Прохождение венеры по диску солнца. Прохождение по диску солнца. Экспедиции XVIII

Жаропонижающие средства для детей назначаются педиатром. Но бывают ситуации неотложной помощи при лихорадке, когда ребенку нужно дать лекарство немедленно. Тогда родители берут на себя ответственность и применяют жаропонижающие препараты. Что разрешено давать детям грудного возраста? Чем можно сбить температуру у детей постарше? Какие лекарства самые безопасные?

Соединения

Диаграмма прохождений Венеры и угол между орбитами Венеры и Земли

В большинстве случаев, когда Земля и Венера образуют нижнее соединение , они не располагаются на одной линии с Солнцем. Орбита Венеры находится под углом в 3,4° к орбите Земли, так что обычно она проходит чуть выше или чуть ниже Солнца . Хотя наклон орбиты Венеры только 3,4°, в нижнем соединении планета может быть видимой с Земли на расстоянии в 9,6° от Солнца . Так как угловой диаметр Солнца около 0,5°, получается, что Венера может появляться выше или ниже него на расстоянии 18 солнечных диаметров . Однако когда нижнее соединение Земли и Венеры происходит вблизи линии, по которой пересекаются их орбиты, то есть вблизи либо восходящего, либо нисходящего узлов орбиты Венеры, тогда и наблюдается прохождение Венеры по диску Солнца.

Если воображаемый наблюдатель находится в центре Земли и над головой у него - Северный полюс мира (т. н. геоцентрическое положение), то во время прохождения Венера будет двигаться по диску Солнца слева направо (поскольку в нижнем соединении она движется попятно) и сверху вниз в случае нисходящего узла (июньские прохождения, например, в 2004 и 2012 гг.), либо слева направо и снизу вверх в случае восходящего узла (декабрьские прохождения, например, в 1874 и 1882 гг.). При реальном наблюдении с поверхности Земли направление движения Венеры при её прохождении по диску Солнца зависит от координат точки наблюдения.

Последовательность прохождений повторяется каждые 243 года , по два (через 8 лет) с промежутками 121,5 и 105,5 года . Это объясняется тем, что 243 сидерических орбитальных периодов Земли (каждый - по 365,25636 дня , что чуть больше тропического года) составляют 88 757,3 дня , и 395 сидерических орбитальных периодов Венеры (224,701 дня) составляют 88 756,9 дня . Таким образом, через этот промежуток времени и Венера, и Земля возвращаются почти на ту же точку в своих орбитах. Этот период соответствует 152 синодическим периодам Венеры .

Последовательность промежутков «105,5 - 8 - 121,5 - 8» - не единственная возможная в 243-летнем цикле вследствие небольших несоответствий в периодах возвращения планет к точкам соединения. До 1518 года эта последовательность выглядела как «8 - 113,5 - 121,5», а до 546 года произошло 8 прохождений, промежутки между которыми равнялись 121,5 году. Существующая сейчас последовательность сохранится до 2846 года , после чего её сменит другая: «105,5 - 129,5 - 8». Получается, что период в 243 года относительно стабилен, но число прохождений внутри него и длительность промежутков могут меняться с течением времени .

Древние наблюдения

Венера была важным объектом для древних цивилизаций Америки, в частности, майя , которые называли её Нох Эк - «Великая звезда», или «Ксукс Эк» - «Звезда Осы» . Они верили, что Венера олицетворяет бога Кукулькана (также известного как Гукумац или Кетцалькоатль в других частях древней Центральной Америки). В рукописях майя описан полный цикл движений Венеры, но несмотря на доскональные знания о траектории планеты, у майя также отсутствуют упоминания о её прохождениях .

Современные наблюдения

Помимо того, что это очень редкое событие, настоящая научная ценность прохождений исторически состояла в другом: при их наблюдении, используя метод параллакса , можно определить размеры Солнечной системы . Смысл состоит в том, чтобы измерить незначительные различия времени начала (или окончания) в двух достаточно удалённых точках планеты. Расстояние между точками в дальнейшем используется как длина базы для определения расстояний до Солнца и Венеры методом триангуляции .

Джереми Хоррокс в 1639 году впервые наблюдает прохождение Венеры.

Кеплер сделал свои прогнозы относительно 1631 и 1761 годов , но пропустил прохождение 1639 года .

1639 год

Зарисовка прохождения Венеры по диску Солнца из книги Хоррокса Venus in sole visa

1761 год

Особый интерес для науки представляли наблюдения «явления Венеры на Солнце», которые сделал М. В. Ломоносов 6 июня 1761 года . Это космическое явление было также заранее вычислено и с нетерпением ожидалось астрономами всего мира . Исследование его требовалось для определения параллакса, позволявшего уточнить расстояние от Земли до Солнца (по методу, разработанному английским астрономом Э. Галлеем), что требовало организации наблюдений из разных географических точек на поверхности земного шара - совместных усилий учёных многих стран .

Аналогичные визуальные исследования производились в 40 пунктах при участии 112 человек. На территории России организатором их был М. В. Ломоносов, обратившийся 27 марта в Сенат с донесением, обосновывавшим необходимость снаряжения с этой целью астрономических экспедиций в Сибирь, ходатайствовал о выделении денежных средств на это дорогостоящее мероприятие, он составил руководства для наблюдателей и т. д. Результатом его усилий стало направление экспедиции Н. И. Попова в Иркутск и С. Я. Румовского - в Селенгинск . Немалых усилий также стоила ему организация наблюдений в Санкт-Петербурге, в Академической обсерватории, при участии А. Д. Красильникова и Н. Г. Курганова . В их задачу входило наблюдение контактов Венеры и Солнца - зрительного касания краёв их дисков. М. В. Ломоносов , более всего интересовавшийся физической стороной явления, ведя самостоятельные наблюдения в своей домашней обсерватории, обнаружил световой ободок вокруг Венеры .

