Земля вращается вокруг Солнца по орбите близкой к круговой. То же самое можно сказать и о других планетах Солнечной Системы. И как это происходит, мы не раз видели на картинке в той или иной книжке, а может быть на плоскости монитора компьютера. Давайте еще раз посмотрим на устройство Солнечной Системы:
И хотя на схеме обозначены не все планеты, можно заметить, что какие-то из них все время располагаются на своих орбитах дальше от Солнца, чем Земля - Марс, Юпитер (а так же - Сатурн, Уран, Нептун, которые не нарисованы здесь) и есть такие, которые всегда ближе к Солнцу, чем Земля - таких всего две - Венера и Меркурий, и их орбиты полностью располагаются внутри орбиты Земли. Можно также догадаться, что раз скорость движения по орбитам у планет разная, их взаимное расположение постоянно меняется и может случаться так, что какая-нибудь из "внутренних" планет ("внутренними" астрономы называют такие планеты, чьи орбиты располагаются внутри орбиты Земли - Меркурий и Венеру) будет находиться между Землей и Солнцем. И тогда, эта планета, вероятно, закроет собой маленький кусочек Солнца - может такое случиться? Конечно может. Другой вопрос - как часто? И это самый важный для нас вопрос, потому, что на самом деле планетные орбиты лежат совсем не в одной плоскости, а немного перекошены друг относительно друга. Что бы лучше это понять, посмотрим следующую иллюстрацию:
Из этой схемы можно сделать вывод, что при наблюдении с Земли внутренние планеты чаще могут проходить либо над солнечным диском, либо под ним. Но что бы случилось так, что бы в момент, когда при взгляде на Солнечную Систему
Я не буду сейчас вдаваться в подробности того, как рассчитывают периодичность таких совпадений, но скажу еще раз, что они весьма редки. Для Меркурия периодичность его прохождений по диску Солнца составляет 1 раз в 17 лет, а для Венеры несколько более сложная комбинация периодов: Прохождения Венеры по диску Солнца случаются парами, разделенными во времени интервалом в 8 лет. И повторяются такие пары реже чем раз в столетие - примерно раз в 120 лет.
В нашу эпоху одно такое прохождение уже случилось и было оно 8-го июня 2004 года и теперь нас ждет второе прохождение - 6-го июня 2012 года - это практически ровно через 8 лет после первого. Ну а потом, уже не при нас с Вами, а в лучшем случае при наших внуках-правнуках, следующая пара прохождений Венеры по диску Солнца случится 11 и 8 декабря 2117 и соответственно 2125 года, и, как мы можем предположить, в плохую погоду, какая чаще всего в декабре в наших широтах имеет место быть.
Мы знаем, что и Луна подобным образом бывает между Землей и Солнцем. Тоже чаще всего проходит (для земного наблюдателя) чуть выше или ниже дневного светила, но если новолуние случается вблизи так называемых лунных узлов - точек лунной орбиты, где она пересекает плоскость орбиты земной, тогда случаются солнечные затмения - полные или кольцеобразные, как совсем недавно было (Луна бывает чуть ближе к Земле или чуть дальше, и когда она чуть дальше, она не в состоянии закрыть Солнце полностью и вокруг Луны остается ослепительный и тонкий солнечный ободок - такое кольцеобразное затмение было 20 мая 2012 года). Ну, что же Венера - не закроет ли она Солнце, проходя перед ним? - ведь Венера больше Луны...
Да, Венера в 3 с половиной раза больше Луны, но даже при самом близком к Земле положении Венера в 90 раз дальше Луны и поэтому нашему глазу представляется точечным объектом. В периоды вечерней или утренней видимости Венера выглядит как самая яркая на небе звезда, хотя звездой не является, ведь сама она не светится и как все планеты лишь отражает солнечный свет. Но когда случаются прохождения Венеры по диску Солнца, то при наблюдении через темный фильтр Венеру можно увидеть как маленькую черную точку на солнечном диске - это совсем не трудно и особой остроты зрения не требует. Но здесь я вас хочу очень строго предупредить, что взирать на Солнце без фильтра категорически нельзя, ни в коем случае! Уж лучше не увидеть на нем Венеру, чем потом не увидеть ничего или все видеть плохо!
