Какво е значението на пасажа на Венера?
Голям брой небесни тела, които обикалят едно около друго имат различни видими диаметри - например, двойни звезди, слънцето и неговите планети или планета и нейните спътници. Когато по-малката и по-тъмна компонента лежи от вътрешната страна на зрителното поле на наблюдател на Земята, тогава е възможно тя да премине пред по-голямото тяло. Това явление се нарича пасаж. Най-добре известния пасаж е слънчево затъмнение, когато Луната (във фаза новолуние) минава пред Слънцето. Тъй като двете небесни тела имат еднакъв видим диаметър, Луната закрива напълно слънчевия диск и се случва пълно затъмнение.
Подобен пасаж се получава и ако спътник или неговата сянка преминат пред диска на планета - например, Галилеевите спътници или сенките им по Юпитер и Титан на Сатурн. Тези събития, видими само с телескоп се наричат "сенчести пасажи". (виж: Други пасажи в слънчевата система!)
Пасажите на Венера и Меркурий, наречени "планетни пасажи", са много интересни заради рядкостта си. Те се наблюдават, когато Меркурий или Венера са в долно съединение (за Меркурий това се случва средно веднъж на 116 дни, а за Венера средно веднъж на 584 дни) и в същото време близо до възлите им на орбитите(точките на пресичане на орбитата на Венера или Меркурий с Еклиптиката). Тогава планетата лежи на права между Земята и Слънцето. Заради наклона на орбиталната равнина на Меркурий от 7 градуса и на Венера от 3.3 градуса и тъй като двете условия - планетата да е едновременно в долно съединение и в орбитален възел - не винаги са изпълнени, планетните пасажи са редки небесни явления. Средно има 13 пасажа на Меркурий на 1 век, т.е. около веднъж на 7.5 години, и 4 пасажа на Венера за около 243 години.
В ранни времена, астрономите са използвали пасажите на Венера и Меркурий за да получат информация за размерите на Слънчевата система: големината на Слънцето, разстоянието до Венера и разстоянието от нас до Слънцето, което се нарича астрономическа единица (АЕ). За да получат тези важни данни астрономите използвали метода на триангулацията.
Като измерват точните моменти, когато планетата навлиза и напуска слънчевия диск, от различни места на Земята, е възможно, чрез паралакс, да се определи разстоянието между Земята и Слънцето. Астрономите са използвали стойността на астрономическата единица като основа, за да намерят разстоянието до други обекти в слънчевата система и до най-близките звезди. Когато веднъж е станало извeстно разстоянието между Земята и Слънцето, станало възможно изчисляването на сравнителните разстояния до другите тела в слънчевата система и близките звезди. Също е станало възможно да се определи географската дължина на наблюдателя. Например, наблюденията на пасажа на Меркурий през 1677г. са използвани за определяне на дължината на Порт Роял, Ямайка. Това е възможно, защото пасажа се вижда различно от различните места на Земята.
Първият астроном, осъзнал важността на наблюдаването на пасажите на Меркурий и Венера, е Едмънд Халей (1656 - 1742). За наблюдателя, използващ телескоп като леща на камера обскура (никога не гледайте директно към Слънцето с телескоп!), изглеждало, че черно петно пресича повърхността на Слънцето. Първите астрономи, които използвали телескоп, за да наблюдават пасаж на Венера, били Джеремая Хоръкс (1618 - 41) и Уилиам Крабтрий (1610 - 44) през 1639г.
Джеремая Хоръкс наблюдава пасажа на Венера
През следващото столетие, международно сътрудничество в научните цели e подхранено от много експедиции за наблюдение на пасажи (независимо от политическите различия или дори от война). Астрономите пътуват до отдалечени краища на света, за да наблюдават пасажите на Венера през 1761 и1769г. Те знаели, че подобна възможност няма да им се отдаде до 1874 и 1882г. За да наблюдава пасажа, капитан Кук плава от Англия до Таити. Той открива Хаваите и някои други места по пътя; не се случва често ползите от астрономическо проучване да са толкова непосредствени.
Резултатите от тези наблюдения са разочароващи, главно защото е трудно да се определи точното време. Часовниците с махало са били най-точни по това време и е трябвало да се сглобяват след тежки пътешествия. Втората причина е, че е трудно да се определи кога е започнал пасажа заради "ефекта на черната капка ". Това е черна област, която се появява, за да свърже ръба на Слънцето със задния ръб на Венера за миг след втори контакт и с предния миг преди трети контакт. Причинен е от рефракция през гъстата атмосфера на Венера, въпреки че се отдава също и на оптични ефекти и е бил забелязан и при пасажи на Меркурий. Феноменът ограничава точността при измерването на времето при пасажи на Венера. Астрономите вярно заключват, че Венера има атмосфера.
Ефекта на черната капка
През септември 1959год. се прави първи опит да се определи големината на АЕ чрез радарни отражения. Използвайки радиотелескопа при Джодрел Банк, астрономите изпращат радарни сигнали до Венера и получват ехото. Но този опит пропада. Нова възможност се явява през април 1961г. Освен Джодрел Банк се използва оборудване в бившия СССР, Масачузетския технологичен институт, близо до Бостън, САЩ и JPL, Пасадена, Калифорния. Като измерват времето на изоставане на ехото астрономите оценяват разстоянието до Венера и също така установяват, че средното разстояние между Земята и Слънцето е доста малко. Това е и причината да се провали първият опит - учените са търсели ехото на грешно място. Сега вече имат по-точни часовници на основата на водородни мазери. Все пак има разлика то 60 000км между радарните оценки на 1АЕ и най-добрите конвенционални изчисления. В крайна сметка се приема средна радарна стойност от 149 600 000км.
През последните години радиосигнали, изпратени от космически кораби, минаващи край Венера са доставили точни данни за разположението и масата на планетата. Заради тези резултати от космическите изследвания наблюдаването на бъдещи пасажи ще има все по-малко научно значение. Въпреки това те си остават добро упражнение за откриване на извънслънчеви планети чрез метода на пасажите (вж: Търсене на други светове чрез метода на пасажите!).
Вариант на страницата на английски език: http://www.vt-2004.org/Background/Infol2/EIS-A1.html



