Венера проходит по диску солнца. Вложения для прохождение венеры по диску солнца. Обстоятельства прохождения венеры по диску солнца

Рис. 1: Земля (синяя), Венера (серая) и Солнце (оранженвое), не в масштабе.

По поводу прохождения Венеры по диску Солнца 2012 года написано уже . О том, как редко случается это событие, и почему именно: по идее, Венера, движущаяся вокруг Солнца чаще, чем Земля, должна проходить между Землёй и Солнцем во время каждого своего оборота (рис. 1), но из-за того, что орбиты двух планет не выровнены (не находятся в одной плоскости, см. рис. 2), Венера часто проходит выше или ниже Солнца с точки зрения Земли.

Но вместо того, чтобы повторять слова других, я хочу добавить несколько деталей, которые не так легко найти в интернете.

Вы, возможно, читали, что при помощи техники, основанной на рассуждениях астронома Эдмунда Галлея (известного кометой Галлея), сделанных им с 1678 по 1716 года, а также Джеймса Грегори до него, прохождение Венеры 1716 года был использован для определения расстояния от Земли до Солнца (и до Венеры, и всех остальных планет) с погрешностью в 2% - высочайшая из достигнутых на то время. Надеялись, что точность будет в 10 раз выше, но в процесс вмешался неожиданный оптический эффект под названием “ ” - по поводу точных причин его возникновения до сих пор идут споры. Но вы могли не прочесть, что это измерение - и множество других измерений расстояний в астрономии, вплоть до достаточно близко расположенных звёзд - основано на принципе , на том же геометрическом факте, который используется нашими глазами и мозгом для восприятия глубины, или нашей способности чувствовать, насколько далеко от нас находятся объекты, просто взглянув на них.

Рис. 2: Земля (синяя), Венера (серая) и Солнце (оранжевое), не в масштабе. Орбита Венеры (чёрный круг в сером прямоугольнике) наклонена относительно орбиты Земли (синий круг в голубом прямоугольнике). Градус наклона сильно преувеличен. Поскольку Земля и Венера вращаются вокруг Солнца с разными скоростями, они могут проходить мимо друг друга в любых точках орбит.
Верх: большую часть при таком проходе Венера находится выше или ниже (зелёная линия) линии, соединяющей Землю и Солнце (красная линия), поэтому прохождения Венеры по диску Солнца не происходит.
Внизу: В редких случаях линия, соединяющая Землю и Солнце, совпадает с линией пересечения плоскостей орбит, и Венера находится вблизи этой же линии, что и ведёт к прохождению.

Без параллакса тоже несложно определить относительное расстояние от Венеры до Солнца - то есть, отношение радиуса орбиты Венеры L V к радиусу орбиты Земли L E . Поэтому в астрономии эпохи Возрождения довольно рано были высчитаны относительные расстояния от планет до Земли и Солнца. Но чтобы определить L V и L E отдельно, необходимо измерить параллакс, и прохождение Венеры может его обеспечить. Прохождение Венеры в 1760-х дало довольно точное измерение величины L E - L V , «абсолютного» расстояния от Земли до Венеры; это позволило узнать L E , L V , и расстояния до всех остальных планет с погрешностью в пару процентов. До этого, в конце XVII в, было сделано измерение расстояния от Земли до Марса, имевшее погрешность около 10%; оно тоже было основано на параллаксе, но это совсем другая история.

Предварительное замечание: Земля и Венера, и даже Солнце очень малы по сравнению с расстояниями между ними, поэтому нарисовать точные изображения практически невозможно. На иллюстрациях всё время приходится рисовать планеты большими, чем они есть на самом деле, по отношению к расстояниям между ними, просто чтобы вы смогли понять концепцию. Имейте это в виду! Все мои иллюстрации сделаны не в масштабе.

Относительные размеры орбит Венеры и Земли

Рис. 3

Чтобы понять основную причину простоты определения L V /L E , предположим, что орбиты Земли и Венеры круговые и выровненные - они лежат в одной плоскости (как показано на рис. 1, изометрически, и на рис. 3 - вид «сверху»). На самом деле, орбиты Земли и Венеры немного вытянутые и не выровнены (рис. 2). Но эллиптичность и несовпадение плоскостей не сильно важны для наших рассуждений, поэтому сперва мы сможем их проигнорировать, а потом вновь вспомнить, чтобы получить более точные ответы.

Здесь мы применим классическую для физики технологию: сделаем приближение, достаточное для текущей задачи, и не будем углубляться больше, чем нужно. Это очень мощный способ размышления о науке и о знании вообще - на любой вопрос достаточно ответить с определённым уровнем точности, поэтому можно использовать простейшую технику из тех, что дадут вам нужный уровень точности. Этот метод прекрасно используется столетиями и применим не только к физике.

Поэтому мы примем приближение, по которому орбиты круговые и выровнены, и получим примерно правильные ответы, с погрешностью в несколько процентов. Этого будет достаточно для того, чтобы продемонстрировать основные концепции, чего я и добиваюсь. Поверьте мне, что можно сделать гораздо более точные вычисления - или же можете самостоятельно стать экспертом в этом вопросе. Но наше приближение не только даст очень неплохой ответ, но и сможет показать, почему так легко вычислить отношение L V к L E , но не сами значения L V и L E .

В течение года, когда Земля и Венера вращаются вокруг Солнца с разными скоростями, относительное положение Земли и Венеры по отношению к Солнцу меняется. Если в определённый день (день, месяц, год) я решу нарисовать картинку с Солнцем в центре и с Землёй слева, как на рис. 2, тогда Венера может оказаться в любом месте своей орбиты. Это значит, что с точки зрения Земли, угол между Венерой и Солнцем в небе будет меняться в зависимости от даты. Это показано на рис. 3, где угол назван γ. Угол легко измерить; найдите Венеру в небе после заката или перед восходом и измерьте угол между Венерой и Солнцем; см. рис. 4.

Рис. 4

Из рис. 3 видно, что у γ есть максимальный размер - угол между оранжевой и фиолетовой линиями. Перемещаясь по орбите, Венера с каждым закатом будет появляться в другом месте; некоторое время она будет несколько ночей подряд подниматься всё выше над горизонтом, а затем постепенно начнёт появляться ниже. Наблюдая за Венерой несколько ночей подряд и измеряя γ, мы можем определить максимальное значение γ, которое я назову γ max .

Из рис. 3 очевидно, что (как показано на рис. 4) γ max меньше 90°, поскольку фиолетовая линия должна лежать между оранжевой и красной, перпендикуляром. Геометрически это следствие того, что Венера всегда находится ближе к Солнцу, чем Земля. Эти углы объясняют, почему Венера всегда видна либо сразу после захода или перед рассветом (за исключением тех дней, когда она расположена за Солнцем). Венера не может быть в зените после наступления темноты, поскольку для этого ей надо было бы находиться слева от красной линии.

Рис. 5

Теперь мы можем определить отношение радиусов двух орбит - L V к L E - используя γ max . Это простейшая геометрия, см. рис. 5. Суть в том, что когда Венера находится на максимальном угле от Солнца, линия между Солнцем и Венерой перпендикулярна линии между Землёй и Венерой, поэтому линии, соединяющие эти три объекта, образуют прямоугольный треугольник. Отсюда получаем при помощи стандартной тригонометрии:

И отсюда же, при помощи других простейших геометрических формул, мы получаем отношения между расстояниями до других планет.

Это не совсем точно, по причинам, указанным в начале; орбиты планет - эллипсы, и не лежат водной плоскости. Иначе говоря, L V и L E не сохраняются в течение года, а γ max применяется немного сложнее, в трёх измерениях, как на рис. 2, а не в двух, как на рис. 1, 3 и 5. Но при помощи точных измерений положения Венеры и Солнца в небе возможно определить точные орбиты Венеры и Земли вокруг Солнца и улучшить расчёты. Смысл тот же; все измерения положения Венеры и Солнца в небе позволяют лишь измерить относительные размеры орбит Венеры и Земли. Но точные величины L V и L E так определить нельзя. Тут нужен другой подход.

Прохождение Венеры, параллакс и расстояние до Солнца

Причина, по которой прохождение Венеры позволяет измерить абсолютные величины орбит Земли и Венеры - этот процесс можно наблюдать с высокой точностью с разных мест земного шара, в результате чего у вас будут две перспективы видимого местонахождения Венеры по отношению к Солнцу, измеренные из разных мест с известным расстоянием между ними. Измерение параллакса позволяет определить абсолютную величину расстояние от Земли до Венеры из угла параллакса и расстояния между двумя точками измерения на Земле - точно так же, как разный вид объекта для левого и правого глаза позволяет нашему мозгу выдавать для нас ощущение глубины - чувство расстояния до объектов.

Рис. 6

Для демонстрации позвольте мне нарисовать то, как это будет выглядеть с крупной планеты. На рис. 6 показана планета, с которой мы будем наблюдать прохождение (это будет Земля) и проходящая перед звездой планета (это будет Венера). Я представлю упрощённую ситуацию (просто чтобы геометрия стала более простой и основную концепцию было проще увидеть), в которой планеты и звезда выровнены, поэтому с точки зрения наблюдателя на экваторе проходящая планета будет проходить по экватору звезды. Сверху на рис. 6 показан вид «сбоку»; обратите внимание на красную линию, идущую от экватора наблюдающей планеты к звезде через экватор планеты, проходящей по диску звезды.

В случае идеального выравнивания, наблюдатель на экваторе внешней планеты увидит, как внутренняя планета проходит по экватору звезды. Это показано в виде красной линии внизу рис. 6. Но наблюдатель с южного полюса внешней планеты увидит, как внутренняя планета проходит звезду по пути (фиолетовая линия) к северу от экватора звезды (в случае северного полюса всё будет наоборот). Если измерить угол α в небе между путями, по которым двигается проходящая планета, и знать радиус R наблюдающей планеты, мы сможем нарисовать прямоугольный треугольник, соединяющий проходящую планету, центр наблюдающей планеты и полюс наблюдающей планеты, с малым углом &alpha. Простая тригонометрия даст нам расстояние D между планетами во время прохождения, где

Рис. 7

То же верно для Земли, Венеры и Солнца, кроме того, что Земля и Венера так малы по сравнению с расстоянием между ними и Солнцем, что угол α окажется равным порядка 1/20°! (Это довольно малая величина, но вполне измеримая, хотя для точного измерения расстояния до Солнца, которое хотели получить астрономы XVIII века, потребовалось бы довольно сложное технически точное измерение величины небольшого угла). Такой маленький угол я не нарисую, поэтому придётся вам поверить мне на слово, что происходящее является доведённой до предела версией того, что я изобразил на рис. 6, с планетами и звездой (Солнцем) гораздо меньшими, чем нарисованы там, по отношению к расстояниям. Даже изображение на рис. 7 делает планеты гораздо больше, чем они есть. Но идея остаётся неизменной: расстояние D EV между Землёй и Венерой во время прохождения можно определить, измерив угол параллакса α (внизу рис. 7; отметьте, что угловой диаметр Солнца равен порядка 1/2°).

