Прохождение Меркурия по солнечному диску 9-10 мая 2016 г.


Прохождение планеты по диску Солнца - это сравнительно редкое явление. С Земли можно увидеть только прохождения Меркурия и Венеры. В среднем, в течение столетия бывает 13 прохождений Меркурия. В то же время, транзиты Венеры происходят парами, которые каждый раз разделяет более столетия.

Рис. 1.
В северном полушарии прохождение будет видно полностью на широтах свыше 67°, независимо от долготы. На севере Канады и на Аляске также можно будет увидеть транзит целиком. Жители Исландии находятся в уникальном клинообразном участке области видимости транзита, в котором Солнце зайдёт на короткое время около максимума прохождения. Регион аналогичной формы также имеется южнее Австралии, но здесь Солнце взойдёт после начала прохождения, а зайдёт до его окончания.
Главными событиями во время прохождения являются контакты, по аналогии с контактами во время кольцевого солнечного затмения. Прохождение начинается с контакта I, когда диск планеты впервые касается диска Солнца с внешней стороны. Вскоре после контакта I планету можно видеть как небольшое углубление на солнечном лимбе. Весь диск планеты впервые становится виден в момент контакта II, когда планета касается Солнца с внутренней стороны.
В течение нескольких следующих часов силуэт планеты медленно пересекает сверкающий солнечный диск. В момент контакта III планета достигает противоположной стороны диска и снова касается его края изнутри. Наконец, финальным моментом прохождения становится контакт IV, когда планета в последний раз касается Солнца извне. Контакты I и II обозначают фазу, называемую ингресс (вхождение), контакты III и IV известны как эгресс (схождение). Позиционные углы для Меркурия при каждом контакте измеряются против часовой стрелки от северной точки солнечного диска.

Фазы транзита Меркурия в 2016 году даны в таблице 1 (время Новосибирское, UT+6ч).

Таблица 1

СобытиеВремя (для Новосибирска)Высота Меркурия (Новосибирск)
Контакт I17:1224.89°
Контакт II17:1524.46°
Максимум20:57-
Контакт III0:39-
Контакт IV0:42-
В Таблице 1 приведены основные события во время транзита. Максимум прохождения возникает когда Венера проходит ближе всего к центру Солнца (на минимальном расстоянии). При прохождении 2012 г. это минимальное расстояние составит 553 угловые секунды.

Рис. 2. Контакт I.
Рис. 3. Контакт II.
Рис. 4. Заход Солнца в 20:19 НВ

История транзитов
Когда Йоганн Кеплер опубликовал в 1627 г. Рудольфинские таблицы движений планет, он с их помощью смог сделать детальные и сравнительно точные расчёты будущих положений планет, в том числе их интересные комбинации и построения. К своему удивлению, он открыл, что как Меркурий, так и Венера должны пройти по диску Солнца в конце 1631 г. Кеплер не дожил до этих прохождений, однако, пользуясь его данными, французский астроном Пьер Гассенди стал первым человеком, наблюдавшим транзит Меркурия. Месяцем позже он попытался увидеть прохождение Венеры, но, как показывают современные расчёты, его не было видно в Европе. Хотя прогнозы Кеплера говорили, что очередное прохождение Венеры будет только в следующем столетии, талантливый молодой английский астроном-любитель Джереми Хоррокс полагал, что следующий транзит может состояться в 1639 г. Его расчёты были завершены всего за месяц до самого явления, поэтому у него оказалось мало времени на то, чтобы оповестить мир об этих результатах. По-видимому, Хоррокс и его друг Уильям Крабтри, были единственными людьми, видевшими транзит Венеры 4 декабря 1639 г. Их наблюдения позволили им аккуратно измерить видимый диаметр планеты. К сожалению, Хоррокс и Крабтри умерли в молодом возрасте, так и не раскрыв полностью свой потенциал.
Спустя почти сорок лет молодой Эдмунд Галлей, находившийся на острове Св. Елены и работавший над каталогом звёзд южного полушария, пронаблюдал в 1677 г. прохождение Меркурия. Галлей понимал, что данные точного хронометража транзитов можно использовать для определения расстояния Земли до Солнца. Основой данной техники являлись наблюдения с удалённых точек земного шара. Эффект параллакса для двух удалённых наблюдателей мог бы позволить им определить абсолютную шкалу расстояний для всей Солнечной системы. Прохождения Венеры для этой цели подходили лучше, чем прохождения Меркурия, поскольку Венера ближе к Земле и, следовательно, показывает больший параллакс. Галлей призвал будущие поколения организовать большие экспедиции в разные стороны Земли с целью наблюдений транзитов 1761 и 1769 гг.
При этих прохождениях было организовано большое количество экспедиций, но результаты были разочаровывающими. Точный хронометраж оказался невозможен из-за загадочного эффекта "черной капли", при котором край диска Венеры словно деформировался и прилипал к солнечному лимбу. Несмотря на эти результаты, ещё одна большая наблюдательная кампания была организована многими странами при прохождениях Венеры в 1874 и 1882 гг. И снова эффект "черной капли" снизил точность наблюдений и последущее определение расстояния Земли до Солнца. Современный анализ тех результатов показывает, что "черная капля" стала результатом зрительных эффектов из-за турбуленции в земной атмосфере.
Сегодня расстояние до Солнца и планет можно измерить с высочайшей точностью при помощи радара, поэтому прохождения 2004 и 2012 г. не представляют особой научной значимости. Тем не менее, они остаются исключительно редкими явлениями, имевшими большую научную ценность в дни становления современной астрономии.

При подготовке страницы использовались материалы сайта Eclipse Home Page http://sunearth.gsfc.nasa.gov/eclipse/eclipse.html