Главная

Железо ПК

Время прохождение венеры близко к земле. Прохождение венеры по диску солнца и определение расстояния между ними. Прохождение по диску Солнца

Время прохождение венеры близко к земле. Прохождение венеры по диску солнца и определение расстояния между ними. Прохождение по диску Солнца

Редкое астрономическое событие произойдет 6 июня 2012 года: Венера пройдет по солнечному диску . Жители Москвы и Московской области смогут наблюдать его частично, с момента восхода Солнца (с 05 час. 34 мин.). «Звездный спектакль» закончится в 08 час. 57 мин. Это явление можно увидеть в любительский (и профессиональный) телескоп, бинокль или подзорную трубу. Люди с отличным зрением смогут его наблюдать и без оптических приборов. Во всех случаях, необходимы надежные солнечные фильтры. Без них смотреть на Солнце нельзя, так как это удовольствие может кончиться полной потерей зрения.

Что мы увидим на небе?

6 июня 2012 года с 02 час. 08 мин. до 08 час. 57 мин. (время московское) Земля, Венера и Солнце будут находиться на одной линии. В это время тень Венеры заскользит по сияющему солнечному диску. К сожалению, жители Москвы и Московской области смогут наблюдать это событие лишь частично, когда Солнце встанет уже с Венерой на диске (с 05 час. 34 мин. до 08 час. 57 мин.). Венера будет казаться черным пятнышком или кругом (в зависимости от степени увеличения оптического прибора), которое любители рискуют перепутать с солнечными пятнами. Черный кружок (проекция Венеры) будет раз в тридцать меньше слепящего светила, поскольку именно такое соотношение размеров диска Солнца и наибольших видимых размеров Венеры. При контакте проекций дисков Венеры и Солнца будет заметна тонкая светлая каемка вокруг черного кружка планеты. Это подтверждение того, что на Венере есть атмосфера. Она начинает светиться, когда солнечные лучи преломляются, проходя сквозь нее.

Июнь и декабрь — месяцы, которые Венера «выбрала» для прохождения по диску Солнца. Но случается это очень редко. Посмотрите на календарь, в котором отражены даты транзитов:

6 июня 1761 года,
3 июня 1769 года,
9 декабря 1874 года,
6 декабря 1882 года,
8 июня 2004 года,
6 июня 2012 года,
11 декабря 2117 года,
8 декабря 2125 года,
11 июня 2247 года,
9 июня 2255 года.

Предыдущие прохождения Венеры по диску Солнца и наблюдения за ними

Возможность прохождения Венеры по диску Солнца предсказал еще Иоганн Кеплер , он же точно назвал ближайшую дату — 1639 год. Это событие было очень важным для ученых, т.к. они пытались определить расстояние от Земли до Солнца.

Во время следующего транзита Венеры, который пришелся на 6 июня 1761 года, Михаил Васильевич Ломоносов обратил внимание на вспыхнувший на фоне темного неба тонкий ободок вокруг края неосвещенной стороны Венеры. Это произошло в момент прохождения планеты через границу диска Солнца. Ломоносов сделал вывод, что «…планета Венера окружена знатною воздушною атмосферою …». Ободок вторично светится в момент схождения Венеры с солнечного диска. Астрономы называют такой ободок «явлением Ломоносова». При первом контакте происходит размывание края солнечного диска, получившее название «Черная капля». Этот эффект долгое время не позволял точно зафиксировать точное время начала контакта дисков, так как искажал край Венеры.

Во время транзита Венеры 1769 года (через 8 лет после предыдущего) на остров Таити отправляется экспедиция британских ученых. Для этого трехмачтовый парусник «Эндевор» («Endeavour») был переделан из судна-угольщика и снабжен телескопом. Командовал судном знаменитый мореплаватель Джеймс Кук. В это же время в России М.В. Ломоносов показывал и комментировал прохождение Венеры через диск Солнца самой императрице Екатерине Второй.

Экспедиции астрономов 1874 и 1882 годов также не смогли вычислить точное расстояние до светила, их расчеты расстояния оставались приблизительными. Виной тому была «Черная капля», а точнее, помешали волнения в атмосфере нашей планеты.
Установить точное расстояние до Солнца удалось лишь при появлении радиотелескопов.