Это прохождение наблюдалось во всём мире, но только М. В. Ломоносов обратил внимание на то, что при соприкосновении Венеры с диском Солнца вокруг планеты возникло «тонкое, как волос, сияние». Такой же светлый ореол наблюдался и при схождении Венеры с солнечного диска.

М. В. Ломоносов дал правильное научное объяснение этому явлению, считая его результатом рефракции солнечных лучей в атмосфере Венеры. «Планета Венера, - писал он, - окружена знатной воздушной атмосферой, таковой (лишь бы не большею), какова обливается около нашего шара земного». Так впервые в истории астрономии , ещё за сто лет до открытия спектрального анализа , было положено начало физическому изучению планет. В то время о планетах Солнечной системы почти ничего не было известно. Поэтому наличие атмосферы на Венере М. В. Ломоносов рассматривал как неоспоримое доказательство сходства планет и, в частности, сходства между Венерой и Землёй. Этот эффект наблюдался многими, его видели Т. Бергман , Шапп д’Отрош, С. Я. Румовский, однако лишь М. В. Ломоносов правильно его интерпретировал. В астрономии этот феномен рассеяния света, отражение световых лучей при скользящем падении (у М. В. Ломоносова - «пупырь»), получил его имя - «явление Ломоносова »

Интересен второй эффект, наблюдавшийся астрономами с приближением диска Венеры к внешнему краю диска Солнца или при удалении от него. Данное явление, открытое также М. В. Ломоносовым , не было удовлетворительно истолковано, и его, по всей видимости, следует расценивать как зеркальное отражение Солнца атмосферой планеты: особенно велико оно при незначительных углах скольжения, при нахождении Венеры вблизи Солнца. Учёный описывает его следующим образом :

В преддверии прохождения Венеры по диску Солнца в 2012 году, два американских астронома выразили скепсис относительно того, что Ломоносов мог обнаружить атмосферу Венеры в 1761 году с помощью имевшегося в его распоряжении оборудования . Чтобы положить конец сомнениям, группа астрономов-любителей организовала наблюдение прохождения Венеры по диску Солнца 5-6 июня 2012 с помощью телескопов рефракторов 18 века и подтвердили, что атмосфера могла быть открыта Ломоносовым . Детальная реконструкция открытия Ломоносова показала адекватность его телескопа (одного из первых двух-линзовых ахроматов-рефракторов Доллонда) и особенную важность следования рецептам М.В.Ломоносова - а именно, использование предельно слабых солнечных фильтров и ведения наблюдения методами, повышающими чуствительность глаза .

1769 год

Обработка наблюдений 1761 года дала большой разброс в значениях параллакса Солнца - от 8,5 до 10,5 секунды, отчасти поэтому для его уточнения наблюдения следующего прохождения Венеры по диску Солнца, происходившего в 1769 году, были развёрнуты с большим размахом во всём мире. В нескольких километрах от Ораниенбаумского дворца , вероятно, в районе села Бронна прохождение Венеры по диску Солнца 1769 года и последующее затмение Солнца наблюдала Екатерина II :3,4 . Петербургская Академия наук организовала множество экспедиций не только российских, но и специально приехавших для наблюдения этого редкого явления иностранных учёных в различные уголки страны. С. Я. Румовский направился наблюдать явление в Колу , Х. Л. Эйлер - в Орск , И. И. Исленьев - в Якутск . В путь их провожала лично Екатерина II :3 . В Петербурге готовились к наблюдениям другой сын Л. Эйлера - Альбрехт - и академик С. К. Котельников . Из числа иностранных учёных Жан-Людовик Пикте и Андре Малле отправились в Поной и Умбу , Людовик Крафт - в Оренбург , Георг Ловиц - в Гурьев , в Петербурге проводили наблюдения Христиан Майер и А. И. Лексель . Кроме того, была организована астрономическая экспедиция в Азию в составе П. С. Палласа , С. Г. Гмелина , :129 .

Поскольку наряду с наблюдениями собственно прохождения Венеры по диску Солнца в задачу российских экспедиций входило множество других научных и прикладных исследований, они имели очень большое значение не только для астрономии, но и для развития науки в целом. Что касается главной задачи - вычисления по наблюдениям 1769 года параллакса Солнца, то, пожалуй, наибольших успехов здесь добился С. Я. Румовский, использовавший методы Л. Эйлера и получивший значение параллакса 8,62 секунды , что ближе к теперешнему значению (8,80 секунды ), чем широко распространённая в научных кругах XIX века оценка Энке (8,58 секунды ) . Результаты работы российских экспедиций (по крайней мере в области астрономии) были опубликованы Петербургской Академией наук в 1770 году на латинском языке в издании «Novi commentarii Academiae scientiarum imperialis petropolitanae»

Англией, Францией и другими странами были организованы экспедиции в Северную Америку , Китай , Батавию , оборудовано около полутора сотен пунктов для наблюдений прохождения Венеры по диску Солнца. Джеймс Кук специально для наблюдения этого явления отправился на Таити .

Известна история о необыкновенной невезучести в наблюдении прохождения Венеры по диску Солнца (причем как 1761, так и 1769 года) известного астронома Гийома Лежантиля , безуспешно странствовавшего ради этого восемь лет и одновременно потерпевшего ряд других неудач.