Однако осталось ещё много вопросов:

Я рассказал, как измерить D EV , расстояние от Земли до Венеры во время прохождения. Но разве нашей целью было не измерить L E и L V , расстояние от Земли до Солнца и от Венеры до Солнца?
Никто не отправлялся на южный полюс Земли, чтобы наблюдать прохождение Венеры в 1761 или 1769 году.
Я предположил идеально выровненные орбиты Земли, Венеры и положение Солнца, такие, что из точки на экваторе Земли можно было бы видеть Венеру, двигающуюся по экватору Солнца. Но это на самом деле не так, и даже близко не похоже на типичное прохождение (и в 2012-м такого тоже не было).
Угол α достаточно мал, чтобы его можно было точно измерить - особенно во времена до фотографии и мгновенных сообщений, в отсутствие чётких указаний на местоположение северного полюса Солнца, из-за чего сложно точно сравнить измерения пути Венеры, сделанные с двух разных точек Земли. Однако первичной целью было измерить угол не хуже, чем 1 часть из 500 (0,2%) (хотя из-за эффекта чёрной капли результат получился ближе к 1 части из 50 (2%)).

Как же справиться с этими проблемами?

Первое, как пройти от измерения D EV до измерения нужных величин, L E и L V ? Это просто - все взаимоотношения нам уже известны, в частности, мы уже знаем L E /L V (примерно, из рис. 4, или, если подойти к вопросу более тщательно, можно подсчитать и точнее) из максимального угла γ max между Венерой и Солнцем с точки зрения Земли. Нам также известно D EV = L E - L V = L E (1 - L V /L E) из рис. 7. Поэтому мы можем получить приближённое значение L E при помощи:

где α - угол параллакса, измеренный во время транзита, а γ max - максимальный угол между Венерой и Солнцем (рис. 5). Более точные измерения требуют более сложной геометрии, однако с той же основной идеей.

Второе, даже если бы орбиты планет были идеально выровнены, два измерения пути Венеры не нужно измерять с экватора и полюса Земли. Их можно измерить с двух любых широт. Геометрия становится немного сложнее, но не сильно, а принцип остаётся (см. рис. 8).

Рис. 8

Третье, даже без идеального выравнивания появится небольшой угол параллакса при измерении величин с двух разных точек Земли, и если хорошо измерить этот угол, это измерение можно превратить (через чуть более сложные уравнения) в измерение D. Это показано на рис. 8, внизу.

Четвёртый вопрос - исторически сложная проблема измерения углового сдвига пути Венеры во время прохождения на угол α ведёт нас к альтернативной попытке измерения времени - либо времени прохождения, либо просто начала и конца прохождения, а не углов. Первый вариант был предложен Галлеем на основе идей Грегори, а второй, в качестве дальнейшего улучшения, предложил Жозеф Никола Делиль. Метод Галлея не требовал синхронизации часов в разных местах Земли; метод Делиля требовал, поэтому основывался на более передовой часовой технологии.

Даже в XVII или XVIII веке гораздо проще выполнить точное измерение интервала, или моментов начала и завершения затмения, чем точно измерить местоположение Венеры относительно диска Солнца, особенно при отсутствии фотографии. На рис. 9 можно видеть, что фиолетовый и красный пути Венеры, пересекающей Солнце, имеют немного отличные длины из-за того, что они не пересекают его в одном месте, а это значит, что длительность прохождения будет отличаться на время, связанное с углом параллакса. К сожалению, всё оказывается сложнее, чем выглядит на первый взгляд - Земля вертится и движется вокруг Солнца, поэтому наблюдатель проходит довольно значительное расстояние во время прохождения Венеры по диску Солнца. Поэтому требуется много усилий (вычисления довольно сложны, хотя с современными компьютерами они гораздо проще) для определения разницы временных интервалов начала и конца прохождения, наблюдаемого двумя разными наблюдателями на Земле, в зависимости от расстояния до Солнца. Галлей в начале XVIII века понимал все необходимые геометрические принципы (если вычесть устаревшую английскую фразеологию и стиль из его текстов, вы будете удивлены, как современно звучат его сложные утверждения, и вы увидите, что учёные ещё триста лет назад были очень похожи на сегодняшних учёных, обладали таким же интеллектом и им не хватало только научной технологии сегодняшнего дня).

Рис. 9

Всё это говорит о том, что параллакс - различие в видимом положении, приписываемом Венере по отношению к Солнцу с точки зрения наблюдателей, измеряющих его в одно и то же время но с разных мест на Земле - исторически был очень важным методом, с помощью которого был определён размер Солнечной системы. Сегодня нам доступны и более мощные методы, но вам может быть интересным тот факт, что то, что вы видите сегодня в небе, имеет величайшую историческую важность, или же вы просто можете наслаждаться видом Венеры, величаво движущейся вокруг нашей звезды.

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):

Приходилось ли вам когда-нибудь видеть частное солнечное затмение? Да - скажет абсолютное большинство любителей астрономии. Приходилось ли вам видеть полное солнечное затмение? Да - скажут некоторые счастливчики. Приходилось ли вам видеть прохождение Венеры по диску Солнца? Нет - ответит вам любой, кого бы вы ни спросили. И в этом нет ничего удивительного. Ведь последнее прохождение Венеры по диску Солнца было в 1882 году, а следующее произойдет... Однако об этом чуть позже. Пока же рассмотрим суть явления.

Внутренние планеты - Меркурий и Венера, проходя в момент нижнего соединения между Землей и Солнцем, могут при определенных условиях проецироваться на солнечный диск. Если бы планеты обращались в плоскости орбиты Земли, то прохождение планеты по диску Солнца происходило бы при каждом нижнем соединении. Но поскольку орбита Меркурия наклонена к плоскости эклиптики на 7°, а орбита Венеры - на 3°, то прохождение планеты будет наблюдаться только в тех редких случаях, когда нижнее соединение совпадает с пересечением планетой эклиптики, т.е. когда планета находится вблизи одного из узлов орбиты.

Земля проходит около этих точек в строго определенное время. Поэтому прохождения Меркурия происходят в начале ноября (вблизи восходящего узла) и в начале мая (вблизи нисходящего узла), а Венеры - в начале декабря (вблизи восходящего узла) и в начале июня (вблизи нисходящего узла). Что же касается периодичности этого явления, то она не одинакова для этих планет. Так, прохождения Меркурия наблюдаются в среднем 14 раз в столетие, в то время как прохождения Венеры - не более двух раз, разделенных восьмилетним промежутком. Они чередуются следующим образом: через 105.5 года, через 8 лет, через 121.5 года, через 8 лет, вновь через 105.5 года и т.д.

Как видим, прохождения Меркурия по диску Солнца происходят сравнительно часто и поэтому не являются чем-то особенно уникальным. Прохождений же Венеры за всю историю астрономии со времен изобретения телескопа было всего лишь шесть. О них и пойдет речь в этой статье.

Впервые явление прохождения Венеры по диску Солнца было предсказано Иоганном Кеплером в 1629 году. Составляя астрономические таблицы по наблюдениям Тихо Браге, которые тот оставил ему в наследство, Кеплер обнаружил, что в 1631 и 1761 г. "Венера видима будет в Солнце".

Прохождение 7 декабря 1631 г. в Европе не наблюдалось (его видимость пришлась на восточные районы). Многие тогда посчитали, что предсказание Кеплера не сбылось. Вполне возможно, что и прохождение 1639 г. также осталось бы незамеченным, если бы не молодой английский астроном-любитель из Ливерпуля Иеремия Хоррокс. Он был выходец из бедной семьи, и его основным занятием была деятельность священника. Пытливый ум и природная склонность к астрономии сделали Хоррокса неутомимым исследователем. Составляя эфемериды по таблицам Ландсберга, он случайно обнаружил, что 14 декабря 1639 года Венера должна пройти по диску Солнца. Однако, посчитав таблицы Ландсберга недостаточно точными, Хоррокс решил получить подтверждение ожидаемого явления по расчетам Кеплера. К его удивлению, таблицы Кеплера тоже предсказывали прохождение Венеры, но десятью днями раньше. Об этом открытии Хоррокс сообщил астроному Крэбтри, с которым состоял в дружеских отношениях.

Не надеясь на точность таблиц, Хоррокс, начиная с 3 декабря, стал непрерывно наблюдать за Солнцем. На следующий день, когда Солнце уже клонилось к закату, Хоррокс наконец-то увидел, что "Венера лишь только начала вступать в Солнце и краем своим касалась уже до краю солнечного". К сожалению, наслаждаться этим явлением ему пришлось недолго. Менее чем через час Солнце с находящимся на нем черным кружком Венеры скрылось за горизонтом. Все, что успел сделать Хоррокс, - это несколько раз измерить угловое расстояние от центра солнечного диска до планеты и ее диаметр.

Крэбтри в тот день тоже наблюдал прохождение Венеры и тоже делал измерения. Это было первое в истории астрономии наблюдение этого редкого явления, а Хоррокс и Крэбтри - первые и до 1761 г. единственные люди на Земле, видевшие собственными глазами "медление Венеры в Солнце".

Шли годы. Астрономия, тесня средневековую инквизицию, быстро набирала силу и вскоре стала официальной наукой. Перед астрономами появлялись все новые задачи, одной из которых стала задача определения расстояния от Земли до Солнца. Эту величину, которую мы теперь называем астрономической единицей, можно рассчитать, зная солнечный параллакс (угол, под которым с Солнца виден экваториальный радиус Земли).

В XVII веке по наблюдениям Венеры и Марса параллакс Солнца был оценен как не превышающий 12" (современное значение 8.79"). Естественно, возникала необходимость определить эту величину более точно, а для этого были нужны более точные методы. И вот, в 1691 г. такой метод был найден. Его предложил знаменитый английский астроном Эдмунд Галлей после того, как в 1677 г. на острове Святой Елены он наблюдал прохождение Меркурия по диску Солнца. Метод заключался в точном определении промежутка времени между вступлением планеты на солнечный диск и схождением с него. При наблюдении из нескольких достаточно удаленных друг от друга мест Земли, зная это время, можно было вычислить параллакс Солнца, а значит и расстояние до него. В применении к Меркурию такой способ давал большую погрешность из-за его большого удаления от Земли, но, "ежели видимая планета в Солнце будет Венера" - утверждал Галлей - "то через наблюдения ее расстояние Земли от Солнца с крайней точностью определено быть может".

Наблюдения Хоррокса и Крэбтри, вследствие своей малой точности, не могли быть использованы для этой цели, поэтому нужно было ждать следующего прохождения Венеры по диску Солнца, которое должно было произойти 6 июня 1761 г. Галлей, зная, что не доживет до этого дня (он умер в 1742 г.), завещал определение солнечного параллакса следующим поколениям астрономов.

Позже, в XVIII веке француз Жозеф Никола Делиль, один из первых членов Петербургской академии наук, предложил еще один способ определения параллакса Солнца из наблюдений прохождений Венеры. Способ Делиля состоял не в определении продолжительности прохождения, а в определении моментов входа или выхода планеты с диска Солнца. Этот способ имел то преимущество, что представлял гораздо больший простор для выбора наблюдательных пунктов, увеличивая тем самым параллактический эффект, но зато требовал точного знания географической долготы места наблюдения и времени. Способ же Галлея мог быть применен только в тех местах, где явление видно все целиком, однако он был удобен тем, что не требовал точного знания ни места, ни времени наблюдения. В скором времени оба эти способа нашли свое применение...