Когда будет виден транзит Венеры по диску Солнца в 2012 году

Город — начало, середина, конец
Москва и Московская область — 02.08, 05.34, 08.57
Архангельск — 02.08, 05.33, 08.57
Астрахань — 02.09, 05.34, 08.57
Благовещенск — 02.12, 05.33, 08.52 (полностью)
Владивосток — 02.13, 05.33, 08.51 (полностью)
Владикавказ — 02.09, 05.35, 08.58
Волгоград — 02.09, 05.34, 08.57
Грозный — 02.09, 05.34, 08.58
Иркутск — 02.11, 05.33, 08.54 (полностью)
Казань — 02.09, 05. 34, 08.57
Калининград — 02.07, 05.33, 08.58
Кемерово — 02.10, 05.34, 08.55 (полностью)
Кисловодск — 02.09, 05.34, 08.58
Кострома — 02.08, 05.33, 08.57
Красноярск — 02.10, 05.33, 08.55 (полностью)
Магадан — 02.11, 05.31, 08.52 (полностью)
Мурманск — 02.08, 05.33, 08.56 (полностью)
Нижний Тагил — 02.09, 05.34, 08.56
Новгород — 02.08, 05.33, 08.57
Новосибирск — 02.10, 05.34, 08.55 (полностью)
Новокузнецк — 02.10, 05.34, 08.55 (полностью)
Омск — 02.10, 05.34, 08.56
Петропавловск-Камчатский — 02.11, 05.31, 08.51 (полностью)
Рязань — 02.08, 05.34, 08.57
Салехард — 02.09, 05.33, 08.56 (полностью)
Санкт-Петербург — 02.08, 05.33, 08.57
Саратов — 02.09, 05.34, 08.57
Смоленск — 02.08, 05.34, 08.58
Сочи — 02.09, 05.34, 08.58
Тюмень — 02.09, 05.34, 08.56
Хабаровск — 02.12, 05.32, 08.52 (полностью)
Чита — 02.11, 05.33, 08.53 (полностью)
Якутск — 02.11, 05.32, 08.53 (полностью)

Астрономия - это целый мир, полный прекрасных образов. Эта удивительная наука помогает найти ответы на важнейшие вопросы нашего бытия: узнать об устройстве Вселенной и ее прошлом, о Солнечной системе, о том, каким образом вращается Земля, и о многом другом. Между астрономией и математикой существует особая связь, ведь астрономические прогнозы являются результатом строгих расчетов. По сути, многие задачи астрономии стало возможным решить благодаря развитию новых разделов математики.

Из этой книги читатель узнает о том, каким образом измеряется положение небесных тел и расстояние между ними, а также об астрономических явлениях, во время которых космические объекты занимают особое положение в пространстве.

Вы можете видеть траекторию Венеры и ее размер по сравнению с Солнцем. Так как орбиты Меркурия и Венеры слегка наклонены относительно эклиптики, транзит наблюдается только когда эти планеты располагаются вблизи линии узлов (линии пересечения плоскостей их орбит с плоскостью эклиптики). Существуют достаточно сложные правила, позволяющие рассчитать периодичность астрономических транзитов. В среднем прохождение Меркурия по диску Солнца наблюдается 13 раз за 100 лет и описывается очень сложными законами.

Прохождения Венеры по диску Солнца наблюдаются еще реже: они происходят 4 раза каждые 243 года с интервалами в 105,5; 8; 121,5 и 8 лет. Обычно рассматриваются пары прохождений с интервалом в 8 лет. Цикл в 243 года относительно стабилен, однако интервалы между отдельными прохождениями меняются, так как Венера отклоняется от орбиты под действием притяжения других планет.

Первое прохождение планеты по диску Солнца

Основываясь на результатах наблюдений Тихо Браге, Кеплер составил так называемые Рудольфинские, или Рудольфовы, таблицы, достаточно точно описывающие движение планет. Руководствуясь этими таблицами, в 1629 году Кеплер объявил, что Меркурий пройдет по диску Солнца 7 ноября 1631 года, Венера - 6 декабря того же года. Он предвидел, что наблюдение этих астрономических транзитов можно будет произвести с помощью камеры-обекуры, проделав небольшое отверстие в плотно закрытом окне и спроецировав изображение Солнца на экран.