1874 год

С момента наблюдения предыдущего прохождения прошло более ста лет. На протяжении всего этого периода продолжалась обработка наблюдений прохождений Венеры 1761 и 1769 годов с целью возможно более точного определения параллакса Солнца. С. Я. Румовский пересмотрел свою первоначальную оценку (8,62 секунды ) и получил значение 8,67 секунды - ещё более близкое к современному значению параллакса. Однако преобладала оценка Энке 1820-1830-х гг. - 8,58 секунды , и лишь в 1864 году было получено значение, менее, чем на пять сотых секунды отличающееся от современного - 8,83 секунды :253 . Кроме того, в период между прохождениями Венеры по диску Солнца наука и техника не стояли на месте, за век появились новые и более точные инструменты, а после изобретения в 1840-х гг. новой технологии - фотографии - получал распространение фотографический метод наблюдений.

Подготовка к наблюдениям прохождения Венеры по диску Солнца 1874 года по поручению Петербургской Академии наук в основном проводилась Пулковской обсерваторией во главе с О. В. Струве . Было известно, что для определения параллакса Солнца прохождение Венеры 1874 года на территории России удобнее всего будет наблюдать в Сибири и на Дальнем Востоке , поэтому основные экспедиции были направлены в тот район. В России было оборудовано около трёх десятков пунктов наблюдения, обучен их персонал. Основными приборами были телескопы , гелиометры , включая новейший на то время прибор - фотогелиограф. Для целей определения параллакса Солнца также проводилось возможно более точное определеление координат пунктов наблюдения. Несколько экспедиций было отправлено за границу. На российском Дальнем Востоке явление наблюдали М. Л. Онацевич и Б. Гассельберг, в Японии - К. Струве, в Египте - В. К. Дёллен . На многих станциях наблюдениям помешала облачность, однако определённые результаты и, в частности, фотографии В. Гассельберга, сделанные в районе Посьета , были получены и опубликованы в 1877 и 1891 гг. :15-16

1882 год

Прохождение Венеры по диску Солнца 1882 года можно было полностью наблюдать лишь в западном полушарии . В Европе, включая западную часть России, прохождение Венеры по диску Солнца было видно лишь короткий промежуток времени до заката. Кроме того, как раз в 1870-х годах стали быстро развиваться другие методы определения параллакса Солнца, в частности, по высотам Марса и по наблюдениям астероидов , например, Флоры и Юноны , они уже также давали неплохие оценки - от 8,75 секунды до 8,95 секунды . Обработка наблюдений прохождения 1874 года была ещё в самом разгаре :301 . Поэтому экспедиций для наблюдения прохождения Венеры по диску Солнца 1882 года было меньше, чем в 1874 году. В частности, в западное полушарие были направлены четыре немецкие экспедиции. Участник французской экспедиции на Мартинику для наблюдения прохождения Венеры по диску Солнца Ф. Ф. Тиссеран в 1881 году приезжал в Пулково за гелиометрами для неё. Тем не менее, развитие технологии привело к тому, что количество фотографий прохождения 1882 года исчислялось тысячами, и они играли важную роль в определения параллакса Солнца. В их обработке использовали микроскопы :553 .

Наблюдения прохождений Венеры по диску Солнца, начиная с самого первого, и особенно наблюдения прохождений в XVIII-XIX веках в значительной степени обусловили точность оценки параллакса Солнца - 8,80 секунды - принятой на Международной конференции по фундаментальным звездам 1896 года на основании обработки результатов измерений по параллактическому и другим методам определения этой величины :253 . Таким образом, значение главной единицы измерения расстояний по крайней мере в Солнечной системе - расстояния от Земли до Солнца - измерение которого составляло одну из важнейших задач астрономии начиная со средних веков, к концу XIX века было определено с хорошей точностью.

2004 год

Весь XX век прошёл без прохождений Венеры по диску Солнца, наблюдаемых с Земли. С помощью появившихся в середине XX века радиолокационных методов определения расстояний до планет с большой точностью было вычислено расстояние от Земли до Солнца и оказалось, что оценки конца XIX века были довольно близки к современным. После запуска Спутника-1 стало принципиально возможным наблюдать прохождение Венеры по диску Солнца не только с Земли, но и из космоса, причем в принципе, в любой момент времени (нужно, чтобы в тот момент Венера располагалась между космическим аппаратом и Солнцем). Не только с Земли, но и прямыми измерениями на Венере была детально исследована её атмосфера , открытая М. В. Ломоносовым во время прохождения 1761 года.

Тем не менее, наблюдение прохождения Венеры по диску Солнца с Земли и в начале XXI века представляло интерес. Для земного наблюдателя это явление произошло в 2004 году. Полностью его можно было наблюдать в восточном полушарии , включая большую часть России, за исключением лишь самой восточной её части, где явление наблюдалось до заката - в Европе, Азии и Африке. Прохождение Венеры по диску Солнца можно было наблюдать в прямом эфире на экране компьютера из любой точки земного шара, технологии позволяли записывать прямые наблюдения на видео и затем просматривать с любой скоростью. Было сделано много фотографий прохождения Венеры по диску Солнца 2004 года из космоса - спутником TRACE и как минимум ещё одним ИСЗ. Время явления для любой точки Земли, включая моменты контактов, можно было определить с помощью специальных компьютерных программ-планетариев с неплохой точностью. Такие данные программ различных производителей несколько различались (разброс - до 20 минут ), поэтому при определении моментов контактов всё-таки больше доверия было данным, публикуемым астрономическими обсерваториями в астрономических календарях (например, в «Астрономическом календаре Пулковской обсерватории на 2004 год») и других изданиях :12 .

По-прежнему важным было наблюдение «явления Ломоносова», появилось новое применение - измерение ослабления солнечного света Венерой при прохождении для отладки методов поиска экзопланет , любители проверяли параллактическим методом значение астрономической единицы . Во время прохождения Венеры по диску Солнца 2004 года были получены фотографии МКС , пролетающей на фоне Солнца, а в некоторых точках земной поверхности - и на фоне Венеры :12 .