Приближался 1761 год. В Европе вовсю шли приготовления к наблюдениям долгожданного астрономического явления. Более ста астрономов из разных стран были разосланы по всему земному шару в 40 с лишним наблюдательных пунктов по всему миру.

Не осталась в стороне и Российская Империя. Петербургская Академия наук организовала наблюдения в тогдашней столице, а также снарядила две экспедиции в Сибирь: в Иркутск и Якутск. Последней руководил ученик Леонарда Эйлера 27-летний адъюнкт математики Степан Яковлевич Румовский. Отправившись из Петербурга в январе 1761 года, Румовский к концу марта смог добраться только до Иркутска. Здесь он понял, что доехать до Якутска в срок он явно не успеет. Можно было остаться в Иркутске, но это место было предназначено для Н. И. Попова - руководителя первой экспедиции. Тогда Румовский предпринимает попытку добраться хотя бы до Нерчинска. Однако, переехав озеро Байкал, он увидел, что и в Нерчинск попасть тоже невозможно, т.к. по другую сторону Байкала к тому времени зимний путь совсем прекратился. Оставался последний выход - следовать в ближайший город Селенгинск. Рискуя жизнью, Румовский продолжил свой путь по льду реки Селенги, которая вскрылась через два дня после прибытия астронома в Селенгинск.

Наступил день прохождения, но, как это часто бывает, погода оставляла желать лучшего. Небо было затянуто тучами, временами шел дождь, и лишь иногда, когда сильный ветер разрывал облака, Солнце с медленно ползущей по нему Венерой показывалось на несколько минут. Тем не менее, несмотря на такие неблагоприятные условия, Румовскому удалось (правда, сквозь облака) наблюдать выход Венеры из Солнца и засечь моменты третьего и четвертого контактов.

Не повезло и Попову, наблюдавшему явление в Иркутске. Солнце там "беспрерывно облаками похищаемо было".

Зато в Петербурге в тот день погода была хоть куда. И именно в этом городе произошло одно из ярчайших открытий XVIII века. Наблюдениями в Петербурге руководил Михаил Васильевич Ломоносов. Он организовал наблюдательный пункт на университетской обсерватории, где за ходом явления следили адъюнкт астрономии майор А. Д. Красильников, известный своей 13-летней Камчатской экспедицией, и поручик Н. Г. Курганов. Сам Ломоносов наблюдал прохождение у себя дома на Мойке сквозь "весьма не густо копченое стекло" в небольшую трубу, дававшую хорошее изображение только около центра поля зрения. Поручив астрометрическую работу Красильникову и Курганову, Ломоносов "любопытствовал у себя больше для физических примечаний". Он решил "только примечать начало и конец явления и на то употребить всю силу глаза; а в протчее время прохождения дать ему отдохновение".

Прохождение началось в 4 часа 7 минут утра. Ожидая вступления Венеры в течение сорока минут (эфемериды, рассчитанные академиком Эпинусом, оказались неточными), Ломоносов, наконец, увидел, что край солнечного диска слегка прогнулся и стал "неявственен и несколько будто стушеван, а прежде был весьма чист и везде равен". В момент "внутреннего прикосновения" (второго контакта) ему показалось, что сзади Венеры на краю солнца образовался выступ. Еще мгновение - и выступ исчез, а Венера начала свой путь по диску Солнца. Шесть часов понадобилось планете, чтобы пройти от одного края Солнца до другого, так что времени для "отдохновения глаза" было предостаточно.

В четверть одиннадцатого Венера приблизилась к противоположной границе солнечного диска. При выхождении Венеры, когда до края Солнца оставалось "около десятой доли Венерина диаметра, появился на краю Солнца пупырь, который тем явственнее учинялся, чем ближе Венера к выступлению подходила... Вскоре оный пупырь потерялся, и Венера показалась вдруг без края... Полное выхождение, или последнее прикосновение Венеры заднего края к Солнцу при самом выходе, было также с некоторым отрывом и с неясностью солнечного края".

Появление светового ободка вокруг диска Венеры Ломоносов объяснил преломлением солнечных лучей в верхних слоях атмосферы Венеры. В своем отчете он заключил: "По сим примечаниям господин советник Ломоносов рассуждает, что планета Венера окружена знатной воздушной атмосферой, таковой (лишь бы не большею), какова обливается вокруг нашего шара земного".

Само по себе явление световой каймы вокруг Венеры получило (правда, уже в XX веке) название "явление Ломоносова". Разумеется, это явление видели и другие наблюдатели. (Так, например, Румовский писал, что при выходе "край Венерин светлым кольцом окружен казался".) Однако только Ломоносов смог правильно истолковать увиденное, впервые открыв, таким образом, атмосферу у другой планеты.

Но, как известно, ничто в науке не проходит гладко, и наряду с великими открытиями случаются и неудачи. Не являются исключением и прохождения Венеры по диску Солнца. Подтверждением этому служит следующая грустная история.

В 1760 году Парижская Академия наук для наблюдения прохождения командировала в Индию своего члена Гийома Лежантиля. Однако вспыхнувшая между Англией и Францией война помешала ему достигнуть места назначения вовремя. Явление застало его в море, и все что ему удалось сделать, - это лишь несколько грубых зарисовок с качающейся палубы фрегата. О точных измерениях не могло быть и речи.

Следующее прохождение должно было произойти 3 июня 1769 г. Чтобы не опоздать снова, Лежантиль решил не уезжать и остался в городе Пондишери, куда он не успел попасть в 1761 году. Восемь лет длилось томительное ожидание. Астроклимат в этой точке Земли был отменным - пасмурные дни в году насчитывались единицами.

Так было и 2 июня 1769 г. Весь день погода стояла ясная, и Лежантиль уже не сомневался в успехе завтрашнего мероприятия. Но, увы, на следующий день небо оказалось затянуто облаками. Теперь ближайшего прохождения нужно было ждать 105.5 лет.

На обратном пути Лежантиль терпел кораблекрушения, попадал к пиратам и, в конце концов, в 1771 году, испытывая всяческие лишения, чудом вернулся домой. Но оказалось, что за 11 лет его отсутствия ученого сочли погибшим, его место в академии было занято, а наследники поделили имущество...

Рассуждая о превратностях судьбы французского астронома, мы незаметно перешли к прохождению Венеры по диску Солнца 1769 года. Приготовления к его наблюдениям, по сравнению с 1761 г., были поис-тине крупномасштабными. Царствовавшая в то время императрица Екатерина II понимала значимость предстоящего явления для науки, и поэтому подготовка к наблюдениям в России началась еще в 1767 году.

Для наблюдения вхождения Венеры Академия определила северные города Колу, Кемь и Кандалакшу, а также Соловецкий монастырь. Летом в этих местах Солнце не заходит, и все явление можно наблюдать от начала до конца. Окончание прохождения должно было быть видно практически по всей России, но наилучшие условия приходились на юг страны. Исходя из этого, Академия остановила свой выбор на городах Гурьев, Оренбург и Орск.

Еще одну экспедицию было решено послать на восток, где явление было видно полностью. Для этой экспедиции, исходя из удобства сообщения, погодных и прочих условий, лучше всех подходил город Якутск.

Однако, если выбор южных и восточного пунктов наблюдения не вызывал трудностей, то северные точки пришлось пересмотреть, учитывая их труднодоступность, малонаселенность и низкое положение Солнца над горизонтом. В частности, одним из необходимых условий было отсутствие гор с северо-восточной и северо-западной стороны. Губернатор Архангельска Е. А. Головцын по повелению Екатерины II приказал осмотреть назначенные Академией места и дал свой ответ, что Кандалакша, Кемь и Соловецкий монастырь для наблюдений не годятся, а также, что нигде, кроме Колы, Поноя, Умбы и острова Кильдюйна, да и то с большим трудом, обсерватории построить невозможно. Эти места Академия и утвердила как окончательные.

Теперь дело оставалось за инструментами, которыми в нужном количестве Академия не располагала. На закупку инструментов и снаряжения из государственной казны было отпущено шесть тысяч рублей. Инструменты были заказаны в Англии и Франции.

Многие европейские ученые, видя столь серьезные приготовления к наблюдениям прохождения в России, предложили Академии свои услуги. Знаменитый математик Леонард Эйлер направил для наблюдений своего сына Христофора Эйлера, а Даниил Бернулли - своего ученика Андрея Малле. Для проведения наблюдений Академия уже вовсю обучала штурманов, присланных из Адмиралтейства, но не была уверена, что их можно назначить начальниками экспедиций. Поэтому Академия с радостью приняла этих и других молодых ученых из Европы.

Тем временем было уже пора посылать астронома в Якутск. Инструменты из-за границы еще не пришли, но у Академии нашлось нужное количество инструментов, чтобы снабдить хотя бы одну экспедицию. Пожелавший поехать в Якутск европейский астроном Лопиц не успел приехать в Россию, и чтобы не терять времени. Академия назначила начальником экспедиции капитана Ивана Исленьева, который обучался при Академии прикладной астрономии. В феврале 1768 г. Исленьев отправляется в путь.

К концу лета инструменты из Англии и Франции наконец-то прибыли в Санкт-Петербург, а в начале 1769 г. астрономы разъехались по назначенным для них пунктам.

С. Румовский (теперь уже академик) был направлен в Колу, А. Малле - в Поной, Л. Пикте - в Умбу, Г. Ловиц - в Гурьев, X. Эйлер - в Орск и Л. Крафт - в Оренбург. Всем участникам на время экспедиции было положено двойное жалование, а губернаторам, через чьи губернии пролегал путь экспедиций, было приказано выделить солдат для охраны ученых и имущества, а также "чинить им всякое потребное вспоможение". Перед отъездом в дальний путь Екатерина II удостоила астрономов личным приемом и прощанием.

Все экспедиции благополучно достигли своих мест, за исключением острова Кильдюйна, сообщение с которым открылось всего за неделю до прохождения, и посылать туда наблюдателей уже не было смысла.

В Петербурге была специально отремонтирована и подготовлена к наблюдению прохождения академическая обсерватория. Проведение наблюдений было поручено знаменитому впоследствии астроному из Мангейма Христиану Мейеру со своим помощником Шталем. Вместе с ними наблюдали русский астроном С. К. Котельников и академики Л. Эйлер и А. И. Лексель.

Екатерина II пожелала быть не только покровительницей всех приготовлений, но и собственными глазами видеть редкое явление. Чтобы не мешать наблюдениям на обсерватории, императрица выехала в Ораниенбаум и разместилась на возвышении в семи верстах от летнего ораниенбаумского дворца в деревне Верхняя Бронная, где специально для нее была сооружена наблюдательная площадка. В Петербурге и других северных пунктах Европы явление можно было наблюдать 3 июня при заходе Солнца (вступление Венеры) и на следующее утро при восходе (окончание явления). Вечером западный горизонт покрылся легкими облаками, что помешало Екатерине видеть вступление планеты на солнечный диск. Но к утру облака рассеялись, и императрица смогла насладиться зрелищем. Уже до восхода Солнца она находилась на месте и наблюдала не только прохождение, но и частное солнечное затмение, бывшее через несколько часов после него.

Астрономы на академической обсерватории тоже не спали, но только для них, в отличие от Екатерины II, наблюдение прохождения являлось работой, а не зрелищем. Солнце взошло, когда Венера уже приближалась к выходу, поэтому прохождение длилось в Петербурге не более 50 минут. Тем не менее, несмотря на небольшую высоту Солнца, 3-й и 4-й контакты Мейер и остальные видели отчетливо.