Прохождение Меркурия по диску Солнца удалось увидеть благодаря тому, что некоторые астрономы установили возле отверстия камеры-обскуры подзорную трубу и получили таким образом увеличенное изображение Солнца. Так, одно из наблюдений было произведено в Париже, где Пьер Гассенди отметил, что диаметр Меркурия, к его удивлению, составлял всего лишь 12”, то есть намного меньше, чем ожидалось. Наблюдать прохождение Венеры по диску Солнца в декабре того же года не удалось, так как оно произошло после того, как Солнце в Европе уже село.

Несколько лет спустя английский священник Джереми Хоррокс (1618–1641) , изучавший математику и астрономию в Кембридже, рассчитал, что следующее прохождение Венеры по диску Солнца произойдет 4 декабря 1639 года. В этот день Хоррокс произвел необходимые наблюдения - в 15:15, 15:35 и 15:45 - и заметил, что диаметр Венеры составлял менее 1’ (диаметр Солнца составлял примерно 30’).

В 1640 году английский астроном и математик Уильям Гаскойн расположил несколько нитей в фокусе телескопа, закрепив их так, что их можно было перемещать. Так был изобретен микрометр, и телескоп из простого прибора для качественных наблюдений стал устройством для проведения точных измерений даже очень маленьких углов. Кроме того, к такому телескопу можно было присоединить размеченный круг для измерения других угловых величин.

В различных изданиях «Математических начал натуральной философии» и «Оптики» Ньютон приводит разные оценки расстояния между Землей и Солнцем, то есть параллакса Солнца, которые варьировались от 10 до 13 м. В то время было достоверно известно лишь то, что параллакс Солнца не может превышать 15” (реальное значение, используемое в наши дни, составляет 8,794148 м). Точное значение параллакса Солнца требовалось для корректировки астрономических таблиц, которые использовали не только астрономы, но и мореплаватели. Кроме того, доступные на тот момент знания о Солнечной системе позволяли определить относительные расстояния между всеми планетами, и оставалось вычислить лишь одно из расстояний, к примеру параллакс Солнца, в явном виде.

Эдмунд Галлей, наблюдавший прохождение Меркурия по диску Солнца в 1677 году, предложил определить параллакс Солнца во время прохождения Венеры в 1761 и 1769 годах. Предложенный им метод заключался в наблюдении прохождения Венеры из двух удаленных точек, при этом требовалось точно зафиксировать момент начала и конца прохождения. Было необходимо выразить угловое расстояние между траекториями Венеры, наблюдаемыми из двух удаленных точек, как часть диаметра Солнца, затем определить этот диаметр в милях и, наконец, рассчитать расстояние от Солнца до Земли. Таким образом, для наблюдений требовались только хороший телескоп и точные часы. К тому же наблюдать за транзитом Венеры было удобнее, чем за транзитом Меркурия: даже при наблюдении Венеры угловое расстояние имеет порядок всего 1/30 диаметра Солнца, а поскольку Меркурий находится ближе к светилу, то искомое угловое расстояние еще меньше.

Астрономический транзит Венеры был крайне важен для расчета расстояния от Земли до Солнца , однако транзит Меркурия представлял не меньший интерес.

Французский математик Урбен Жан Жозеф Леверье, изучив результаты наблюдений транзита Меркурия, выполненные с 1631 года до середины XIX века, открыл движение перигелия Меркурия, которое оказало огромное влияние на теорию относительности Эйнштейна.

Причины парного транзита Венеры

Период обращения Венеры вокруг Солнца составляет 224,7 дня, период обращения Земли - 365,25 дня. Разделив 365,25 на 224,7, получим 1,6255. Таким образом, за то время, пока Земля совершает полный оборот вокруг Солнца, Венера совершает 1,6255, или примерно 13/8 оборота. Следовательно, можно сказать, что если Земля совершает п оборотов вокруг Солнца, то Венера - 13n/8 оборотов.

Когда положение Земли и Венеры совпадет? Очевидно, тогда, когда 13n/8 будет натуральным числом, то есть когда п будет кратно 8. Таким образом, каждые 8 лет

Солнце, Земля и Венера должны располагаться на одной линии. Это означает, что прохождение Венеры по диску Солнца можно наблюдать с Земли каждые 8 лет, однако взглянув на таблицу, вы увидите, что в действительности все обстоит иначе.