2012 год

Прохождение Венеры по диску Солнца 2012 года - последнее в XXI веке для земного наблюдателя. Оно наблюдалось полностью в тихоокеанском регионе, включая большую часть России. В большей части Европы наблюдалось лишь часть явления после восхода, Северной Америки - до заката (кроме тех районов, где Солнце не заходит за горизонт , в этих районах прохождение было видно полностью).

Календарь прохождений

Даты прохождений разбиты по 243-годовым циклам

Летние циклы		Зимние циклы
23 мая 60				23 ноября 181
24 мая 303				22 ноября 424
24 мая 546	22 мая 554			23 ноября 667
24 мая 789	22 мая 797			23 ноября 910
24 мая 1032	22 мая 1040			23 ноября 1153
25 мая 1275	23 мая 1283			23 ноября 1396
26 мая 1518	23 мая 1526		7 декабря 1631	4 декабря 1639
6 июня 1761	3 июня 1769		9 декабря 1874	6 декабря 1882
8 июня 2004	6 июня 2012		11 декабря 2117	8 декабря 2125
11 июня 2247	9 июня 2255		13 декабря 2360	10 декабря 2368
12 июня 2490	10 июня 2498		16 декабря 2603	13 декабря 2611
15 июня 2733	13 июня 2741		16 декабря 2846
16 июня 2976	14 июня 2984		18 декабря 3089
20 июня 3219	17 июня 3227		20 декабря 3332
22 июня 3462	19 июня 3470		23 декабря 3575
	21 июня 3713		25 декабря 3818
	24 июня 3956		26 декабря 4161
	26 июня 4199		29 декабря 4304
	28 июня 4442		31 декабря 4547
	30 июня 4685		2 января 4791
	2 июля 4928		4 января 5034
	5 июля 5171	8 января 5269	5 января 5277
	7 июля 5414	12 января 5512	9 января 5520
	9 июля 5657	13 января 5755	10 января 5763
	11 июля 5900	15 января 5998	12 января 6006

В культуре

Литература

Книга Владислава Крапивина - «Прохождение Венеры по диску Солнца».

Кинематограф

В фильме «Михайло Ломоносов » режиссёра Александра Прошкина присутствует сцена наблюдения Ломоносовым прохождения Венеры по диску Солнца в 1761 году .

См. также

Примечания

Полозова Н.Г., Румянцева Л.И. 350 лет наблюдениям прохождения Венеры по диску Солнца // Астрономический календарь на 1989 год . - М .: Наука , 1988. - В. 92. - С. 244-253.
Global Visibility of the Transit of Venus of 2012 June 05/06.
Westfall, John E. 8 июня 2004: Прохождение Венеры по диску Солнца (2003). Архивировано
Прохождение Венеры по диску Солнца - меры предосторожности . Университет центрального Ланкашира. Архивировано из первоисточника 14 марта 2012. Проверено 10 января 2009.
Венера по сравнению с Землёй . Европейское космическое агентство (2000). Архивировано из первоисточника 14 марта 2012. Проверено 10 января 2009.
Giesen, Juergen Апплет, демонстрирующий прохождение в движении (2003). Архивировано из первоисточника 14 марта 2012. Проверено 10 января 2009.
Espenak, Fred Прохождения Венеры, каталог шести тысячелетий: с 2000 г. до н. э. до 4000 г. н. э. . NASA (2004). Архивировано из первоисточника 14 марта 2012. Проверено 10 января 2009.
Walker, John Прохождения Венеры по диску Солнца, для Земли (gz). Fourmilab Switzerland. Архивировано из первоисточника 14 марта 2012. Проверено 10 января 2009.
Rincon, Paul Планета Венера: «злой близнец» Земли . BBC. Архивировано из первоисточника 14 марта 2012. Проверено 10 января 2009.
O"Connor, J. J.; Robertson, E. F. Гераклид из Понта (1999). Архивировано из первоисточника 14 марта 2012. Проверено 10 января 2009.
Morley, Sylvanus G. Древние майя = The Ancient Maya. - 5-е изд. - Stanford Univ. Press, 1994. - ISBN 9780804723107
Böhm, Bohumil; Böhm, Vladimir Дрезденский кодекс - книга астрономии майя. Архивировано из первоисточника 14 марта 2012. Проверено 10 января 2009.
Dr. Edmund Halley A New Method of Determining the Parallax of the Sun, or His Distance from the Earth, Sec. R. S., N0 348 . - P. 454.
HM Nautical Almanac Office Прохождение Венеры по диску Солнца 1631 года (2004).(недоступная ссылка - история ) Проверено 28 августа 2006.
Paul Marston Jeremiah Horrocks - young genius and first Venus transit observer. - University of Central Lancashire. - P. 14–37.
М. В. Ломоносов пишет: «…г. Курганов по вычислению своему узнал, что сие достопамятное прохождение Венеры по Солнцу, паки в 1769 году мая 23 дня по старому штилю случится, которое хотя в Санкт-Петербурге видеть и сомнительно, токмо многие места около здешней параллели, а особливо далее к северу лежащие, могут быть свидетелями. Ибо начало вступления воспоследует здесь в 10-м часу пополудни, а выступление - в 3-м часу пополуночи; являемо пройдёт по верхней половине Солнца в расстоянии от его центра близко 2/3 солнечного полупоперечника. А с 1769 году по прошествии ста пяти лет снова сие явление видимо быть имеет. Того же 1769 года октября 29 дня такое же прохождение и планеты Меркурий по Солнцу будет видимо только в Южной Америке» - М. В. Ломоносов «Явление Венеры на Солнце…»
Михаил Васильевич Ломоносов. Избранные произведения в 2-х томах. М.: Наука, 1986.
Наблюдения М. В. Ломоносова - Прохождение Венеры по диску Солнца 8 июня 2004 года - сайт «Галактика»
(англ.) 1761 Transit of Venus
Явление Ломоносова - Рассеяние света. Отражение световых лучей при скользящем падении. - На сайте «Взгляд на мир»
Pasachoff, Jay (2012). «Lomonosov, the Discovery of Venus"s Atmosphere, and Eighteenth-century Transits of Venus». Journal of Astronomical History and Heritage 15 . Bibcode : 2012JAHH...15....3P .
«Фортуну вижу я в тебе или Венеру…» НАУКА ИЗ ПЕРВЫХ РУК, 3(45)2012, В.Шильцев, И.Нестеренко
Дёллен В.К.
Ерпылев Н.П. Развитие звездной астрономии в России в XIX веке // Историко-астрономические исследования / Отв. ред. П. Г. Куликовский . - М ., 1958. - В. IV. - С. 27-31.
А. П. Заблоцкий-Десятовский Взгляд на историю развития статистики в России // Записки Русскаго географического общества. Книжка вторая . - СПб, 1847. - С. 116-135.
Novi commentarii Academiae scientiarum imperialis petropolitanae . - Петербург, 1770. - Т. 14. Ч.2.
Бурба Г. А. Путь неудачника к Солнцу
Абалакин В.К. , Московченко Н.Я., Положенцев Д.Д. Отто Васильевич Струве // Известия Главной астрономической обсерватории в Пулкове / Отв. ред. А. В. Степанов. - Санкт-Петербург, 2009. - В. 2. История науки. - № 219. - С. 5-37.
Мейер М. В., Глазенап С.П. Затмения планетных спутников. Покрытия и прохождения. Параллакс Солнца // Мироздание . - Санкт-Петербург: Просвещение, 1900. - С. 546-556. - 682 с.
Литров Й.И. Венера // . - Санкт-Петербург, 1902. - С. 282-303.
Плакса С. Прохождение Венеры перед диском Солнца 8 июня 2004 года // Небосвод . - 2011. - № 12. - С. 8-13.
Прохождение Венеры по диску Солнца 8 июня 2004 года.