Поверьте, что мои предупреждения не есть дотошное брюзжание инструктора по технике безопасности. Я лично имел с этим проблемы и очень рад, что в конечном итоге все обошлось и выжженный кусочек сетчатки со временем регенерировал, хотя полтора месяца я видел перед собой лишь темное пятно - в том месте поля зрения куда однажды попало "безобидное" заходящее Солнце. Солнце только кажется безобидным, но при длительном воздействии очень портит сетчатку глаза и шутить с ним я никому не рекомендую, а потому все наблюдения Солнца, солнечных затмений и планет, которые в своем движении по небу проецируются на солнечную поверхность, необходимо вести с использованием очень темных фильтров.
В цивилизованных странах такие фильтры продаются в магазинах, особенно накануне затмений или других явлений связанных с наблюдениями Солнца. У нас - в России - сервис до такого уровня не дошел и если Вы спросите в магазине торгующем фотоаппаратами, биноклями и прочей оптикой, фильтр для наблюдений Солнца, то в лучшем случае на Вас посмотрят с сочувствием. Поэтому обращаться надо в магазины специальные - которые торгуют телескопами и прочими товарами для любителей астрономии - там Вы подберете подходящий фильтр для наблюдений глазом, в бинокль или телескоп, и для фотоаппарата тоже, если есть желание сфотографировать явление.
Вот несколько ссылок на такие магазины:
Впрочем, если речь лишь о невооруженных наблюдениях, очень может помочь (и решить все проблемы) обычная фотопленка для "аналогового" фотоаппарата. Надо лишь ее вытянуть из кассеты и прикрыть ею глаза.
Венера будет напоминать маленькое маковое зернышко, которое каким-то непонятным образом прилипло к солнечному лику, словно родинка. Но уже через десяток минут будет видно, что "зернышко" слегка сместилось и занимает немного другое положение на солнечном диске. Конечно же - взаимное расположение Солнца, Венеры и Земли постоянно меняется и Венера, двигаясь по своей орбите с космической скоростью (35 км/сек - это на 5,5 км/сек больше, чем скорость нашей планеты) обгоняет Землю и медленно, но верно смещается в проекции на солнечный диск с востока на запад. Полная продолжительность такого явления может достигать до полусуток. Но не всегда Венера проходит через весь диск Солнца. Иногда задевает только его край. И тогда явление более скоротечное.
А может случиться так (и где-то такое обязательно случится) что Солнце взойдет уже с Венерой на своем ослепительном диске, но через несколько минут планета его покинет. Справедливости ради должен сообщить, что всегда на Земле есть такие территории, где Солнце с Венерой не взойдут вовсе (в Антарктиде, если явление происходит летом - как 6 июня 2012 года) или взойдут после окончания явления и жители этих мест ничего увидеть не смогут (например, на самой западной оконечности Европы, в западной Африке и большей части Южной Америки так в этот раз и будет).
Возникает резонный вопрос: "Ну, а у нас-то - в России - как? - Будет видно или нет?"
Россия - очень большая страна. Именно поэтому условия видимости прохождения Венеры по диску Солнца в разных ее регионах буду отличаться. Но одно можно сказать, в той или иной степени это явление можно будет наблюдать на всей территории России, если конечно не подведет погода. Например, в Москве Солнце взойдет (5 часов 14 минут) уже с Венерой и явление будет в самом разгаре. А приблизительно в половине девятого утра Венера покинет пределы солнечного диска. То есть более трех часов это явление можно будет наблюдать. К западу от Москвы продолжительность возможных наблюдений явления будет короче, а к востоку - длиннее, и начиная с Урала до самого Дальнего Востока прохождение Венеры по диску Солнца будет наблюдаться полностью с самой первой фазы явления - вхождения Венеры на солнечный диск, до последнего контакта, когда силуэт Венеры покинет диск Солнца. Полная продолжительность всего явления составит почти 7 часов.