Иногда прохождения Венеры действительно наблюдаются с интервалом в 8 лет, однако это бывает реже, чем раз в столетие. Почему так происходит? Ответ прост: приведенные выше расчеты были бы верны, если бы плоскости, в которых находятся орбиты Венеры и Земли (плоскости эклиптики), совпадали. Однако плоскость орбиты Венеры наклонена относительно плоскости орбиты Земли на 3,4°. Следовательно, транзит Венеры можно будет наблюдать только когда и Земля, и Венера будут располагаться вблизи линии узлов, то есть линии пересечения плоскостей их орбит. Иными словами, расстояние между орбитами планет должно быть меньше диаметра Солнца.

К примеру, прохождение Венеры наблюдалось в 2004 и 2012 году, но не в 1996-м, так как в этом году Венера находилась слишком далеко от плоскости эклиптики. Транзит Венеры наблюдается тогда, когда и Венера, и Земля находятся вблизи восходящего или нисходящего узла. Венера и Земля сближаются друг с другом дважды (с интервалом в 8 лет) возле восходящего узла в декабре, а затем, 121,5 года спустя, вновь дважды сближаются вблизи нисходящего узла в июне. По прошествии 105,5 года они вновь дважды сближаются у восходящего узла, и весь цикл повторяется снова.

Также следует отметить, что прохождение Венеры нельзя увидеть из любой точки Земли: очевидно, что наблюдения можно произвести только днем, когда Солнце находится над горизонтом. К примеру, в 2004 году прохождение можно было увидеть в Европе, а в 2012-м его нельзя было наблюдать в Португалии и в Атлантическом океане.

Экспедиции XVIII–XIX веков

Джереми Хоррокс полагал, что вычислить расстояние от Земли до Солнца можно по результатам наблюдений транзита Венеры, однако масштабные проекты наблюдений за прохождением планеты по диску Солнца в 1761 и 1769 годах начал Эдмунд Галлей. Это были первые совместные исследовательские проекты европейских ученых. В них приняли участие сотни наблюдателей из разных обсерваторий - только так можно было гарантировать успешное наблюдение транзита. Наблюдатели расположились в точках, максимально удаленных по долготе.

В XVIII веке путешествия в дальние страны были сопряжены с определенным риском: к множеству обычных опасностей добавилась война между англичанами и французами в Индийском океане. Многие ученые в попытках добраться до места назначения погибли либо, добравшись, по разным причинам не смогли получить точных результатов.

Большой интерес ученых того времени к определению расстояния между Землей и Солнцем был связан с тем, что благодаря третьему закону Кеплера отношения между расстояниями от всех планет до Солнца были уже известны. И теперь достаточно было вычислить расстояние до Солнца от одной из планет, и размеры Солнечной системы можно было определить автоматически. Галлей умер в 1742 году, однако европейское научное сообщество продолжило работу над проектом. В 1761 году в эксперименте участвовало более 120 человек, которые вели наблюдения из 62 точек, в 1769-м - 151 соглядатай в 77 разных точках. Исследователи сталкивались с громадными трудностями, а полученные результаты не всегда соответствовали ожидаемым. При проведении обеих кампаний основная сложность состояла в том, чтобы добраться до места назначения и точно определить координаты места и время.

Участники экспедиции 1769 года уже имели опыт наблюдений за транзитом Венеры, благодаря чему некоторые проблемы удалось решить. Одним из источников проблем была так называемая черная капля, которая впервые наблюдалась в 1761 году.

Это явление вызвано разными причинами, в том числе существованием атмосферы на Венере. Чем выше было разрешение астрономических приборов, тем заметнее становился данный феномен. Но наблюдался он всегда, так как поверхность Солнца вблизи края менее яркая. В результате астрономы ошибочно определяли точное время соприкосновения границы Венеры и диска Солнца - погрешность составляла от 20 секунд до 1 минуты. Ранее участники некоторых экспедиций сконструировали модели, позволявшие наблюдателям определить ошибку, вызванную этим эффектом, и точнее рассчитать время соприкосновения Венеры с диском Солнца.