Литература

Ломоносов М.В. Явление Венеры на Солнце, наблюденное в Санктпетербургской императорской Академии Наук майя 26 дня 1761 года // Полное собрание сочинений / Глав. ред. акад. С. И. Вавилов .. - М.-Л.: Издательство Академии наук СССР , 1955. - Т. 4. Труды по физике, астрономии и приборостроению. 1744-1765 гг. [Ред. Т. П. Кравец и В. Л. Чеканал]. - С. 361-376.
Дёллен В.К. О прохождениях Венеры через диск Солнца . - СПб. : Типография Императорской Академии наук, 1870. - 92 с.

Ссылки

6 июня с 02.30 до 09.00 по московскому времени во всем мире можно наблюдать очень редкое явление - прохождение Венеры по диску Солнца . В эти моменты планета Венера находилась точно между Солнцем и Землей, закрывая собой крошечную часть солнечного диска.

Последний раз прохождение Венеры по диску Солнца наблюдалось 8 июня 2004 года. Следующий аналогичный парад планет ожидается только в 2117 и 2125 годах. (Фотографии NASA | SDO).

Продолжительность прохождения Венеры составляет всего несколько часов и является одним из самых редких предсказуемых астрономических явлений .

При параде планет Венера выглядит с Земли как маленькое черное пятнышко, перемещающееся по Солнцу. Такие прохождения похожи на , когда закрывается Луной.

Диаметр Венеры почти в 4 раза больше, чем у Луны, и во время прохождения она выглядит примерно в 30 раз меньше Солнца, так как находится значительно дальше от Земли, чем Луна.

Древние греки, египтяне и жители Вавилона знали о Венере и наблюдали за ее движением. Однако, древние греки считали, что утренние и вечерние появления Венеры представляют разные «звезды»: Геспер - вечерняя звезда, а Фосфор - утренняя звезда. Считается, что именно пифагорейцы первыми выяснили, что это один и тот же объект - планета Венера.

К сожалению, прохождение Венеры по диску Солнца сложно наблюдать невооруженным взглядом или просто через затемненное стекло. Нужен телескоп с защитным фильтром. Германия, 6 июня 2012:

(Фото НАСА):

Последующие прохождения Венеры по диску Солнца произойдут лишь в 2117 и 2125 годах.

Полный путь Венеры по диску Солнца:

(Фото НАСА):

Точка-Венера на диске Солнца. Над Балтийским морем в Польше, 6 июня 2012. (Фото Michael Probst | AP):

Фотография на телефон на память. Изображение получено через целостат - вспомогательное приспособление на телескопе, Лос-Анджелес 5 июня 2012. (Фото Jae C. Hong | AP):

(Фото НАСА):

Прохождение Венеры по диску Солнца в 2012 году. Следующее будет через 105 лет...(Фото Reuters | JAXA):

On-line снимки и видео прошедшего транзита Венеры на нашем форуме!

Прохождение Венеры по диску Солнца - разновидность астрономического прохождения (транзита), - имеет место тогда, когда планета Венера находится точно между Солнцем и Землёй, закрывая собой крошечную часть солнечного диска. При этом планета выглядит с Земли как маленькое чёрное пятнышко, перемещающееся по Солнцу. Прохождения схожи с солнечными затмениями, когда наша звезда закрывается Луной, но хотя диаметр Венеры почти в 4 раза больше, чем у Луны, во время прохождения она выглядит примерно в 30 раз меньше Солнца, так как находится значительно дальше от Земли, чем Луна. До наступления эпохи покорения космоса наблюдения этого явления позволили астрономам вычислить расстояние от Земли до Солнца методом параллакса.

