金星凌日
金星凌日係指太陽同地球之間嘅行星金星直接喺太陽前面掠過,成為太陽表面嘅可見暗斑(並遮咗一小部分太陽對地輻射)嘅天文現象。凌日發生嗰時,由地球可以見到金星係喺太陽表面郁嘅一個黑色暗斑,時間通常斷鐘計。
凌日同月球造成嘅日食類似。雖然金星直徑幾乎係月球4倍,但因為佢離地球比月球更遠,並且通過太陽前面嘅速度亦慢過月球,所以金星喺太陽前掠過嘅形狀更細、速度更慢。通過觀察金星凌日,科學家可以利用視差原理計算太陽同地球之間嘅距離。
金星凌日罕見但預測得到。佢哋以243年嘅週期重複相同嘅模式。金星凌日發生嘅模式係「成雙成對」,相鄰嘅「一對」金星凌日之間相隔8年,而唔同嘅「兩對」之間就隔咗超過100年。呢種週期性反映出地球同金星公轉週期嘅8:13同243:395軌道共振嘅事實[1][2]。
太陽面通過嘅過程
編輯-
6月5號下晝3點27分,喺三藩市影嘅
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6月5號晚黑7點6分,喺列治文山影嘅
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6月6號朝早6點11分,喺拉古薩影嘅
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6月6號朝早7點33分,喺科威特市影嘅
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6月6號朝早7點47分,喺莫斯科影嘅
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6月6號朝早8點41分,喺廣州市影嘅
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6月6號中午12點10分,喺新潟市影嘅
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金星凌日嘅動畫,喺半田市拍攝嘅
太陽面通過嘅時候,你會睇到金星好似一粒細細粒嘅黑點由東向西咁喺太陽表面行過。呢個情況同日食有啲相似,都係有啲嘢遮住咗太陽嘅一部分。不過日食嗰陣,遮住太陽嘅月亮睇落去嘅大細(即係視直徑)大約係30分角,同太陽差唔多大。而金星凌日嘅時候,金星嘅視直徑得1分角左右,只係太陽嘅30分之1咁大[3]。雖然金星嘅實際直徑大概係月亮嘅4倍,但係睇落去咁細粒,係因為金星凌日嘅時候,金星離地球大概有4100萬公里咁遠,比起月亮(離地球大約38萬公里)遠咗100倍有多[4]。
金星凌日開始之前,金星會由太陽嘅東面慢慢接近太陽。但係呢個時候,金星嘅夜晚嗰面對住地球,所以我哋睇唔到佢。跟住金星就會碰到太陽表面,呢一刻叫做第一接觸[5]。之後金星會繼續行入太陽表面,當佢完全入咗去嘅時候,我哋就叫做第二接觸[5]。由第一接觸到第二接觸大概要20分鐘。然後金星就會喺太陽表面上面由東
點樣發生
編輯金星嘅內合
編輯要金星凌日發生,金星就要行到喺地球同太陽之間。呢種情況叫做內合。不過,就算金星內合,地球-金星-太陽通常都唔會排成一條直線。金星嘅軌道同地球軌道有3.4度嘅傾斜,喺天球上面睇,金星內合嘅時候會喺太陽嘅北面或者南面經過[6]。
3.4度聽落好似唔係好大,但係喺地球睇,內合嘅時候金星可以離太陽遠到9.6度[7]。相比之下,太陽嘅視直徑得0.5度左右,即係話金星內合嘅時候可以喺太陽北面或者南面經過,距離可以遠到太陽直徑嘅18倍以上[6]。
所以,金星凌日只會喺地球嘅軌道平面同金星嘅軌道平面交叉嘅地方(或者好近嘅地方)發生內合嘅時候先至會發生。喺地球公轉軌道(一年)入面,呢個軌道平面嘅交線只會喺太陽兩邊對稱嘅兩個位置經過。呢兩個位置叫做交點。而家經過交點嘅時間大概係6月7號同12月9號前後,金星凌日只會喺呢幾日左右發生[8]。
發生嘅間隔
編輯金星凌日係一個好罕見嘅現象。近年嚟講,佢每隔8年、105.5年、8年、121.5年咁發生一次。
假設某個時間發生咗金星凌日。地球嘅一個恆星年係365.256日,金星嘅一個恆星年係224.701日,所以金星圍住太陽轉得快過地球[9]。金星凌日過咗之後,要等到金星再次行到地球同太陽之間發生下一次內合,需要583.924日[9]。呢583.924日叫做會合週期,每隔583.924日就會發生一次內合[10]。不過好似之前講過,單單發生內合唔代表會有金星凌日。要喺軌道平面嘅交點上面發生內合先得。
地球每半年(0.5年)就會經過一次軌道平面嘅交點。所以,如果發生咗一次金星凌日,下一次可能發生金星凌日嘅時間一定係0.5年嘅整數倍之後[9]。上一次金星凌日之後8年,呢個時間啱啱係0.5年嘅整數倍,仲要係會合週期嘅5倍。咁就可以同時滿足內合同埋喺交點上面呢兩個條件。近年有兩次金星凌日相隔8年就係因為咁[10]。不過8年之後金星唔會完全返到同一個位置,會有少少偏差。準確啲講,內合會比8年早2.45日發生[11]。8年間隔嘅金星凌日只會發生兩次,就係因為呢個偏差會越嚟越大。16年之後,偏差已經大到金星內合嘅時候唔會經過太陽表面,所以就唔會再有金星凌日[11]。