За несколько лет до наблюдений Жозеф Никола Делиль упростил метод Галлея и определил, что достаточно зафиксировать момент захода Венеры на диск Солнца или схода с него. Делиль начал оживленную переписку с другими астрономами, чтобы подготовиться к наблюдениям. Многие участники проекта занялись сбором средств на его реализацию. В это время Франция и Великобритания участвовали в Семилетней войне, многие французские и британские астрономы были захвачены в плен войсками противника. Для наблюдения транзита 1761 года Французской Академией наук было организовано четыре экспедиции. Кассини отправился в Обсерваторию иезуитов в Вене и провел наблюдения вместе с эрцгерцогом Австрии Иосифом. Александр Гуа Пингре, напротив, отправился на остров Родригес в Индийском океане. Вскоре после того как его корабль обогнул южную оконечность Африки, мыс Доброй Надежды, на горизонте появились английские корабли. От них участники экспедиции сумели скрыться, однако затем они должны были прийти на помощь французскому кораблю и потеряли таким образом много времени. В результате Пингре прибыл на место назначения всего за девять дней до расчетной даты транзита. Из-за плохой погоды ему не удалось увидеть начало и конец прохождения Венеры по диску Солнца, и он смог провести лишь некоторые измерения, когда тучи ненадолго рассеялись. Но и на этом злоключения французского астронома не закончились: остров был захвачен англичанами, и Пингре провел в заключении почти три месяца, пока французы вновь не отвоевали остров. На обратном пути его корабль вновь был захвачен, и Пингре был вынужден высадиться в Лиссабоне, откуда прибыл в Париж по суше спустя год и четыре месяца с момента отплытия. Куда печальнее сложилась судьба Гийома Лежантиля, которая заслуживает отдельного рассказа (см. врезку на следующей странице).

Лондонское королевское общество профинансировало три путешествия: одно - на остров Святой Елены близ юго-западного побережья Африки, другое - в Ньюфаундленд, третье - в провинцию Бенкулу на острове Суматра. Последняя экспедиция по иронии судьбы также столкнулась с французским кораблем. В бою судно англичан было сильно повреждено, и капитан принял решение вернуться в порт. Со второй попытки участники экспедиции достигли мыса Доброй Надежды, но здесь им пришлось задержаться, так как провинция Бенкулу оказалась захвачена французами.

В проекте участвовали и испанские астрономы, которые вели наблюдения из Императорского колледжа в Мадриде и Обсерватории флота в Кадисе. Всего было проведено 120 наблюдений. По итогам анализа результатов астрономы получили различные значения параллакса Солнца: от 8,28” до 10,60”. Причиной расхождений отчасти был упомянутый выше эффект черной капли, а также неточности при определении долготы мест наблюдений.

ЭКСПЕДИЦИИ ГИЙОМА ЛЕЖАНТИЛЯ

Гийом Лежантиль участвовал в двух наблюдениях транзита Венеры в 1761 и 1769 годах, организованных Французской академией наук. В первом случае он планировал произвести наблюдения в Пондишери - французском владении на юго-востоке Индии. Экспедиция Лежантиля отправилась из Бреста 26 марта 1760 года. У участников было достаточно времени, чтобы прибыть на место назначения и не спеша подготовиться к наблюдениям. Однако Лежантиля задержали в пути трудности, вызванные военными действиями между Францией и Англией, плохая погода и даже ураган. Когда экспедиция была уже у цели, стало известно, что Пондишери захвачен англичанами, и ничего не оставалось, кроме как повернуть назад. В конечном итоге Лежантиль провел наблюдения, находясь в открытом море. Увы, они оказались бесполезными, так как точные координаты корабля были неизвестны. Разочарованный неудачей, Лежантиль решил не покидать регион и произвести наблюдения следующего транзита Венеры из Пондишери, куда на этот раз он прибыл за 14 месяцев до нужной даты. И вновь удача отвернулась от него: в день транзита небо было скрыто тучами.

Лежантиль вернулся во Францию в 1771 году, проведя на чужбине 11 лет, 6 месяцев и 13 дней, и обнаружил, что его объявили мертвым, а наследники уже делили его имущество.

Чтобы вернуть себе принадлежащее по праву, Лежантиль потратил немало времени, денег и сил, и везде ему сопутствовали неудачи. Рассказывая о своем путешествии, он писал: «Такая судьба часто ждет астрономов. Я преодолел почти десять тысяч лиг; я пересек моря, покинув Отечество, только для того, чтобы стать наблюдателем злополучного облака, которое заслонило Солнце точно в момент моих наблюдений, и чтобы пожать плоды злоключений, выпавших на мою долю».