Продолжительность прохождения обычно составляет несколько часов (в 2004 году оно длилось 6 часов). В то же время, это одно из самых редких предсказуемых астрономических явлений. Каждые 243 года повторяются 4 прохождения: два зимой (через 8 лет), затем долгий промежуток в 121,5 год, и ещё два летом (опять через 8 лет). Например, предыдущие зимние прохождения произошли 9 декабря 1874 года и 6 декабря 1882 года. Недавнее прохождение случилось в 2004 году, 8 июня, а следующее состоится 6 июня 2012. Последующие прохождения будут только в 2117 и 2125 годах, опять в декабре.

Восход Солнца 6 июня в Москве - 04ч:48м

Заход Солнца 6 июня в Москве - 23ч:08м

В 2012 году 6 июня по Москве время прохождения следующее:

02ч:08м - начало прохождения планеты Венера по диску Солнца (восход с планетой на диске)

05ч:34м - середина прохождения планеты Венера по диску Солнца (восход с планетой на диске)

08ч:57м - конец прохождения планеты Венера по диску Солнца (восход с планетой на диске)

Это явление можно безопасно наблюдать, принимая те же меры предосторожности, что и при частичном солнечном затмении. Наблюдение яркого солнечного диска без защиты глаз может серьёзно или даже полностью повредить сетчатку глаза.

НАБЛЮДЕНИЯ ПРОХОЖДЕНИЯ ВЕНЕРЫ ПО ДИСКУ СОЛНЦА НЕОБХОДИМО ПРОВОДИТЬ СКВОЗЬ ТЕМНОЕ СТЕКЛО, КОТОРОЕ ОСЛАБЛЯЕТ СОЛНЕЧНЫЙ СВЕТ! Иначе можно повредить зрение. Подойдет защитное стекло, которым пользуются электросварщики. Фильтр желательно устанавливать пред объективом, а не за окуляром оптического инструмента. Если нет возможности укрепить фильтр перед объективом, то ОБЯЗАТЕЛЬНО НУЖНО ЗАДИАФРАГМИРОВАТЬ ОБЪЕКТИВ примерно наполовину, т.е. закрыть объектив куском плотного картона с отверстием равным по диаметру половине диаметра объектива.

После этого можно использовать темное стекло у окуляра. Использование гибких плавящихся материалов типа засвеченной пленки или магнитных дисков в качестве окулярного фильтра не разрешается, т.к. они могут расплавиться от сфокусированных лучей Солнца и повредить зрение! Если наблюдать Солнце в телескоп без диафрагмы на объективе, то темное стекло, используемое в окуляре, может лопнуть от перегрева и также повредить глаз. Кроме темного стекла можно использовать засвеченную и проявленную фотопленку, сложенную в несколько слоев или отработанные магнитные диски от дискет для компьютера.

Для того чтобы пронаблюдать это замечательное астрономическое явление, необходимо иметь бинокль или телескоп, а зоркие люди смогут увидеть Венеру и невооруженным глазом! Диаметр видимого диска Венеры на момент прохождения будет равен 60 угловых секунд, что на пределе разрешения человеческого глаза. Видимый радиус Солнца в это время будет равен 945,3 угловых секунд или 15,75 угловых минут. Телескоп или бинокль должен быть установлен на жесткую опору (штатив), которая позволит избежать дрожания изображения. Наблюдения, имеющие некоторую научную ценность, заключаются в фиксации моментов контактов краев диска Венеры с краем диска Солнца. Точность такой фиксации может составлять 0,1 секунды.

А из за эффекта "черной капли" первый и последний контакт будет трудно зафиксировать с хорошей точностью. Для этого необходимо иметь секундомер показывающий десятые (лучше сотые) доли секунды. Для того чтобы более точно зафиксировать моменты контактов, нужно наблюдать Венеру в инструмент с увеличением 100 крат и более. Часы-секундомер должны быть выверены по сигналам точного времени по радио или по часам телевидения перед выпусками новостей. Начинать наблюдения нужно за несколько минут до расчетного времени. Нужно помнить, что в телескоп изображение видно перевернутым, нежели при наблюдении в бинокль.

Момент первого контакта при наблюдении в бинокль необходимо ожидать в верхней части солнечного диска, в точке находящейся в 118 градусах по лимбу Солнца против часовой стрелки (влево) от точки севера (позиционный угол 118 градусов, отсчитываемый от точки севера против часовой стрелки). При наблюдении в телескоп вступление Венеры на диск Солнца необходимо ожидать в верхней правой части солнечного диска. В момент первого контакта необходимо зафиксировать секундомер и записать показания с точностью, желательно, до 0,1 секунды. Во время приближения ко второму и к третьему контакту можно будет пронаблюдать тот самый светящийся ободок (атмосферу) на краю диска Венеры, который впервые описал М.В Ломоносов. Так же нужно сделать при втором, третьем и четвертом контакте. Труднее всего зафиксировать первый контакт, отчасти из-за эффекта "черной капли". Остальные контакты фиксировать легче, потому что Венера отчетливо наблюдается на диске Солнца, но опять же при четвертом контакте будет сказываться эффект "черной капли".