Повезло с погодой и на юге России. Во всех трех южных пунктах наблюдения схождения Венеры с диска Солнца прошли успешно. В Якутске и на севере страны погодные условия были не столь идеальными, но все же благоприятными, и лишь в Умбе было пасмурно, и шел дождь.

После окончания наблюдений астрономы из северных городов вернулись в Петербург, а остальные должны были продолжить свои экспедиции для определения географических координат населенных пунктов на юге России. К сожалению, за эти данные для российской науки некоторым участникам пришлось заплатить слишком дорогую цену. Так, адъюнкт астрономии Вольфганг Людвиг Крафт, руководивший Оренбургской экспедицией, получил предложение ехать в Молдавию. Проехав для этого через Киев и Каменец, он был остановлен свирепствовавшей здесь эпидемией холеры, которая оставила его без помощников, умерших от этой болезни. Крафт попросил Академию освободить его от продолжения работ. Академия удовлетворила его просьбу, и в 1771 г. Крафт вернулся в Москву.

Еще более трагически закончилась экспедиция для профессора Георга Морица Ловица. После наблюдения прохождения в г. Гурьеве Астраханской губернии Ловиц и его помощник адъюнкт (впоследствии академик) Петр Борисович Иноходцев должны были отправиться в Астрахань, а потом по Волге - в Царицын, Дмитриевск и Саратов для определения широты и долготы этих городов. Затем возле Тулы они должны были встретиться с Орской экспедицией Христофора Эйлера, занимавшейся тем же самым в других городах. Но этой встрече не суждено было случиться. Производя свои измерения в 1774 г. в районах, охваченных восстанием Пугачева, Ловиц был убит повстанцами недалеко от Саратова. Ездивший с ним его 12-летний сын Товий Ловиц и Иноходцев случайно избежали этой участи, и им удалось спасти некоторые инструменты и все записи сделанных экспедицией наблюдений.

Как видно, наблюдения прохождения Венеры по диску Солнца 4 июня 1769 г. прошли в нашей стране, что называется, с "российским размахом". Однако не стоит забывать, что и другие страны тоже принимали участие в этом мероприятии. Так, например, английское адмиралтейство вменило в обязанность наблюдение прохождения Венеры молодому путешественнику капитану Джеймсу Куку. Ему был выделен фрегат "Усердие", переделанный из судна для перевозки угля в превосходный военный корабль. В августе 1768 г. Кук отправился в свое первое кругосветное плавание.

Наблюдение прохождения осуществлялось английскими учеными с астрономической площадки, оборудованной Куком на острове Таити. Кругосветное путешествие Джеймса Кука заняло три года, и в 1771 г. корабль "Усердие" вернулся в родной порт...

Пришла пора подвести итоги прохождений Венеры по диску Солнца 1761 и 1769 гг. Стоит сразу сказать, что метод уточнения величины астрономической единицы по наблюдениям прохождений не оправдал возлагавшихся на него надежд. Поскольку у астрономов не было опыта проведения подобных наблюдений прохождение 1761 г. не дало желаемого результата и, главным образом, послужило для них хорошей школой.

Наблюдения прохождения 1769 г. хотя и были более удачными, но все же оставляли желать лучшего. Ошибка регистрации моментов контактов вместо ожидавшейся секунды доходила до минуты, что было отчасти обусловлено оптическими явлениями, связанными с наличием у Венеры атмосферы.

Кроме уже упоминавшегося "явления Ломоносова", точной регистрации мешали появления затенений и так называемой "черной капли" (небольшой темной перемычки между планетой и краем солнечного диска, сохраняющейся в течение нескольких десятков секунд после 2-го контакта). Наконец, определение географических координат наблюдательных станций по затмению Солнца, бывшему в тот же день, и затмениям спутников Юпитера оказались недостаточно точными для получения хороших результатов.

Тем не менее, расчет солнечного параллакса по наблюдениям 1761 и 1769 гг., произведенный Леонардом Эйлером, дал результат в 8.62", что соответствовало расстоянию от Земли до Солнца 152.6 млн. км. Позже, уже в XIX веке, наблюдательный материал был вторично обработан Повалки, который вывел новое значение солнечного параллакса в 8.83" (149.99 млн. км). Естественно, это значение было несравненно ближе к истинному (149.6 млн. км), чем все предыдущие, но все же требовало дальнейшего уточнения.

Прошло 100 лет. Осенью 1869 года Академией наук была учреждена ученая комиссия для подготовки к наблюдению прохождения Венеры по диску Солнца 9 декабря 1874 г. Инициатором ее создания был директор Пулковской обсерватории Отто Васильевич Струве (сын основателя обсерватории В. Я. Струве). На заседании Физико-математического отделения Академии наук О. В. Струве заявил, что задачу наблюдения явления в русских владениях он считает "ученым наследием России после вечнопамятного участия ее в наблюдениях подобного явления во время царствования Екатерины II".

Полоса видимости прохождения 1874 г. простиралась дугообразно по всей территории России от Владивостока до Тифлиса, захватывая южную часть Сибири, Туркестанскую и Астраханскую губернии. Полностью явление было видно в Забайкалье и на Дальнем Востоке. Наблюдения в крайних пунктах могли быть использованы для определения параллакса Солнца, и упустить такой шанс российские астрономы не могли.

Общее руководство по осуществлению всей программы экспедиционных наблюдений было возложено на Пулковскую обсерваторию. На этот раз не пришлось прибегать к помощи иностранных ученых, т.к. нашлось необходимое количество отечественных наблюдателей. Все они должны были пройти стажировку в Пулкове для освоения методики наблюдений на специальном устройстве, имитирующем прохождение, созданном специально для этой цели старшим астрономом обсерватории А. Ф. Вагнером.

Устройство представляло собой большое двояковыпуклое стекло, освещенное сзади лампой. Перед ним со скоростью, соответствующей угловой скорости движения Венеры, перемещался черный жестяной кружок нужного размера. Прибор был соединен с гальванической батареей, и в момент, когда происходило действительное прикосновение между краями "солнечного диска" и "Венеры", замыкалась электрическая цепь, отклоняющая магнитную стрелку. Сравнивая истинный момент прикосновения с моментом, записанным наблюдателем, можно было выявить величину личной ошибки наблюдателя и погрешность применяемого инструмента.

Кроме того, комиссия произвела учет средств наблюдений, имеющихся на обсерваториях страны, и приняла меры к заказу новых специализированных инструментов, т.к. старые методы наблюдений были дополнены фотографическими и прямыми микрометрическими измерениями положений Венеры относительно края Солнца.

Поздний осенний сезон не предвещал благоприятной погоды. Поэтому наблюдения было целесообразно организовать по всей полосе видимости явления, включая пункты, расположенные в других странах, где вероятность ясной погоды была намного выше. Для этого Общество любителей естествознания Московского университета направило экспедицию под руководством В. К. Деллена в Египет, а полковник И. И. Стребницкий был послан в Тегеран. Всего же, с учетом стационарных обсерваторий, комиссия Академии наук организовала 32 наблюдательных пункта.

Основная часть экспедиций была сосредоточена на восточном и западном концах зоны наблюдаемости для обеспечения максимальной удаленности между пунктами. Остальные экспедиции были разбросаны по всей полосе, что называется, "для подстраховки". Однако для того чтобы рассчитать по результатам наблюдений солнечный параллакс, необходимо было знать точные взаимные расстояния между пунктами или их географические координаты. Последняя задача легла на геодезистов и военных связистов. В короткие сроки они навели телеграфную связь и определили долготы основных пунктов на всем протяжении Сибири и Дальнего Востока.

Летом 1874 г. все было готово к наблюдениям, и экспедиции разъехались по назначенным точкам. За остававшиеся до прохождения несколько месяцев нужно было не только добраться до места назначения, но и соорудить временные обсерватории и, разумеется, как следует подготовиться к явлению, которое астрономическая общественность всего мира ждала столько лет.

Наступило 9 декабря. Но, как и ожидалось, небо в большинстве пунктов было покрыто плотной пеленой облаков. "Из 32 русских станций лишь на двух, и именно на расположенных вне пределов России, погода позволила пронаблюдать весь ход явления, на 9-ти других удалось наблюдать отдельные фазы прохождения, а на всех остальных пасмурность, дождь и снег были причиной полной неудачи", - писал О. В. Струве после того, как получил рапорты со всех наблюдательных пунктов. Наиболее удачными оказались наблюдения в Фивах (в Египте). Дел-лен видел все прохождение при совершенно ясном небе. Во время входа и выхода Венеры он отчетливо наблюдал "явление Ломоносова" и другие оптические явления, вызванные атмосферой планеты. Причем Деллен тщательно изучал их влияние на регистрацию моментов контактов. Хорошая погода была также в Тегеране. В России более-менее удовлетворительные результаты были получены лишь в нескольких пунктах на востоке страны.

К сожалению, наблюдения прохождения Венеры 1874 г. принесли большое разочарование. Снова появилась неоднозначность в определении контактов, а фотографический метод ввиду несовершенства фотографии того времени оказался недостаточно точным. Пожалуй, главным итогом всего предприятия стало установление телеграфной связи между станциями наблюдений. Дело, сделанное геодезистами на пользу астрономии, обратилось еще более полезным для самой геодезии.

Следующее прохождение Венеры 6 декабря 1882 г. на российской территории нигде видно не было, поэтому в его наблюдении Россия прямого участия не принимала. Область видимости этого прохождения попала на западное полушарие Земли с его огромными океанскими просторами. Естественно, западным морским державам было проще доставить своих наблюдателей с инструментами на избранные для них станции. В связи с этим Пулковская обсерватория предоставила два гелиометра, оставшихся от наблюдений 1874 г., Французской Академии наук и шестидюймовый рефрактор - Копенгагенской экспедиции.

Результаты наблюдений прохождения 1882 г. были более удовлетворительными, чем прохождения 1874 г., но обработка полученных данных растянулась на многие годы. В результате в 1896 г. на международной конференции в Париже, которая ввела во всеобщее употребление единую систему астрономических постоянных, для параллакса Солнца было принято значение 8.80".

В настоящее время астрономическая единица определена с достаточной точностью современными радиолокационными методами, и наблюдение прохождений с целью уточнения солнечного параллакса утратило свое значение. Но как уникальное астрономическое явление, увидеть которое человек может в лучшем случае дважды в своей жизни, прохождение Венеры по диску Солнца не потеряет своей актуальности никогда.

Нетрудно посчитать, прибавив к дате последнего прохождения 121.5 года, что ближайшее прохождение Венеры произойдет в июне 2004 года, а парное ему - всего через 8 лет, т.е. в июне 2012 года. Таким образом, нашему поколению астрономов природа предоставляет шанс два раза полюбоваться этим феноменом. Стоит отметить, что парное прохождение с восьмилетним промежутком в каждом узле имеет место только в настоящую эпоху, т.к. Венера в момент прохождения оказывается на достаточном удалении от узла. Если же прохождение происходит вблизи узла, то видимый путь планеты пролегает через центр солнечного диска. При этом длительность прохождения максимальна и может достигать 8.6 часа. Однако через 8 лет, во время следующего нижнего соединения вблизи узла, Венера пройдет уже выше или ниже Солнца, и прохождения будут чередоваться с периодом в 243 года для каждого узла. Именно такая ситуация сложится в конце четвертого тысячелетия, когда в обоих узлах будет только по одному прохождению. Так что у жителей Земли далекого будущего не будет возможности дважды в жизни увидеть столь редкое явление (разве что только продолжительность человеческой жизни к тому времени значительно увеличится).