Кроме того, это астрономическое явление будет хорошо видимо в Северной Америке, Австралии и акватории Тихого Океана. Что бы получить представление об условиях видимости явление в каком-то конкретном месте планеты можно воспользоваться картой видимости
Зачем наблюдают астрономы это и подобные явления? Понятно, что любитель готов за свой счет глазеть на все, что его привлекает эстетически или мистически, но что дают эти наблюдения науке и нам с Вами в конечном итоге?
Есть целый класс некоторых явлений, наблюдения которых дают астрономии очень многое. Это так называемые "транзитные явления". К этому классу можно отнести и солнечные затмения, и прохождения планет по диску Солнца, покрытия звезд планетами, астероидами и Луной. Их прелесть для науки состоит в том, что все моменты этих явлений можно очень точно измерить, а значит - получить данные для уточнения орбит этих планет, и земную орбиту тоже уточнить можно, скорость движения нашей планеты в пространстве измерить, а поскольку все во Вселенной постоянно претерпевает изменения, то такие уточнения приходится производить постоянно. И наблюдения прохождения Венеры по диску Солнца очень в этом смысле полезны. Ведь уточняя орбиту Земли, изучая то, как она изменяется с годами и столетиями мы может с уверенность предвидеть возможные столкновения с нашей планетой малых тех Солнечной Системы - астероидов, коих сейчас открыто сотни тысяч и некоторые из них способны сближаться с Землей и даже выпадать на ее поверхность. Пока речь идет о совсем небольших телах, но все же, согласитесь, что лучше заранее знать о возможном выпадении крупного метеорита.
Разумеется, наблюдения прохождения Венеры по диску Солнца дают возможность изучить и саму Венеру. Вот так в 1761 году Михаил Васильевич Ломоносов при наблюдении такого явления обратил внимание на то, что в момент вступление Венеры на солнечный диск, с обратной стороны маленького (в сравнении с солнечным) диска Венеры разгорелся ненадолго яркий ободок, но вскоре погас. Тоже самое повторилось и при сходе Венеры с солнечного диска. Великий русский ученый правильно истолковал увиденное - Ломоносов предположил, что Венера окружена плотной атмосферой и именно она, преломив солнечный свет, создала кратковременное сияние вокруг всего диска Венеры.
Это открытие позже подтвердилось уже в эпоху применения спектрального метода исследования небесных тел и конечно же автоматические межпланетные станции уже в наше время еще раз подтвердили существование у ближайшей нашей соседки плотной, но увы, непригодной для жизни атмосферы.
Озарение противоположного края Венеры при вступлении на Солнечный диск преломленными лучами Солнца получило название "Явление Ломоносова" и его наблюдения представляют ценность для науки и по сей день. И поэтому все ведущие обсерватории мира будут это явление наблюдать. А обсерватории более скромные наверняка будут проводить публичные наблюдения столь редкого явления для тех людей, кто неравнодушен к науке о Вселенной.
Утром 6 июня 2012 года, с 7 часов утра, обсерватория Московского Планетария так же ждет всех желающих наблюдать интересное и редкое явление. На астрономической площадке Московского Планетария будет развернут целый наблюдательный лагерь. Как и во время традиционной сентябрьской акции "100 часов астрономии" на площадку приедут активные участники Московского АстроКлуба и других любительских астрономических объединений со своими телескопами, что бы показать всем желающим, как на фоне пылающей огнем звезды медленно проплывает планеты столь похожая на нашу - на планету Земля.
Приезжайте все, кому это интересно. Я очень надеюсь, что погода будет сопутствовать этому удивительному небесному шоу.
