігати, якщо застосовувати такі ж засоби спостереження, як у разі спостереження сонячного затемнення. Вишукування незахищеними очима темної цятки (диску Венери) на яскравому диску Сонця може спричинити серйозне пошкодження очей, яке не завжди можна вилікувати.

Сполучення

Коли під час руху своєю орбітою Венера візуально наближається до Сонця (точніше кажучи, коли збігаються екліптичні довготи Сонця та Венери), то кажуть, що вона перебуває у сполученні. Саме в цей час, коли Венера сягає точки внутрішнього сполучення або перебуває поблизу неї, може спостерігатися явище транзиту Венери. Попри те, що площина орбіти Венери утворює кут 3,4° із площиною орбіти Землі, з погляду земного спостерігача Венера в момент її внутрішнього сполучення може відхилитися від напрямку на центр Сонця майже на 9,6° і перебувати над Сонцем або під ним, залежно від взаємного розташування цих трьох тіл. Оскільки кутовий діаметр Сонця становить приблизно 30' (мінут), то під час звичайних сполучень Венера може пройти на кутовій відстані від Сонця, яка більша за 18 сонячних діаметрів.

Послідовність транзитів Венери повторюється кожні 243 роки. Річ у тому, що 243 сидеричні роки Землі становлять 88 757,3 доби, водночас 395 сидеричних періодів Венери (224 701 земної доби) відповідають проміжку часу в 88 756,9 земних діб. Таким чином, приблизно через 88 757 діб взаємне розташування Венери та Землі практично повторюється. 395 сидеричних періодів Венери відповідають 152 синодичним періодам (синодичний період Венери становить 583,9 земної доби).

Послідовність проміжків часу, через які відбуваються проходження Венери (105,5; 8; 121,5 та 8 років), не є сталою. Унаслідок невеликої різниці між 88 757,3 земних діб (243 сидеричні періоди Землі) та 88 756,9 земних діб (395 сидеричних періодів Венери) ці проміжки дещо змінюються. До 1518 року між послідовними проходженнями Венери були проміжки у 8; 113,5 та 121,5 року. Сучасна послідовність зміниться після 2846 року й складатиметься з проміжків у 105,5; 129,5 та 8 років. Таким чином, цикл у 243 роки є доволі стабільним, але кількість проходжень та проміжки між ними з часом змінюються.

Стародавня історія знань про Венеру

Стародавні індуси, греки, єгиптяни, вавилоняни та китайці знали про Венеру й записували дані про її рух на небі. Античні греки вважали, що вечірня зоря Гесперус (Венера на небі після заходу Сонця) та вранішня зоря Фосфорус (Венера на небі перед сходом Сонця) — це два різні об'єкти. Відкриття, що ці обидва явища є спостереженнями однієї планети, належить Піфагору. Культ Венери був важливим також для стародавніх американських цивілізацій, зокрема для цивілізації мая, яка називала Венеру «Великою Зорею» (Но Ек) чи «Зорею-Осою» (Ксукс Ек). Вони звеличували Венеру у вигляді бога Кукулькан (відомий також як Ґукумац та Кетцалькоатль в інших місцевостях сучасної Мексики). У дрезденському кодексі народи мая описали повний цикл видимого пересування Венери на небосхилі, однак згадок про проходження Венери там немає. Наразі немає доказів, що якій-небудь із цих культур було відомо про явище проходження Венери.

Наукові спостереження

Науковий інтерес

У XVII столітті астрономи могли обчислити для кожної планети відносну відстань до Сонця (в астрономічниїх одиницях), проте абсолютна величина цієї відстані залишалася невідомою.

Науковий інтерес до спостережень транзитів Венери було зумовлено можливістю визначити відстань між Землею та Сонцем, а також оцінити розмір сонячної системи, застосовуючи метод паралаксу та третій закон Кеплера. Цей метод заснований на точних спостереженнях невеликої різниці в часі між моментами початку (чи кінця) проходження для спостерігачів, які розташовані в різних місцях земної кулі. Відстань між точками спостережень на Землі є базисом для вимірювання відстаней до Венери та до Сонця шляхом тріангуляції.

Перші згадки проходжень Венери У 1627 році Йоганн Кеплер став першим, хто передбачив проходження Венери 1631 року. На жаль, його розрахунки були не досить точними, щоб передбачити, що цього проходження не буде видно з більшості країн тодішньої Європи, і, відповідно, ніхто не зміг підготуватися до спостереження цього рідкісного явища.

Перші спостереження

Перше задокументоване спостереження транзиту Венери належить британському священнику Джерімаї Горроксу. Він і його друг Вільям Крабтрі вперше зробили це 4 грудня 1639 року.