Но не будем забегать так далеко вперед, а остановимся в начале XXI века. Прохождение Венеры 8 июня 2004 г. будет видно от начала и до конца почти на всей территории России. Лишь на Дальнем Востоке и Камчатке Солнце зайдет немного раньше, чем Венера "покинет" его. На европейской территории России явление начнется около 9 утра по московскому летнему времени и будет продолжаться 6 часов.

Прохождение 5-6 июня 2012 г. "компенсирует" жителям востока нашей страны неполноту предыдущего явления, но зато "обделенной" окажется европейская часть России. Здесь Солнце взойдет, когда Венера уже пройдет почти половину своего пути по солнечному диску. Исключение составят только Кольский полуостров и Архангельская область, где, благодаря полярному дню, все явление можно будет наблюдать целиком.

Но до этого прохождения еще сравнительно далеко, а вот 8 июня 2004 г. уже не за горами. В этот день, где бы вы ни находились, не забудьте обратить свой взор на наше дневное светило. Комфортные летние условия и высокая вероятность ясной погоды в начале июня сделают ваши наблюдения незабываемыми. А вид венерианской атмосферы при вступлении планеты на диск Солнца заставит вас вспомнить о "пупыре" и даст возможность почувствовать некую причастность к великому открытию. Осталось ждать не так уж долго. И кто знает, может быть именно вы окажетесь тем первым человеком из всех ныне живущих на Земле людей, кто наконец-то увидит это одно из редчайших астрономических явлений!

Наблюдение Венеры

Вид с Земли

Венеру легко распознать, так как по блеску она намного превосходит самые яркие звёзды. Отличительным признаком планеты является её ровный белый цвет. Венера, так же как и Меркурий, не отходит на небе на большое расстояние от Солнца. В моменты элонгаций Венера может удалиться от нашей звезды максимум на 47,8°. Как и у Меркурия, у Венеры есть периоды утренней и вечерней видимости: в древности считали, что утренняя и вечерняя Венеры - разные звёзды. Венера - третий по яркости объект на нашем небе. В периоды видимости её блеск в максимуме около?4,4m.

В телескоп, даже небольшой, можно без труда увидеть и пронаблюдать изменение видимой фазы диска планеты. Его впервые наблюдал в 1610 году Галилей.

Прохождение по диску Солнца

Так как Венера расположена ближе к Солнцу, чем Земля, с Земли можно наблюдать прохождение Венеры по диску Солнца. При этом планета предстаёт в виде маленького чёрного диска на фоне огромного светила. Однако это очень редкое явление. В течение примерно двух с половиной столетий случается четыре прохождения - два декабрьских и два июньских. Последнее произошло 6 июня 2012 года. Следующее прохождение будет только 11 декабря 2117 года.

Впервые наблюдал прохождение Венеры по диску Солнца 4 декабря 1639 года английский астроном Иеремия Хоррокс (1619-1641). Он же это явление предвычислил.

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.

Из рукописи М.В. Ломоносова «Явление Венеры на Солнце…». 1761

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. Эффект увидели многие наблюдатели: Т. Бергман, П. Варгентин, Шапп д"Отерош, С.Я. Румовский, но только М.В. Ломоносов правильно его истолковал. 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 :

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.

20.05.2012 0:16 | Александр Козловский

Наступило теплое утро начало июня. Солнце находилось уже достаточно высоко над горизонтом. Любитель астрономии подготовил свой небольшой рефрактор к наблюдениям Солнца. Для этого он надел на объектив телескопа темный солнечный фильтр. Это обязательное условие, т.к. яркость Солнца многократно усиленная оптической системой телескопа может сильно повредить глаз при рассматривании Солнца в окуляр. Это первое и главное условие при наблюдениях Солнца - нельзя смотреть незащищенным глазом на наше дневное светило, будь то наблюдения в телескоп или бинокль или невооруженным глазом Подготовив журнал для записей, точные часы-секундомер предварительно выверенные по сигналам точного времени, фотоаппарат, окуляры, солнечный экран и другие астрономические приспособления любитель зафиксировал в журнале начало наблюдений приступил к наблюдениям Солнца. В правой руке он держал часы-секундомер, держа палец на кнопке фиксации времени. Вот он нажал на кнопку, оторвался от окуляра телескопа, быстро сделал запись в журнале и вновь прильнул к окуляру. Что же он увидел на диске Солнца? На краю диска появился крохотный ущерб, как при солнечном затмении, но это было не затмение, а начало прохождения планеты Венера по диску Солнца.

Описанное выше наблюдение прохождения Венеры по диску Солнца, может иметь место 6 июня 2012 года в восточной половине России. Все любители астрономии нашей страны и всего мира готовятся к этому замечательному и весьма редкому явлению, которое удается пронаблюдать не каждому жителю Земли по той простой причине, что перерывы между парами прохождений превышают 100 лет. Поэтому данное прохождение, пожалуй, единственный шанс для всех жителей Земли (за редким исключением долгожителей) увидеть Венеру на диске Солнца.

О возможности прохождения Венеры по диску Солнца при наблюдении с Земли

Наша небесная соседка (ближайшая к Земле планета Солнечной системы) Венера имеет почти круговую орбиту, которую она обходит за 224,7 земных суток на расстоянии 108,2 млн. км или 0,723 а.е. от Солнца. Один оборот вокруг своей оси (венерианские звездные сутки) Венера совершает за 243 земных дня - максимальное время среди всех планет. Вокруг своей оси Венера вращается в обратную сторону, то есть в направлении, противоположном движению по орбите. Такое медленное, и притом обратное, вращение означает, что, если смотреть с Венеры, Солнце восходит и заходит всего лишь два раза за год, поскольку венерианские солнечные сутки равны 117 земным. Венера подходит к Земле на расстояние 45 млн. км - ближе, чем любая другая планета. По своим размерам Венера лишь немного меньше Земли, и масса у нее почти такая же. По этим причинам Венеру иногда называют близнецом или сестрой Земли. Однако поверхность и атмосфера этих двух планет совершенно различны. На Земле есть реки, озера, океаны и атмосфера, которой мы дышим. Венера - обжигающе горячая планета с плотной атмосферой, которая была бы губительной для человека. Из-за плотной атмосферы мы не можем видеть не только ее поверхность, но и какие либо четкие детали в атмосфере Венеры. Лишь в ультрафиолетовых лучах видна структура атмосферы.

Двигаясь по орбите, Венера через каждые земных 583,93 суток (синодический период обращения планеты) занимает положение между Землей и Солнцем. Такая конфигурация называется нижним соединением.

В моменты нижних соединений Венера может проецироваться на диск Солнца, вызывая своего рода частное затмение Солнца. Но размеры видимого диска Солнца превышают наибольшие видимые размеры Венеры в 30 раз и поэтому Венера при наблюдении в телескоп видна на диске Солнца в виде небольшого черного правильного кружка, хотя зоркие люди могут попытаться увидеть Венеру на диске Солнца и невооруженным глазом, конечно, через темное стекло (фильтр). Если бы Венера двигалась в той же плоскости, что и Земля, т. е. в плоскости эклиптики, то в каждом нижнем соединении с Солнцем, повторяющемся для Венеры каждые 583,93 земных суток, она находилась бы между Землей и Солнцем и могла бы проходить по его диску. Но так как орбита Венеры наклонена к плоскости эклиптики 3,395, то прохождения бывают очень редко планета в нижних соединениях, как правило, проходит севернее или южнее солнечного диска. Чтобы прохождение имело место, то нижнее соединение планеты должно происходить вблизи одного из узлов ее орбиты, так как только тогда Земля, внутренняя планета и Солнце могут оказаться на одной линии. Вследствие того, что долготы узлов и перигелиев планет изменяются очень мало, Земля ежегодно бывает в их окрестности примерно в одни и те же даты, и планеты находятся приблизительно в тех же точках своих орбит, когда пересекают эклиптику. Поэтому прохождения Венеры бывают в декабре или июне.

Прохождения Венеры по диску Солнца, которые наблюдались астрономами в прошлом и которые произойдут в ближайшем будущем. Время всемирное

Дата начало серед. конец Солнце Венера мин.раст ВЕНЕРА 6 Июнь 1761 01:55 05:19 08:43 945,0 28,9 570,3 ВЕНЕРА 3 Июнь 1769 19:07 22:24 01:40 945,2 28,9 611,6 ВЕНЕРА 9 Дек 1874 01:40 04:08 06:36 974,6 31,6 830,7 ВЕНЕРА 6 Дек 1882 13:51 17:08 20:25 974,2 31,6 636,1 ВЕНЕРА 8 Июнь 2004 05:04 08:17 11:31 945,3 28,9 624,3 ВЕНЕРА 6 Июнь 2012 22:06 01:32 04:59 945,6 28,9 553,1 ВЕНЕРА 11 Дек 2117 23:48 02:47 05:46 974,2 31,6 721,1 ВЕНЕРА 8 Дек 2125 13:05 16:00 18:55 974,0 31,6 736,5 ВЕНЕРА 11 Июнь 2247 08:35 11:34 14:33 945,6 28,9 692,2 ВЕНЕРА 9 Июнь 2255 01:00 04:36 08:12 945,9 29,0 494,7 Примечание: даты в таблице относится к середине явления, т.е. к середине прохождения Венеры по диску Солнца Это означает, что середина прохождения, например, 6 июня 2012 года наступит 6 июня в 1 час 32 минуты по всемирному времени Моменты по московскому времени указаны в конце статьи.

История наблюдений прохождений Венеры по диску Солнца

(Н. Г. Полозова и Л. И. Румянцева)

Прохождение Венеры по диску Солнца - самое редкое небесное явление. Оно повторяется правильными циклами в 243 года. Внутри такого цикла прохождения происходят парами вблизи каждого узла с промежутком в 8 лет. Пять синодических периодов обращения планеты равны 8 годам, поэтому нижние соединения вблизи узла орбиты повторяются через 8 лет. Если прохождение произошло, когда Венера находилась на некотором (меньшем предельного) расстоянии от узла, то за 8 лет она смещается по долготе на 2,5, по широте - на величину, меньшую видимого диаметра Солнца, так что по другую сторону от узла может произойти второе прохождение. Именно такая картина и наблюдалась в течение многих столетий. Прохождение у другого узла наступает через 121,5 года или через 105,5 лет. В каждом из узлов чередование такое: 8, 235, 8, 235 и т. д. лет. Если бы соединение произошло, когда планета находилась очень близко к узлу, то следующее прохождение в данном узле повторилось бы только через 243 года, поскольку через 8 лет положение планеты оказалось бы дальше предельно возможного. Такие одиночные прохождения в каждом узле имели место в очень далекую эпоху в годы от 427 г. до н. э. до 484 г. н. э. Они повторялись через 121,5 года.