另一方面,如果重複66次會合週期,就差唔多係105.5年[10]。呢個都係0.5年嘅整數倍。近年有105.5年嘅間隔就係因為呢個週期[10]。仲有,重複76次會合週期就差唔多係121.5年。近年有121.5年嘅間隔就係因為呢個週期[10]。
而家金星凌日發生嘅日子大概係6月7號同12月9號前後,但係呢個日子會隨住年代慢慢推遲。如果倒轉頭睇,以前發生得更早,1631年之前嘅金星凌日發生喺5月或者11月[11]。呢個係因為太陽曆嘅一年(太陽年)比地球實際圍住太陽轉一圈嘅時間(恆星年)短咗少少[10]。
除咗8年、105.5年、121.5年呢啲間隔之外,金星凌日都可以喺其他間隔發生。例如113.5年、129.5年、137.5年都得。呢啲年數分別相當於71次、81次同86次會合週期[10]。而家「8年、105.5年、8年、121.5年」嘅間隔,如果睇成一個整體,就係 8 + 105.5 + 8 + 121.5 = 243年 (5 + 66 + 5 + 76 = 152次)嘅一個週期[10]。由546年到1518年,金星凌日每隔8年、113.5年、121.5年發生一次。由紀元前425年到546年,金星凌日就係每隔121.5年發生一次[11]。而家「8年、105.5年、8年、121.5年」嘅間隔由1396年開始,會一直持續到3089年。3089年之後,下一次金星凌日就會喺129.5年後發生[11]。1396年之前嗰次金星凌日就係113.5年前發生[11]。
另一方面,另一粒內行星水星比金星更加貼近太陽,轉得更快。所以水星凌日就冇咁罕見,喺20世紀同21世紀分別會發生14次[12]。
一般嘅觀察方法
編輯凌日期間,金星嘅影可以用肉眼睇到,因為佢嘅角度(睇落嚟嘅大細)夠大。用金屬蒸鍍嘅太陽觀測濾鏡(觀察用眼鏡)減光之後,就可以安全咁用肉眼觀察[13][14][15]。不過就算用咗濾鏡都擋唔得晒啲有害嘅光,所以建議唔好長時間望著,要不時唞下隻眼[13][16]。
參考
編輯- ↑ Langford, Peter M. (September 1998). "Transits of Venus". La Société Guernesiaise Astronomy Section web site. Astronomical Society of the Channel Island of Guernsey. 原著喺2012-01-11歸檔. 喺2012-03-01搵到.
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specified (help) - ↑ Shortt, David (2012-05-22). "Some Details About Transits of Venus". Planetary Society web site. The Planetary Society. 喺2012-05-22搵到.
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- ↑ 〈2012年6月6號 金星凌日〉。Astro Arts。喺2016-02-11搵到。
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- ↑ Juergen Giesen (2003). "Transit Motion Applet". 喺26 September 2006搵到.
- ↑ 太陽面通過,星の子館。
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- ↑ 日本天文協議会、財団法人日本眼科学会、社団法人日本眼科医会。〈2012年5月21日(月曜日) 日食を安全に観察するために〉 (PDF)。頁 5。喺2016-03-20搵到。
睇埋
編輯出面網頁
編輯- Transits of Venus - Fifteen millennium catalog: 5 000 BC - 10 000 AD
- Predictions for the 2012 transit of Venus
- Reanimating the 1882 Transit of Venus, in Sky and Telescope magazine online
- Transit of Venus
- Historical observations of the transit of Venus
- NASA - 2012 Transit of Venus Live Webcast and Celebration
- The transit of Venus across the Sun (PDF)
- The transit of Venus: a stroke of luck for teachers (PDF)
- Nan Madol and transit of the Venus In 2012
- 香港太空館:金星凌日
- 香港天文台:金星凌日
- 行星凌日