Во время движения по орбите через каждые 583,93 суток оказывается между Солнцем и Землей. Данная конфигурация называется "нижнее соединение". В такие моменты небесное тело может вызывать частичные затмения, проецируясь на диск светила. Однако Венера меньше солнечных в 30 раз. Из-за этого при наблюдении в телескоп можно увидеть на фоне диска звезды в виде маленького темного кружочка. Однако можно наблюдать данное явление и без такого прибора. Люди могут лицезреть прохождение Венеры по диску Солнца даже через темное стекло. Если бы данная планета находилась в одной плоскости с Землей, то это явление повторялось бы при каждом нижнем соединении. Однако она имеет наклон к эклиптике 3,395. Поэтому в нижних соединениях небесное тело проходит южнее или севернее светила. Это связано с особенностями движения данной планеты. Прохождение Венеры по диску Солнца может быть возможным, если нижнее соединение должно состояться вблизи узла орбиты планеты.

Частота наблюдений

В Римской империи каждые 110 лет проходили Столетние игры. Их девиз был таков: "Данное событие никто до этого не видел и больше никогда не увидит". Такой большой промежуток между играми выбирался, чтобы даже долгожители не смогли дотянуть до нового праздника. Прохождение Венеры по диску Солнца - крайне интересное событие. Оно случилось в 2012 году 6-го июня. Перед этим оно произошло в 2004 году. Однако вряд ли кто-нибудь из тех людей, кто наблюдал данное явление, увидит его снова. Прохождение Венеры по диску Солнца является парным явлением. Сначала случаются два летних пересечения светила с восьмилетним промежутком, а после этого, спустя 105 лет, - два зимних, тоже с перерывом в 8 лет. Далее, через 121 с половиной год, опять происходят парные летние прохождения. Следующее подобное явление состоится в 2117 году.

Наблюдения в прошлом

В наше время никто уже не ожидает больших научных открытий от созерцаний прохождения Венеры по диску Солнца, однако в XVIII столетии научный мир Европы ездил в экспедиции в дальние края, чтобы зафиксировать данные явления (1761 и 1769 гг.) из различных мест планеты. Эти наблюдения позволили узнать параллакс нашей звезды, размер Солнечной системы и расстояние от звезды до Земли. Ломоносов, благодаря им, смог определить, что у Венеры имеется атмосфера, разглядев тонкий светлый ореол около планетарного диска, который возникал из-за рефракции лучей светила в атмосферном газе. Прохождение Венеры по диску Солнца 2012 особых открытий, конечно же, не принесло.

Как наблюдать подобные явления

Путь Венеры через диск звезды и другие события, связанные со светилом, необходимо наблюдать сквозь темное стекло, способное ослабить интенсивный свет. В противном случае можно сильно травмировать глаза. Для этих целей неплохо подходит защитная маска электросварщика. Для наблюдений также можно использовать закопченное на огне стекло или сложенную в несколько слоев фотопленку, которая засвечена и проявлена. Эти аксессуары являются неплохими светофильтрами. Чтобы безопасно наблюдать явление в телескоп, необходимо задиафрагмировать его объектив где-то наполовину, а у окуляра использовать темное стекло или же магнитные диски от старых компьютерных дискет.

Уточнил расчёты орбиты Венеры, выполненные Кеплером, и заключил, что прохождения должны наблюдаться «парами» через 8 лет. Это позволило ему провести первое наблюдение этого явления с научными целями 4 декабря 1639 года (24 ноября по Юлианскому календарю , использовавшемуся тогда в Англии), из своего дома в Мач Хул, близ Престона в Англии .

1761 год

М. В. Ломоносов дал правильное научное объяснение этому явлению, считая его результатом рефракции солнечных лучей в атмосфере Венеры. «Планета Венера, - писал он, - окружена знатной воздушной атмосферой, таковой (лишь бы не большею), какова обливается около нашего шара земного». Так впервые в истории астрономии , ещё за сто лет до открытия спектрального анализа , было положено начало физическому изучению планет. В то время о планетах Солнечной системы почти ничего не было известно. Поэтому наличие атмосферы на Венере М. В. Ломоносов рассматривал как неоспоримое доказательство сходства планет и, в частности, сходства между Венерой и Землёй. Этот эффект наблюдался многими, его видели Т. Бергман , П. Варгентин , Шапп д’Отрош , С. Я. Румовский, однако лишь М. В. Ломоносов правильно его интерпретировал . В астрономии этот феномен рассеяния света, отражение световых лучей при скользящем падении (у М. В. Ломоносова - «пупырь»), получил его имя - «явление Ломоносова » .

Ожидая вступления Венерина на Солнце около сорока минут после предписанного в эфемеридах времени, увидел наконец, что солнечный край чаемого вступления стал неявственен и несколько будто стушеван, а прежде был весьма чист и везде ровен. Полное выхождение, или последнее прикосновение Венеры заднего края к Солнцу при самом выходе, было также с некоторым отрывом и с неясностью солнечного края.

В преддверии прохождения Венеры по диску Солнца в 2012 году, два американских астронома выразили скепсис относительно того, что Ломоносов мог обнаружить атмосферу Венеры в 1761 году с помощью имевшегося в его распоряжении оборудования . Чтобы положить конец сомнениям, группа астрономов-любителей организовала наблюдение прохождения Венеры по диску Солнца 5-6 июня 2012 с помощью телескопов рефракторов 18 века и подтвердили, что атмосфера могла быть открыта Ломоносовым . Детальная реконструкция открытия Ломоносова показала адекватность его телескопа (одного из первых двух-линзовых ахроматов-рефракторов Доллонда) и особенную важность следования рецептам М. В. Ломоносова - а именно, использование предельно слабых солнечных фильтров и ведения наблюдения методами, повышающими чувствительность глаза . Было также выявлено, с какими параметрами надо выбирать ахроматические пары крон-флинт для объектива при создании близкой копии телескопа, использовавшегося Ломоносовым .