В 2012 г. исполняется 373 года с момента первого наблюдения прохождения Венеры по диску Солнца. Это явление имело место 4 декабря 1639 г., и наблюдал его близ Ливерпуля двадцатилетний английский астроном-любитель Иеремия Хоррокс. За свою недолгую жизнь (1618-1641) он очень много успел сделать в астрономии. Выпускник колледжа Эммануэля в Кембридже, Хоррокс самостоятельно изучил основные астрономические труды предшественников и в первую очередь Иоганна Кеплера. Будучи неутомимым наблюдателем, стремясь к наибольшей точности в этой работе, он внес также значительный вклад в развитие теоретических знаний. Являясь последователем научных представлений Кеплера, он высказал идеи, согласно которым планеты не только притягиваются к Солнцу, но испытывают также взаимные притяжения; воздействуют они и на Солнце, но оно благодаря своей огромной массе остается неподвижным. Большое внимание Хоррокс уделил теории движения планет Солнечной системы. Он тщательно изучил Кеплера, исправил имеющиеся в них погрешности, в результате чего стало возможным заново на более точной основе определить элементы планетных орбит. Когда Иоганн Кеплер издал "Рудольфовы таблицы" движения планет в 1627 году, они позволили ему сделать довольно точные предсказания будущих положений и интересных соединений планет. Неожиданно он обнаружил, что и Меркурий и Венера будут проходить по диску Солнца в конце 1631 года. Кеплер не дожил до наблюдений предвычисленных им положений, но французским астрономом Пьер Гассенди пронаблюдал ноябрьское прохождение Меркурия по диску Солнца и тем самым доказал правильность расчетов Кеплера. Он пытался пронаблюдать и декабрьское прохождение Венеры, но современные расчеты показывают, что оно не было видимо в Европе. Хотя Кеплер предполагал, что следующее прохождение Венеры будет наблюдаться только в следующем столетии, Иеремия Хоррокс вычислил, что следующее прохождение Венеры по диску Солнца состоится в 1639 году. Его вычисления были закончены всего за месяц до прохождения, но он успел разослать свои расчеты другим астрономам. Хоррокс и его друг Уильям Крабтри были очевидно единственными, кто был свидетелем прохождения Венеры по диску Солнца 4 декабря 1639 года, которое позволило им точно измерить видимый диаметр планеты. Это было первое известное нам наблюдение феномена, и надо помнить, что сделано это было очень молодым человеком, и к тому же основным занятием Хоррокса была деятельность священника. Тем более восхищает необыкновенно высокий профессиональный уровень этого на редкость одаренного человека и его страстная увлеченность научным поиском. Сравнительно точно Хоррокс определил видимый диаметр Венеры (74"4"), а также поправки к положениям Солнца и планеты. Наблюдение прохождения Венеры по диску Солнца в 1639 г., а также все последующие наблюдения этого феномена способствовали прояснению вопроса об истинном значении солнечного параллакса. Еще Тихо Браге, как и древние астрономы, принимал его равным 3", а Кеплер уменьшил до 59", но и это значение было значительно больше истинного. Хоррокс получил его значение во много раз более точное- 14". Современное значение солнечного параллакса составляет 8,8". К сожалению, и Хоррокс и Крабтри умерли молодыми, и не смогли продолжить работы в этом направлении. Почти сорока годами позже молодой Эдмонд Галлей наблюдал в 1677 году прохождение Меркурия, и понял, что прохождения Меркурия и Венеры могут использоваться, чтобы определить расстояние от Земли до Солнца. Используя эффект параллакса при наблюдении из разных точек Земли можно было получить точные расстояния до объектов Солнечной системы. Прохождения Венеры были более подходящими для этой цели, нежели прохождения Меркурия, потому что Венера ближе к Земле и следовательно имеет больший параллакс. Галлей прикладывает все усилия, чтобы организовать экспедиции в разные концы Земли, чтобы наблюдать прохождения 1761 и 1769 годов. Много научных экспедиций наблюдали прохождения, но результаты были неутешительны. Точное время контактов вступления на диск Солнца измерить было невозможно из-за таинственного эффекта "черной капли", при котором край диска Венеры, искажался. Черная перемычка между краем Венеры и краем Солнца - "черная капля" мешала точно фиксировать время контактов. Не смутившись такими результатами, другие экспедиции была направлены многими странами для наблюдения прохождений Венеры в 1874 и 1882 года. И снова "черная капля" снижала точность наблюдений и определение расстояния до Солнца. Современные исследования показывают, что "черная капля" является результатом эффектов из-за волнений атмосферы Земли. Расстояние до Солнца и планет в настоящее время может быть измерено, при использовании радиотелескопов с помощью отраженного радиосигнала, так что прохождение в 2012 году не будет иметь особой научной важности. Однако, это замечательное и редкое явление, несомненно, будет наблюдаться многими обсерваториями мира и всеми любителями астрономии Земли. Наблюдая вступление на солнечный диск и схождение с него Венеры, обязательно обратите внимание на появление яркого ободка вокруг планеты, а также на характерную размытость ее краев. Именно эти явления в 1761 году выдающийся русский ученый М. В. Ломоносов (1711 - 1765) абсолютно точно интерпретировал как следствие наличия у Венеры плотной атмосферы. По инициативе М. В. Ломоносова Петербургская Академия наук командировала для наблюдения прохождения 6 июня 1761 г. Н. И. Попова в Иркутск и С. Я. Румовского в Селенгинск. Сам М. В. Ломоносов наблюдал явление в телескоп из окна своего дома в Петербурге и описал его в статье "Явление Венеры на Солнце, наблюденное в Санкт-Петербургской императорской Академии наук мая 26 дня 1761 года". При наблюдении этого прохождения Ломоносов заметил помутнение края солнечного диска при первом контакте ("черная капля"). А когда черный диск Венеры, повернутой к наблюдателю неосвещенной стороной, частично вступил на диск Солнца, вокруг его края, еще находившегося на фоне неба, вдруг вспыхнул тонкий огненный ободок. Этот ободок теперь принято называть явлением Ломоносова. Он вызван рефракцией света в атмосфере планеты. Ломоносов писал: "Сие ничто иное показывает, как преломление лучей солнечных в Венериной атмосфере". И заключает: "По сим примечаниям господин советник Ломоносов рассуждает, что планета Венера окружена знатною воздушною атмосферою, таковою (лишь бы не большею), какова обливается около нашего шара земного". ениальное открытие великого ученого 30 лет спустя было подтверждено И. Шретером и В. Гершелем, которые обнаружили на Венере сумеречные явления, порождаемые рассеянием солнечных лучей в верхних слоях ее атмосферы. Еще более тщательно подготовилась Петербургская Академия наук к наблюдениям прохождения 3 июня 1769 г. Обсерватория в Петербурге специально была отремонтирована и подготовлена к наблюдениям прохождения. Академия наук организовала также ряд экспедиций, которые были оснащены лучшими инструментами того времени. Одна под руководством С. Я. Румовского направилась в Колу, Д. Е. Левитц и П. Б. Иноходцев - в Гурьев, Л. Ю. Крафт - в Оренбург, сын великого математика X. Эйлер - в Орск, И. И. Исленьев - в Якутск. Почти во всех пунктах погода благоприятствовала наблюдениям. Труды всех экспедиций Академия наук издала на латыни в 1770 г. С. Я. Румовский (1734-1812) обработав свои наблюдения, получил для солнечного параллакса значение 8,67". В настоящее время согласно решению Международного астрономического союза для параллакса Солнца принято значение 8,79405". Таким образом, определение С. Я. Румовского очень близко к современному значению, погрешность всего 1,4 %. Результаты работ экспедиций, снаряженных Академиями наук Англии, Франции и американским Философским обществом, также были тщательно обработаны в 1822-1824 гг. и вторично переработаны в 1835 г. И. Ф. Энке, который вывел из них явно ошибочное значение солнечного параллакса, равное 8,571". Новая обработка этого наблюдательного материала, выполненная Повалки в 1864 г., дала иной результат - 8,83". Таков был вклад русских и зарубежных ученых в определение солнечного параллакса благодаря наблюдениям прохождения Венеры по диску Солнца.

ОБСТОЯТЕЛЬСТВА ПРОХОЖДЕНИЯ ВЕНЕРЫ ПО ДИСКУ СОЛНЦА

Как уже говорилось, прохождения Венеры по диску Солнца бывают июньские и декабрьские. Последнее из декабрьских прохождений произошло 6 декабря 1882 года. Но декабрьские прохождения могут видеть не все жители России по той простой причине, что Солнце в северных широтах страны в это время не восходит вообще. Поэтому предстоящее июньское прохождение весьма подходит для наблюдений на территории нашей страны. Откройте атмосферу Венеры самостоятельно! Наблюдайте прохождение Венеры по диску Солнца! Если вы не сможете пронаблюдать прохождение 6 июня 2012 года, то следующее увидят только наши далекие потомки 11 декабря 2117 года, как это видно из таблицы прохождений, но декабрьские прохождения, увы, неблагоприятны для наблюдений на территории России и северного полушария вообще. Не упустите свой шанс!

Прохождение Венеры по диску Солнца 6 июня 2012 года будет наблюдаться со всей территории России и стран СНГ. В западной половине страны Солнце взойдет уже с планетой на диске, а полностью явление можно будет наблюдать в восточной половине России и на севере страны, где Солнце в этот день не заходит за горизонт.

В столице России Солнце взойдет также с Венерой на диске, и у жителей Москвы и других городов западной половины России будет возможно наблюдать одновременный восход Венеры и Солнца. Если горизонт чист и ровен, то для пункта наблюдения можно точно зафиксировать восход Венеры при нахождении ее на солнечном диске, а также получить редкие и даже уникальные снимки, единственного в своем роде восхода Венеры.

Вообще, диск планеты вступит на солнечный диск в 2 часа 08 минут по московскому времени (первый контакт). В это время Солнце будет находиться под горизонтом. Появление Венеры над горизонтом произойдет в 5 часов 14 минут, и это один из самых интересных моментов явления.

Максимальное приближение к центру солнечного диска составит 555 угловых секунд от центра солнечного диска. В 8 часов 36 минут Венера коснется края солнечного диска и начнет схождение с него (третий контакт). Вновь можно будет наблюдать явление Ломоносова или ободок атмосферы Венеры.

Наиболее интересным явлением в прохождении Венеры по диску Солнца будет одновременное вступление Венеры на диск Солнца и восход Солнца над горизонтом. Такое явление можно будет наблюдать на территории России вдоль линии Новосибирск-Мурманск. Более точно можно уточнить попадание Вашего пункта наблюдения на эту линии по карте-схеме.

НАБЛЮДЕНИЯ ПРОХОЖДЕНИЯ ВЕНЕРЫ ПО ДИСКУ СОЛНЦА

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 58 угловых секунд, что на пределе разрешения человеческого глаза. Видимый диаметр Солнца в это время будет равен 31,5 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" второй и третий 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. При наблюдении в телескоп вступление Венеры на диск Солнца необходимо ожидать в нижней 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 и второй контакт, отчасти из-за эффекта "черной капли".

Остальные контакты фиксировать легче, потому что Венера отчетливо наблюдается на диске Солнца, но опять же при третьем контакте будет сказываться эффект "черной капли". Продолжительность прохождения составит более шести с половиной часов для отдельно взятого пункта, и всем жителям России опять представится великолепная возможность убедиться в величии науки, которая, в отличие от астрологов, может предсказывать астрономические явления с большой точностью.