Астрономическое сообщество приложило все возможные усилия, чтобы результаты наблюдений транзита Венеры в 1769 году были более точными, чем в 1761-м. И эта задача была успешно решена. Англичане организовали три экспедиции, о двух из которых рассказывается в приложении. Французы снарядили еще три: одну возглавил Лежантиль, который вновь столкнулся со множеством проблем, другую - Пингре, который отправился в Санто-Доминго и на этот раз добрался до цели без особых трудностей, третью - аббат Шапп, который отправился в Калифорнию в сопровождении двух испанских моряков. И англичане, и французы попросили у испанских властей разрешения произвести наблюдения на американских территориях. Разрешение испрашивали и предыдущие экспедиции, снаряженные Лондонским королевским обществом и Французской академией наук для проведения геодезических измерений и определения формы Земли. Ученый и мореплаватель Хорхе Хуан, который участвовал в геодезической экспедиции, изложил испанским властям свою точку зрения и сделал недвусмысленные замечания: «Причина рвения этих господ заключена в том, чтобы сделать насколько возможно следующее: не останется ни единого порта, укрепления, дороги, поселка и пустыни, который они не обследуют, с которого не составят план и не сообщат о коем публично. Сие в высшей степени нежелательно (…)»

Таким образом, испанцы согласились содействовать лишь миссии Жана-Батиста Шаппа: его сопровождали испанские моряки Висенте Дос и Сальвадор Медина, которые везли с собой все необходимые инструменты, чтобы произвести наблюдения независимо от французов. Экспедиция отправилась в путь из Кадиса 21 декабря 1768 года. Преодолев Атлантический океан и мексиканские территории, 15 апреля участники достигли Тихоокеанского побережья. Затем они сели на корабли и направились в Калифорнию, однако встречные ветры сменялись штилями, и путешественники увидели калифорнийское побережье лишь 18 мая. Так как транзит Венеры ожидался 3 июня, Шапп настоял на высадке на берегу вблизи обители Сан-Хоседель-Кабо, что участники экспедиции и сделали несмотря на то, что район был опустошен эпидемией тифа. Страх пропустить прохождение Венеры был сильнее страха перед болезнью. Необходимые наблюдения провели, однако Шапп, Сальвадор Медина и большая часть команды умерли от тифа. Следует добавить, что за прохождением Венеры по диску Солнца следили и другие испанские астрономы из Кадиса, Мехико и города Санта-Ана в Калифорнии.

Если учитывать только опубликованные результаты наблюдения, то за прохождением Венеры по диску Солнца следил 151 астроном из 77 разных точек земного шара. Результат наблюдений был таков: параллакс Солнца заключен на интервале между 8,43 м и 8,80 м - достаточно точная цифра, учитывая эффект черной капли. В XIX веке, располагая куда более качественными методами обработки данных и более точными координатами обсерваторий, Саймон Ньюкомб на основе этих же результатов получил значение параллакса в 8,79 м, которое весьма близко к тому, что используется в наши дни.

Транзит Венеры по диску Солнца в XIX веке наблюдался в 1874 и 1882 годах. На этот раз астрономов интересовало определение расстояний не только между планетами Солнечной системы, но и до ближайших звезд. Как мы уже упоминали, в 1838 году Фридрих Вильгельм Бессель впервые смог измерить параллакс звезды - это была звезда 61 Лебедя. К концу столетия были измерены параллаксы еще 21 звезды. При расчетах за основу бралось расстояние между двумя противоположными точками земной орбиты, а наблюдения за выбранными звездами производились с интервалом в 6 месяцев. Определить параллакс Солнца с максимально возможной точностью было крайне важно. При наблюдениях за прохождением Венеры ожидалось, что устранить эффект черной капли удастся с помощью фотографии, однако надежды астрономов не оправдались. Как бы то ни было, в 1874 году удалось получить достаточно точные результаты: по итогам измерений было определено, что параллакс Солнца лежит на интервале 8,79-8,83”. За прохождением Венеры в 1882 году следили не столь тщательно: чтобы существенно улучшить прежний результат, требовались новые методы, в то время недоступные.

Сегодня для определения расстояний между небесными телами результаты прошлых наблюдений астрономических транзитов не представляют ценности. Однако поиск внесолнечных планет ведется по точно такой же схеме.

<<< Назад

Вперед >>>

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!

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

Частота наблюдений

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

Наблюдения в прошлом

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

Как наблюдать подобные явления

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

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):

Разделы