Не все экспедиции завершились удачно. Так экспедиция Александра Гуа Пингре , направлявшаяся на остров Родригес , по пути приняла участие в боевых действиях против англичан , из-за чего было потеряно много времени и Пингре прибыл на место лишь за 9 дней до начала наблюдений. Из-за плохой погоды Пингре не смог пронаблюдать начало и конец прохождения Венеры, что обесценило результаты экспедиции. Вскоре остров был захвачен англичанами, ученый был взят в плен и находился в заключении до отвоевания острова французами 3 месяца спустя. На обратном пути корабль Пингре также был атакован. Ученый был вынужден сойти на сушу в Лиссабоне и добираться в Париж по суше .

Экспедиции отправленные Лондонским королевским обществом также пострадали от войны. Так корабль, отправленный на Суматру был атакован французским кораблем, сильно поврежден и вернулся в порт. Со второй попытки экспедиция добралась до мыса Доброй Надежды , где пришлось задержаться, так как место назначения оказалось захваченным французами .

1769 год

Обработка наблюдений 1761 года дала большой разброс в значениях параллакса Солнца - от 8,5 до 10,5 секунды, отчасти поэтому для его уточнения наблюдения следующего прохождения Венеры по диску Солнца, происходившего в 1769 году , были развёрнуты с большим размахом во всём мире. В нескольких километрах от Ораниенбаумского дворца , вероятно, в районе села Бронна прохождение Венеры по диску Солнца 1769 года и последующее затмение Солнца наблюдала Екатерина II :3,4 . Петербургская Академия наук организовала множество экспедиций не только российских, но и специально приехавших для наблюдения этого редкого явления иностранных учёных в различные уголки страны. С. Я. Румовский направился наблюдать явление в Колу , Христофор Эйлер - в Орск , Л. Ю Крафт - в Оренбург , И. И. Исленьев - в Якутск . В путь их провожала лично Екатерина II :3 . В Петербурге готовились к наблюдениям другой сын Леонарда Эйлера - Альбрехт - и академик С. К. Котельников . Из числа иностранных учёных Жан-Людовик Пикте и Андре Малле отправились в Поной и Умбу , Георг Ловиц - в Гурьев , в Петербурге проводили наблюдения Христиан Майер и А. И. Лексель . Кроме того, была организована астрономическая экспедиция в Азию в составе П. С. Палласа , С. Г. Гмелина , Н. П. Рычкова :129 .

Англией, Францией, Испанией и другими странами были организованы экспедиции в Северную Америку , Китай , Батавию , оборудовано около полутора сотен пунктов для наблюдений прохождения Венеры по диску Солнца. Особого внимания заслуживает пара английских экспедиций, направленных в сильно удаленные пункты на одном меридиане . В составе своей первой кругосветной экспедиции Джеймс Кук в сопровождении астронома Чарльза Грина посетил остров Таити в южной части Тихого океана . Другая экспедиция, возглавляемая главой венской обсерватории Максимилианом Хеллом и датским астрономом Педером Хорребоу направилась в норвежский город Вардё . Обе экспедиции закончились успешно, что позволило значительно уточнить параллакс Солнца .

И в этот раз не обошлось без политики. Испанские власти разрешили провести наблюдения на своих американских территориях только одной (французской) экспедиции, опасаясь, что проводимые вместе с астрономическими географические и геодезические изыскания запрашивавшие разрешение французы и англичане смогут использовать в военных целях. Экспедиция аббата Шаппа направилась в Калифорнию, но из-за встречных ветров в Тихом океане сильно задержалась. Опасаясь не успеть к сроку Шапп настоял на высадке близ обители Сан-Хосе-дель-Кабо , где в это время свирепствовал тиф . Наблюдения были проведены, но сам Шапп и большая часть команды умерли от болезни .

1874 год

Для наблюдений прохождения Венеры 1874 года были организованы британская, германская и американская экспедиции на Кергелен . В том же году была направлена специальная экспедиция с целью получения фотографий прохождения Венеры по диску Солнца, которую возглавлял Г. Дрэпер . Было опубликовано некоторое количество фотографий прохождения Венеры по диску Солнца, в частности, фотография, сделанная в 8,95 секунды . Обработка наблюдений прохождения 1874 года была ещё в самом разгаре :301 . Поэтому экспедиций для наблюдения прохождения Венеры по диску Солнца 1882 года было меньше, чем в 1874 году. В частности, в западное полушарие были направлены четыре немецкие экспедиции. Участник французской экспедиции на Мартинику для наблюдения прохождения Венеры по диску Солнца Ф. Ф. Тиссеран в 1881 году приезжал в Пулково за гелиометрами для неё. Тем не менее, развитие технологии привело к тому, что количество фотографий прохождения 1882 года исчислялось тысячами, и они играли важную роль в определения параллакса Солнца. В их обработке использовали микроскопы :553 .

2004 год

Весь XX век прошёл без прохождений Венеры по диску Солнца, наблюдаемых с Земли. С помощью появившихся в середине XX века радиолокационных методов определения расстояний до планет с большой точностью было вычислено расстояние от Земли до Солнца и оказалось, что оценки конца XIX века были довольно близки к современным. После запуска «Спутника-1 » стало принципиально возможным наблюдать прохождение Венеры по диску Солнца не только с Земли, но и из космоса, причем в принципе, в любой момент времени (нужно, чтобы в тот момент Венера располагалась между космическим аппаратом и Солнцем). Не только с Земли, но и прямыми измерениями на Венере была детально исследована её атмосфера , открытая М. В. Ломоносовым во время прохождения 1761 года.