При наблюдении в бинокль прохождение Венеры по диску Солнца будет проходить в верхней части диска Солнца, а при наблюдении в телескоп - в нижней части диска Солнца. Кроме прямых наблюдений в бинокль или телескоп можно проводить наблюдения на солнечном экране. Это безопаснее, чем непосредственные наблюдения в телескоп. Суть солнечного экрана состоит в размещении за окуляром белого листа бумаги закрепленного на картонной основе, перпендикулярно оптической оси телескопа.

Наводить телескоп на Солнце следует по его тени на экране. Телескоп, направленный точно на Солнце даст изображение солнечного диска на таком экране. Чем дальше экран будет от окуляра, тем больше (но тем менее ярким) будет изображение солнечного диска. Для защиты солнечного экрана от рассеянного солнечного света необходимо на конец телескопа, где расположен объектив надеть щит из картона загораживающий солнечный экран от солнечных лучей. В этом случае фиксация контактов теряет точность, но наблюдать Венеру на диске Солнца можно будет в течение всего прохождения. Если у вас нет бинокля или телескопа, не расстраивайтесь. Прохождение Венеры по диску Солнца, можно наблюдать и без оптических приборов! Для этого нужно плотно зашторить окна в комнате, чтобы было достаточно темно. В место соединения штор нужно закрепить лист картона с отверстием 1-2 мм в диаметре с таким расчетом, чтобы на отверстие попадал свет от Солнца. Сквозь отверстие пройдет луч света, который нужно "поймать" воспользовавшись солнечным экраном. Чем дальше будет экран от отверстия, тем больше (тем менее ярким) будет изображение диска Солнца. При диаметре диска на экране от 100 мм Венера будет виден в виде темного пятнышка. Таким образом, комната будет играть роль своеобразной камеры-обскуры и вы, без всяких астрономических приборов, сможете наблюдать это замечательное явление.

Если в 1882 году профессиональные астрономы могли воспользоваться при фотографировании этого явления только черно-белой фотопленкой не лучшего качества, то теперь даже рядовой любитель астрономии может использовать новейшие достижения фотографии и электроники, используя пленку неслыханной чувствительности 3200 единиц или, скажем, 5-мегапиксельную цифровую камеру, которые 100 лет назад не упоминались даже в фантастических романах!

Видеокамеры, веб-камеры и электронные фотоаппараты ССD хороши тем, что результат съемки можно рассмотреть через пару секунд после съемки. Кроме этого, если на Вашей цифровой фотокамере или видеокамере имеется привязка по времени с точными сигналами времени, то точное значение моментов контактов будет получено сразу же после съемки, а также остается прекрасная возможность исследовать серию кадров с точной привязкой по времени. Но при всем преимуществе такой съемки нужно быть весьма аккуратным, чтобы случайно не стереть из памяти неповторимый снимок прохождения. Выбор приборов, способных запечатлеть прохождение Венеры по диску Солнца, огромен. Все зависит лишь от возможностей любителя астрономии. Тем не менее, запечатлеть прохождение сможет любой любитель астрономии, у которого имеется самый простой фотоаппарат и обычная пленка типа "Кодак-100", на которую снимают повседневные семейные фотографии. Естественно, чем лучше фотоаппарат, тем лучше качество снимка, но при умении и аккуратности и на "фотоаппарате-мыльнице" можно получить замечательные снимки этого явления, оставив тем самым память своим потомкам, которые после 2012 года смогут сфотографировать такое явление лишь в следующем столетии

Независимо от того, какой фотоаппарат или камеру вы будете использовать, вы должны за несколько дней до прохождения произвести предварительную съемку Солнца с использованием солнечного фильтра. Для съемок Солнца лучше всего подходит специальный солнечный фильтр AstroSolar, который устанавливается перед объективом телескопа или иного оптического прибора. За неимением такового, можно использовать темный светофильтр, используемый сварщиками или на самый крайний случай сильно закопченное стекло. Предупреждение ! Нельзя использовать в качестве окулярного фильтра (когда темный фильтр устанавливается в окуляр телескопа) легкоплавкие материалы типа засвеченных пленок или магнитных дисков. Под действием сфокусированных лучей они плавятся и можно сильно повредить зрение при рассматривании Солнца с такими светофильтрами. Помните! Засвеченную пленку или гибкие магнитные диски можно использовать только для наблюдений Солнца невооруженным глазом или в том случае, когда такой фильтр устанавливается только ПЕРЕД ОБЪЕКТИВОМ телескопа или иного оптического прибора!

Итак, у вас есть, по крайней мере, часы, карандаш, записная книжка, фотоаппарат с фотопленкой (веб-камера и т.п.), солнечный фильтр и, естественно, телескоп (желательно с часовым приводом). Это значит, что вы готовы к фотографированию прохождения Венеры по диску Солнца. Но, перед тем как фотографировать само прохождение Венеры, вы должны произвести пробное фотографирование Солнца за несколько дней до прохождения Венеры по его диску. Пробное фотографирование нужно делать на той же пленке, с той же выдержкой и диафрагмой (если они устанавливаются вручную) и при тех же параметрах установок видео, ССD, веб-камеры, при которых вы будете фотографировать само прохождение. Вы проведете своеобразный тест для пленки и камеры. Сделаете несколько кадров с различными выдержками, обязательно записав их показания для каждого кадра. Начните со средних значений при обычной повседневной съемке. После проявки пленки вы должны выбрать наиболее четкий снимок и использовать параметры съемки этого кадра для съемок прохождения Венеры. Качественной оценкой полученных фото могут быть солнечные пятна на диске Солнца, которые должны проработаться до деталей. Если на вашем фото видны солнечные пятна с проработкой полутеней, то выбранная экспозиция как раз подходит для съемок прохождения Венеры по диску Солнца. Конечно, в автоматических электронных камерах аппарат сам подберет нужную экспозицию, но предварительные пробные съемки нужно провести с любой камерой. Если же вы обладаете таким прибором, как Coronado с узкополосным фильтром Н-Alpha, то наблюдения с ним доставят вам немало восхитительных минут вида Солнца с протуберанцами и Венерой на диске Солнца! Если у кого-то из ваших знакомых или знакомых ваших знакомых есть такой телескоп, постарайтесь договориться для съемки на таком телескопе. Это будут лучшие фотографии Солнца в вашей жизни!

После пробной съемки, когда вы убедились, что качество фотографий удовлетворительное, вы должны определиться, как вы будете снимать прохождение. Можно снимать прохождение, снимая Солнце с перерывами в 10 - 20 минут на один и тот же кадр, чтобы получить путь Венеры по диску Солнца (как это выглядит на примере прохождения Меркурия по диску Солнца ниже).

Тогда вам необходимо распределить экспозицию так, чтобы Солнце не получилось ярким бликом из-за многократной экспозиции на один и тот же кадр. Перед такой съемкой, так нужно сделать пробное фотографирование, учитывая количество экспозиций. Кроме этого, у вас должен быть хороший телескоп с точным часовым приводом и компенсатором вращения поля зрения. Можно прибегнуть к другому методу. Фотографировать прохождение на разные кадры, а затем сложить из отдельных кадров весь процесс прохождения.

Можно снимать крупным планом моменты вступления планеты на диск Солнца и моменты схождения ее с диска Солнца. Для того чтобы снимать крупным планом контакты прохождения, необходим телескоп с большим фокусным расстоянием. Если ваш телескоп обладает небольшим фокусным расстоянием, то для увеличения фокусного расстояния вашего телескопа используйте линзу Барлоу, установленную перед окуляром телескопа. Если вы снимаете на 35 мм пленку, то при съемке в прямом фокусе телескопа (т.е. без окуляра) с фокусным расстоянием 1 метр размер Солнца и Венеры на среднеформатном фото получится примерно таким или диаметром около 9 мм на кадре 35 мм пленки.

Для увеличения фокусного расстояния с 1 метра до 4 метров нужна линза Барлоу 4х. Можно обойтись и без линзы Барлоу, снимая Солнце с окулярным увеличением.

Для этого выкручиваем из фотоаппарата объектив и с помощью переходника соединяем его с окулярным узлом телескопа, т.е. в этом случае объективом фотоаппарата становится окуляр телескопа. Конструкции переходников могут быть самые разные, важно чтобы они позволяли получить резкое изображение на пленке. На "фотоаппаратах-мыльницах", где наводку на резкость осуществить невозможно, необходимо открыть заднюю крышку фотоаппарата (который уже присоединен к окулярному узлу телескопа) и установить на месте кадрового окна полупрозрачный материал. Затем необходимо навести телескоп на яркий объект и навести телескоп на резкость, ориентируясь по изображению в кадровом окне фотоаппарата. Тоже самое, можно проделать, подсоединяя и веб-камеру, только резкость изображения контролируется уже на экране монитора. Поскольку у веб-камеры объектив не съемный, то съемку с ее помощью можно производить либо в прямом фокусе, либо с линзой Барлоу. Настройка изображения при съемке с веб-камерой осуществляется так же при помощи компьютера. Это один из плюсов веб-камеры, т.к. программное обеспечение веб-камер позволяет варьировать качество изображения в большом диапазоне. Таким же образом производится съемка и с другими аппаратами с несъемными объективами.

Процесс съемки прохождения видеокамерой, аналогичен съемке CCD-камерой. Видеокамера крепится с помощью переходника в прямом фокусе телескопа, а затем функцией ZOOM устанавливается желаемое увеличение. Процесс контролируется через видоискатель видеокамеры. После этого ставится порог чувствительности для получения качественного изображения. После начала съемки необходимо избегать толчков телескопа и т.п. Отслеживать съемку необходимо не касаясь видоискателя камеры. Крупным планом снимаются моменты контактов прохождения и для этого, конечно, больше всего походят ССD камеры обладающие дополнительным увеличением (ZOOM). Во время контактов вы сможете запечатлеть эффект "черной капли" - своеобразной темной перемычки между краем Солнца и краем планеты. Моменты контактов - самые ответственные моменты в прохождении Венеры по диску Солнца. Если ваш фотоаппарат имеет автоматизированную перемотку пленки, постарайтесь сделать как можно больше снимков контактов. Так вы сможете уловить многие интересные явления во время вступления (касания) и схождения планеты с диска Солнца. Поскольку время вступления Венеры на диск Солнца составляет около 20 минут, вы сможете за это время произвести множество экспозиций, но основные из них должны прийтись на время всех 4 контактов.

Если вы хотите показать Венеру на полном солнечном диске, то вы сможете это сделать, используя съемку на 35 мм фотопленку в прямом фокусе телескопа с фокусным расстоянием около 2 метров. При этом диаметр Солнца на пленке будет равен 18 мм. При большем фокусном расстоянии Солнце просто не уместится на кадре. Необходимо учитывать так же такой немаловажный момент, как установка телескопа и крепление фотоаппарата к окулярной части телескопа. Инструмент должен стоять твердо в защищенном от ветра месте во избежание дрожания телескопа во время съемки. Если телескоп переносной, то установка полярной оси для телескопов с часовым приводом должна быть произведена заранее. Опробуйте телескоп перед прохождением на устойчивость и отсутствие всевозможных влияний, от чего телескоп может испытывать вибрацию. Если Ваш телескоп с часовым приводом, то после настройки телескопа и запуска часового механизма старайтесь избегать механических воздействий на телескоп и установку за исключением нажатия на кнопку фотоаппарата (фототросика). После экспозиции каждого кадра (если у вас нет встроенных в фотоаппарат часов) записывайте номер кадра и показания часов (желательно с точностью до секунды) в блокнот или дневник наблюдений, а лучше подготовить заранее таблицу с распределенными по времени номерами кадров и при съемке делать лишь отметки в нужной графе. Если существует неопределенность, то можно приготовить пустую пронумерованную таблицу.