Перші спостереження були невдалими через ефект чорної краплі — оптичне явище, коли протягом проходження здається, що диск Венери (Меркурія) і лімб Сонця з'єднує маленька чорна крапля, внаслідок чого складно точно встановити момент другого або третього контакту. Це призводило в XVIII ст. до невдач при спробах оцінити точне значення астрономічної одиниці за даними про проходження Венери.

8 грудня 1874 року французький астроном П'єр Жансен за допомогою винайденого ним зняв у Японії серію із 48 чорно-білих знімків, відому як «Проходження Венери». Вона є найстарішим фільмом у найбільшій базі даних вебсайту про кінематограф — IMDb і найстарішим у Letterboxd.

2012 рік

Проходження Венери по диску Сонця 2012 року відбулося 5—6 червня. Ввечері 5 червня його можна було спостерігати на північноамериканському континенті, а вранці 6 червня — з території країн північно-східної Африки, Європи та України. Повністю проходження спостерігалося 5—6 червня з ділянок, близьких до північного полюса, Сибіру, східної Азії та країн Океанії.

Списки попередніх та майбутніх транзитів

НАСА склало каталог транзитів Венери, що охоплює період з 2000 року до н. е. по 4000 рік н. е. Наразі транзити відбуваються лише в червні або грудні (див. таблиці), і час настання цих подій повільно зміщується, стаючи пізнішим приблизно на два дні за кожний 243-річний цикл. Транзити зазвичай відбуваються парами, майже в той самий день з різницею у вісім років. Це пояснюється тим, що тривалість восьми земних років майже дорівнює 13 рокам на Венері, тому кожні вісім років планети перебувають у приблизно однакових відносних положеннях. Таке приблизне зближення зазвичай призводить до пари транзитів, але воно не є достатньо точним для потрійного зближення, оскільки транзит починається на 22 години раніше щоразу. Останній непарний транзит відбувся у 1396 році. Наступний буде у 3089 році; у 2854 році (другий з пари 2846/2854), хоча Венера просто розминеться із Сонцем, якщо дивитися із земного екватора, частковий транзит буде видно з деяких частин південної півкулі.

Таким чином, через 243 роки транзити Венери повторюються. Транзит 1874 року входить до 243-річного циклу № 1. Транзит 1882 року входить до циклу № 2. Транзит 2004 року входить до циклу № 3, а транзит 2012 року — до циклу № 4. Транзит 2117 року входить до № 1, і так далі. Однак висхідний вузол орбіти (на нього припадають транзити, що відбуваються в грудні) Венери зміщується на захід протягом 243-річного циклу, тому транзит 2854 року є останнім компонентом серії № 3, а не серії № 1. Низхідний вузол (транзити, що припадають на червень) рухається на схід, тому транзит 3705 року є останнім компонентом серії № 2. У проміжку від 123 000 року до н. е. до 127 000 року н. е. існує лише близько десяти 243-річних серій. +Попередні проходження Венери по диску СонцяДата(и) транзитуЧас транзиту (UTC)ПриміткиПочатокСерединаКінець23 листопада 1396 року (Юліанський календар)15:4519:2723:09Останній непарний транзит.25—26 травня 1518 року (Юліанський календар)22:461:565:0723 травня 1526 року (Юліанський календар)16:1219:3521:48Останній транзит, який спостерігали до винаходу телескопа.7 грудня 1631 року3:515:196:47Момент транзиту розрахований Кеплером.4 грудня 1639 року14:5718:2521:54Перший спостережуваний транзит.6 червня 1761 року2:025:198:379 грудня 1874 року19:1522:251:356 грудня 1882 року1:494:076:268 червня 2004 року13:5717:0620:15Транзит мав широке висвітлення в медіа, включно з прямими ефірами.5—6 червня 2012 року5:138:2011:26Перший транзит, під час якого на орбіти навколо Венери обертався космічний апарат. Спостерігався з території Східної Азії та Тихого океану (повністю), а також Європи (кінець транзиту). +Майбутні проходження Венери по диску СонцяДата(и) транзитуЧас транзиту (UTC)ПриміткиПочатокСерединаКінець10—11 грудня 2117 року23:582:485:388 грудня 2125 року13:1516:0118:4811 червня 2247 року8:4211:3314:259 червня 2255 року1:084:388:0812—13 грудня 2360 року22:321:444:5610 грудня 2368 року12:2914:4517:0112 червня 2490 року11:3914:1716:5510 червня 2498 року3:487:2511:02

Примітки

Література

Посилання

Reanimating the 1882 Transit of Venus, in Sky and Telescope magazine online Transit of Venus.org

NASA — 2012 Transit of Venus Live Webcast and Celebration

The transit of Venus: a stroke of luck for teachers Nan Madol and transit of the Venus In 2012