Przejście Wenus przed tarczą Słońca – 4 lata temu - Artykuły naukowe

Przed blisko czterema laty – 6 czerwca 2012 roku – mieliśmy ostatnią w tym wieku okazję aby zobaczyć przejście, czyli tak zwany tranzyt planety Wenus przed tarczą Słońca. Zjawisko to można było zobaczyć już za pomocą lornetki lub małego teleskopu, oczywiście zaopatrzonego w odpowiednie filtry słoneczne. Najbezpieczniej jednak dla wzroku było oglądanie tego zjawiska poprzez rzutowanie obrazu Słońca z lornetki lub lunety na biały ekran (ryc. 1, 2).

Ryc. 1, 2. Obserwacje tarczy Słońca poprzez rzutowanie obrazu z małego teleskopu na ekran i obraz tarczy słonecznej rzutowanej na ekran. Widoczna jest ciemna okrągła plamka – to Wenus przechodząca przed Słońcem, oraz niewielkie plamy słoneczne

Co to za zjawisko? Dlaczego wzbudziło tyle emocji u ludzi interesujących się astronomią?

Dwie planety: Wenus i Merkury, znajdują się bliżej Słońca niż Ziemia, są to tak zwane planety wewnętrzne. Wobec tego zdarza się, że któraś z tych planet może znaleźć się dokładnie na linii łączącej Ziemię ze Słońcem. Zobaczymy wtedy na tle tarczy słonecznej czarną okrągłą plamkę – jedną z tych planet przesłaniającą fragment powierzchni Słońca. Jednak nie za każdym przejściem planety pomiędzy Słońcem, a Ziemią dochodzi do tranzytu – jest to tak zwana koniunkcja dolna, dla Wenus zdarza się ona średnio co 584 dni.

Orbity planet nie leżą w tej samej płaszczyźnie, są nachylone względem siebie pod niedużymi kątami, co powoduje, że w czasie koniunkcji dolnej najczęściej przechodzą one poniżej lub powyżej tarczy słonecznej. Do tranzytu może dojść tylko wtedy, gdy planeta wewnętrzna znajdzie się w pobliżu tak zwanego węzła orbity, czyli punktu na orbicie leżącym na linii przecięcia się płaszczyzny orbity ziemskiej z płaszczyzną orbity tej planety (ryc. 3). Jednak takie sytuacje w przypadku Wenus są bardzo rzadkie. Współmierność okresów obiegu Ziemi i Wenus wokół Słońca jest taka, że dwa tranzyty zachodzą w odstępie ośmiu lat, a potem następuje ponad stuletnia przerwa, kiedy to znowu wystąpią dwa tranzyty w odstępie ośmioletnim.

Ryc. 3. Wzajemne położenie orbit Ziemi i Wenus. Czerwone kreski oznaczają położenie linii węzłów

W przypadku Merkurego zjawiska tego typu są częstsze, co kilka, kilkanaście lat, ale tranzyt Merkurego nie jest tak efektowny, gdyż tarcza tej planety na tle Słońca jest około sześciokrotnie mniejsza niż tarcza Wenus. W dwudziestym pierwszym wieku mieliśmy okazję obserwować tranzyty Wenus w 2004 i 2012 roku. Poprzednie dwa wystąpiły w latach 1874 i 1882, natomiast następne będą w 2117 i 2125 roku.

Ostatnie przejście Wenus przed tarczą Słońca, które zaszło 6 czerwca 2012 roku, nie było w całości widoczne w Polsce. Całe to zjawisko trwało ponad 6 i pół godziny, a zaczęło się 10 minut po północy czasu letniego, kiedy w naszym kraju panowała noc. Wenus na tarczy Słońca mogliśmy jednak obserwować w czasie wschodu naszej Gwiazdy Dziennej i jeszcze potem przeszło dwie godziny, gdyż koniec zjawiska nastąpił o 6:55 czasu letniego. Nie dla wszystkich chętnych pogoda okazała się jednak łaskawa. Nad wschodnią częścią Polski zalegała rankiem 6 czerwca gruba powłoka chmur, wobec czego w Warszawie czy w Krakowie trzeba było się zadowolić internetową transmisją zjawiska z innych rejonów świata. Natomiast w okolicach Wałbrzycha nocą i rankiem panowała piękna pogoda, co umożliwiło obserwację tranzytu od samego wschodu Słońca. Na fotografiach w galerii (ryc. 4–7) przedstawiono różne fazy zjawiska. Szczególnie pięknie wyglądała tarcza Słońca tuż po wschodzie, silnie zdeformowana wskutek znacznego ugięcia promieni w grubej warstwie atmosfery, czyli skutkiem tak zwanej refrakcji atmosferycznej.

Tekst: Jerzy Speil, Dolnośląskie Obserwatorium Geofizyczne PAN w Książu