Если у вас нет телескопа, то фотографирование прохождения можно сделать на обычном белом листе бумаги, используя свойства камеры-обскуры.

Можно плотно зашторить окна в вашей квартире в комнате на солнечную сторону, чтобы было достаточно темно. В место соединения штор нужно закрепить лист картона с отверстием 1-2 мм в диаметре с таким расчетом, чтобы на отверстие попадал свет от Солнца. Сквозь отверстие пройдет луч света, который нужно "поймать" воспользовавшись солнечным экраном (белым листом бумаги). Чем дальше будет экран от отверстия, тем больше (тем менее ярким) будет изображение диска Солнца. При диаметре диска на экране от 100 мм Венера будет виден в виде темного диска. Таким образом, комната будет играть роль своеобразной камеры-обскуры и вы, без всяких астрономических приборов, сможете наблюдать это замечательное явление и сфотографировать его с экрана, так же как с картонного солнечного телескопа.

Такие небольшие картонные солнечные телескопы-игрушки для наблюдения Солнца в его проекции на белую поверхность продаются в магазинах оптических приборов. Остается добавить, что если ваш фотоаппарат имеет достаточно длиннофокусный объектив (от 135 мм и выше), то можно провести прямое фотографирование Солнца через темный фильтр. Тогда Венера будет видна на солнечном диске, как черная точка. Самые зоркие люди могут заметить Венеру на диске Солнца в виде черной точки и невооруженным глазом, так же через темный фильтр.

Подборка фотографий и анимации предыдущего июньского прохождения 2004 года

Хорошей погоды во время этого редкого явления и успешных наблюдений!

Приложение: Видимость прохождения Венеры в избранных городах России, СНГ и Зарубежья (время московское)

Прохождение по Солнцу Венеры 6 Июнь 2012 05:32 Город начало макс конец видимость Абакан 02:11 05:34 08:55 !!! Адис Абеба(Аф) 02:11 05:36 08:58 --+ Аделаида(Ав) 02:19 05:34 08:48 !!! Аден 02:11 05:36 08:58 --+ Алжир 02:07 05:33 08:59 --+ Алма-Ата 02:11 05:34 08:56 -++ Анкоридж(САм) 02:09 05:30 08:52 !!! Андижан 02:11 05:35 08:56 -++ Анкара 02:08 05:34 08:58 --+ Архангельск 02:08 05:33 08:57 -++ Астрахань 02:09 05:34 08:57 -++ Афины 02:08 05:34 08:59 --+ Багдад 02:09 05:35 08:58 --+ Банджармасин (Индонезия) 02:17 05:35 08:51 -++ Банджармасин 02:17 05:35 08:51 -++ Бангкок(Аз) 02:15 05:35 08:53 -++ Белград 02:07 05:34 08:58 --+ Бейрут 02:09 05:35 08:58 --+ Берн 02:07 05:33 08:58 --+ Берлин 02:07 05:33 08:58 --+ Беслан 02:09 05:34 08:58 -++ Благовещенск 02:12 05:33 08:52 !!! Богота 02:08 05:29 08:54 +-- Бомбей(Аз) 02:13 05:36 08:56 -++ Бонн 02:07 05:33 08:58 --+ Брисбен(Ав) 02:19 05:33 08:47 !!! Брум(Ав) 02:18 05:35 08:50 -++ Брюссель 02:07 05:33 08:58 --+ Варшава 02:07 05:33 08:58 --+ Вашингтон 02:07 05:29 08:54 +-- Ванкувер 02:09 05:29 08:51 ++- Веллингтон 02:18 05:32 08:47 !!! Вена 02:07 05:33 08:58 --+ Винипег(САм) 02:07 05:29 08:53 ++- Владивосток 02:13 05:33 08:51 !!! Владикавказ 02:09 05:35 08:58 -++ Волгоград 02:09 05:34 08:57 -++ Гавана 02:07 05:29 08:53 +-- гора Отортен 02:09 05:33 08:56 -++ Гонолулу 02:13 05:29 08:48 !!! Гринвич 02:07 05:33 08:58 --+ Грозный 02:09 05:34 08:58 -++ Дели 02:12 05:35 08:55 -++ Джакарта 02:17 05:35 08:51 -++ Доусон(САм) 02:09 05:30 08:52 !!! Дудинка 02:09 05:33 08:55 !!! Ереван 02:09 05:35 08:58 --+ Загреб 02:07 05:34 08:58 --+ Иерусалим 02:09 05:35 08:58 --+ Инверкаргил(Н.Зел) 02:19 05:33 08:47 !!! Иркутск 02:11 05:33 08:54 !!! Йошкар_Ола 02:08 05:34 08:57 -++ Калькутта 02:13 05:35 08:54 -++ Казань 02:09 05:34 08:57 -++ Калининград 02:07 05:33 08:58 --+ Кабул(Аз) 02:11 05:35 08:56 -++ Каир 02:09 05:35 08:59 --+ Каракас 02:07 05:30 08:55 +-- Караганда 02:10 05:34 08:56 -++ Канзас(САм) 02:07 05:29 08:53 ++- Канберра 02:19 05:33 08:47 !!! Кемерово 02:10 05:34 08:55 !!! Киев 02:08 05:34 08:58 --+ Кито 02:09 05:29 08:53 +-- Кисловодск 02:09 05:34 08:58 -++ Коломбо 02:14 05:36 08:55 -++ Копенгаген 02:07 05:33 08:58 --+ Кострома 02:08 05:33 08:57 -++ Константинополь 02:08 05:34 08:58 --+ Коуровка 02:09 05:34 08:56 -++ Красноярск 02:10 05:33 08:55 !!! Красноводск 02:10 05:35 08:57 -++ Лёвиха 02:09 05:34 08:56 -++ Лос-Анжелес(САм) 02:09 05:28 08:51 ++- Лондон 02:06 05:33 08:58 --+ Мадрас 02:14 05:36 08:55 -++ Магадан 02:11 05:31 08:52 !!! Мадрид 02:06 05:33 08:59 --+ Манила 02:16 05:34 08:51 !!! Маскат 02:11 05:36 08:57 -++ Мекка 02:10 05:36 08:58 --+ Мельбурн 02:19 05:34 08:48 !!! Мехико 02:09 05:28 08:52 +-- Минск 02:08 05:33 08:58 --+ Москва 02:08 05:34 08:57 -++ Мурманск 02:08 05:33 08:56 !!! Навои 02:10 05:35 08:56 -++ Найроби 02:11 05:36 08:58 --+ Нахичевань 02:09 05:35 08:58 --+ Нджамена(Афр) 02:09 05:35 08:59 --+ Нижний Тагил 02:09 05:34 08:56 -++ Новгород 02:08 05:33 08:57 -++ Ном(САм) 02:09 05:30 08:52 !!! Новосибирск 02:10 05:34 08:55 !!! Новокузнецк 02:10 05:34 08:55 !!! Обнинск 02:08 05:34 08:57 -++ Одесса 02:08 05:34 08:58 --+ Омск 02:10 05:34 08:56 -++ Осло 02:07 05:33 08:57 --+ Оттава 02:06 05:29 08:55 +-- Охотск 02:11 05:32 08:52 !!! Панама 02:08 05:29 08:53 +-- Париж 02:07 05:33 08:58 --+ Пекин 02:13 05:34 08:52 !!! Петропавловск-Камчатский 02:11 05:31 08:51 !!! Перт(Ав) 02:18 05:35 08:50 -++ Порт-Морсби 02:18 05:33 08:48 !!! Претория 02:13 05:36 08:57 --+ Прага 02:07 05:33 08:58 --+ Рангун 02:14 05:35 08:53 -++ Рейкьявик 02:06 05:32 08:57 Рига 02:07 05:33 08:58 --+ Рим 02:07 05:34 08:59 --+ Рязань 02:08 05:34 08:57 -++ с_Камышлинка 02:09 05:34 08:57 -++ Салехард 02:09 05:33 08:56 !!! Самара 02:09 05:34 08:57 -++ Самарканд 02:10 05:35 08:56 -++ Сараево 02:07 05:34 08:58 --+ Санкт-Петербург 02:08 05:33 08:57 -++ Сан-Сальвадор(Сам) 02:08 05:29 08:52 +-- Сан-Франциско(САм) 02:09 05:28 08:51 ++- Саратов 02:09 05:34 08:57 -++ Семипалатинск 02:10 05:34 08:55 -++ Севастополь 02:08 05:34 08:58 -+ Северск(Томская обл) 02:10 05:33 08:55 !!! Сидней 02:19 05:33 08:47 !!! Сингапур 02:16 05:35 08:52 -++ Скопье 02:08 05:34 08:58 --+ Смоленск 02:08 05:34 08:58 -++ Сочи 02:09 05:34 08:58 --+ София 02:08 05:34 08:58 --+ ср_Россия 02:09 05:34 08:56 -++ ср_Россия 45 02:10 05:35 08:57 -++ Стокгольм 02:07 05:33 08:57 --+ Тбилиси 02:09 05:35 08:58 -++ Тегеран 02:10 05:35 08:57 -++ Тирана 02:07 05:34 08:58 --+ Токио 02:14 05:32 08:50 !!! Тольятти 02:09 05:34 08:57 -++ Триполи 02:07 05:34 08:59 --+ Троицк(МОбл) 02:08 05:34 08:57 -++ Турин(Италия) 02:07 05:33 08:58 --+ Тюмень 02:09 05:34 08:56 -++ Улан-Уде 02:11 05:33 08:54 !!! Улан-Батор 02:12 05:33 08:53 !!! Уэйпа(Ав) 02:18 05:33 08:48 !!! Фучжоу 02:14 05:34 08:52 !!! Хабаровск 02:12 05:32 08:52 !!! Ханой(Аз) 02:14 05:35 08:53 -++ Хельсинки 02:07 05:33 08:57 -++ Хошимин 02:15 05:35 08:52 -++ Хьюстон(САм) 02:08 05:29 08:52 +-- Цюрих 02:07 05:33 08:58 --+ Ченду 02:13 05:34 08:53 !!! Черчилл(САм) 02:07 05:29 08:54 ++- Чита 02:11 05:33 08:53 !!! Шанхай 02:14 05:34 08:52 !!! Эдмонтон(САм) 02:08 05:29 08:52 ++- Эр-Рияд 02:10 05:36 08:58 --+ Эребор 02:06 05:33 08:58 --+ Якутск 02:11 05:32 08:53 !!! Видимость: !!! полностью +-- только начало ++- начало и середина --+ только конец

10 августа 2019: VII городской научно-просветительский фестиваль «Пущинские Персеиды» (День открытых дверей и ночь падающих звезд ПРАО АКЦ ФИАН)

Все публикации на ту же тему >>