呢篇文講地球嘅金星凌日。想搵第啲行星嘅金星凌日嘅話,請睇金星凌日 (搞清楚)

金星凌日係指太陽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。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。

2012年金星凌日,可見太陽俾金星遮咗一點

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]

觀測金星凌日,要用同觀測日偏食日環食類似嘅護眼措施,唔係會好傷眼。

太陽面通過嘅過程

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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]

 
金星凌日嘅示意圖(以2012年嘅情況為例)

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

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金星嘅內合

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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

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呢條片顯示咗金星凌日嘅時候,金星公轉軌道同地球公轉軌道重疊嘅情況

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21世紀分別會發生14次[12]

一般嘅觀察方法

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啲人透過濾鏡觀察金星凌日。呢個係東帝汶搞嘅觀察活動。

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]

如果用望遠鏡或者雙筒望遠鏡觀察太陽,為咗避免盲眼或者眼睛受傷嘅風險,建議要充分減光或者用投影法[13]

參考

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  1. 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. {{cite web}}: External link in |work= (help); More than one of |archivedate=|archive-date= specified (help); More than one of |archiveurl=|archive-url= specified (help)
  2. Shortt, David (2012-05-22). "Some Details About Transits of Venus". Planetary Society web site. The Planetary Society. 喺2012-05-22搵到. {{cite web}}: External link in |work= (help)
  3. 2012年6月6號 金星凌日Astro Arts。喺2016-02-11搵到 {{cite web}}: Text "中文" ignored (help)
  4. 國立天文台。喺2016-02-11搵到 {{cite web}}: Text "中文" ignored (help)
  5. 5.0 5.1 2006年11月9號 水星凌日國立天文台。喺2016-02-11搵到 {{cite web}}: Text "中文" ignored (help)
  6. 6.0 6.1 "Venus compared to Earth". European Space Agency. 2000. 喺25 September 2006搵到.
  7. Juergen Giesen (2003). "Transit Motion Applet". 喺26 September 2006搵到.
  8. 太陽面通過,星の子館。
  9. 9.0 9.1 9.2 "Cyclical Nature of the Transits of Venus". HM Nautical Almanac Office. 原著喺2012-05-25歸檔. 喺2016-05-06搵到.
  10. 10.0 10.1 10.2 10.3 10.4 10.5 10.6 10.7 国立天文台。期的に起こる?2012年6月6日 〜21世紀最後の星の太陽面通過立天文台。喺2012-06-06搵到
  11. 11.0 11.1 11.2 11.3 11.4 11.5 Fred Espenak. "Six Millennium Catalog of Venus Transits: 2000 BCE to 4000 CE". NASA. 喺2016-02-11搵到.
  12. "Seven Century Catalog of Mercury Transits: 1601 CE to 2300 CE". NASA. 喺2016-02-11搵到.
  13. 13.0 13.1 13.2 松下健次郎。全な観測のための三箇条2012年5月21日は金環食をみよう! 全国市区町村別 金環日食・部分日食観測ガイド。喺2016-03-20搵到
  14. "Transit of Venus - Safety". University of Central Lancashire. 喺21 September 2006搵到.
  15. Fred Espenak. "Eye Safety During Solar Eclipses(Adapted from NASA RP 1383 Total Solar Eclipse of 1998 February 26, April 1996, p. 17.)". 原著喺2012年7月16號歸檔. 喺21 September 2006搵到.
  16. 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

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出面網頁

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