• За програмата
• Информация
• Екипи
• Наблюдение
• 8 Юни
• Резултати
• Конкурс
• Галерия
• Връзки
• Организатори

Определяне на предишни преминавания на Венера пред диска на Слънцето

В тази статия ще ви представим как са определяли предишни преминавания на Венера пред Слънцето. Тези определяния са направени като са използвани планетни теории VSOP87 направени в IMCEE; точността на положението на вътрешните планети при тези теории е около 0,005 секунди от градуса. Получаването на видими координати на звездите налагат използването на теории за прецесията, наклона на земната ос и звездно време. Ние използвахме теорията за прецесията на Лийк (1976г.), теорията за наклона на земната ос на Вар (1981г) и за звездното време на Аоки (1992г). тези предизчисления зависят също от известен брой физични параметри, които трябва да са съгласувани с използваните планетни теории. Тъй като теории VSOP87 използват стойността на астрономическата единица по UAI 1976 (=149 597 870km), ние също използвахме константата UAI 1976 за земния екваториален полу-диаметър (R= 6376.140km) и за стойността на средния екваториален паралакс на Слънцето (p0= 8,794148" =R/a). Ние, също така, взехме константите UAI 1976 за слънчевия полудиаметър на една астрономическа единица (D = 15° 59,63') и за венерианския полудиаметър (d' = 6051.8 km). Плоскостта на Земята е взета равна на 1/298,257 (IERS 1992). За тези изчисления, за да направим нашите канони за пасажите на Венера и Меркурий, ние използвахме формули, идентични на тези, които са за слънчеви затъмнения, използвайки елементите на Бесел.

Има три типа информация: общи условия на пасажа, геоцентрични условия и накрая - местни условия на пасажа. Във всички случаи времевата скала използвана в предвижданията е координирано универсално време (UTC или UT), разликата между земно време (ТТ) и координирано универсално време (TT- UTC) е взета за равна на 65,184с.

В нашите таблици географските дължини винаги са положителни на запад и отрицателни на изток.

Общи условия

Човек дава характеристиките на съединението в дължина между Венера и Слънцето: това е моментът, в който геоцентричните дължини на Венера и Слънцето са равни. Общите условия на пасажа описват контактите на земния елипсоид с ръбовете на конусите на полусянката и сянката. Всеки контакт отговаря на определено място и на определен момент. Това място от земната повърхност е точката на допиране между елипсоида и конуса на сянката или полусянката в момента на контакт. Максимума на контакта е отговаря на момента и мястото на Земята, където разстоянието между това място и оста на конусите е минимално; на това място Венера е на хоризонта в този момент. Ние даваме също мястото на Земята, на което Венера (или Слънцето) е в зенит за всеки контакт. Това указание помага да се проследи кръга на видимост на Венера в разглеждания момент.

Съединение на 8 юни 2004 в 8h 43m 4.97s UTC

Геоцентрична дължина на Венера	77° 53' 20,783
Геоцентрична ширина на Венера	-0° 10' 34,42"
Геоцентрична дължина на Слънцето	77° 53' 20,783"
Геоцентрична ширина на Слънцето	-0° 0' 0,60"
Екваториален паралакс на Слънцето	8,66"
Екваториален паралакс на Венера	30,44"
Истински полудиаметър на Слънцето	15' 45,4"
Истински полудиаметър на Венера	28,88"

Видимият диаметър на Венера е три стотни от видимия диаметър на Слънцето.

Основни фази

Фази	Дата в UTC	Позиция на контактите		Място, където планетата е в зенит
		дължина	ширина	дължина	ширина
Първи контакт с полусянката	5h 6m 30,5s	+177° 25,7'	-23° 12,9'	-103° 24,1'	+22° 45,4'
Първи контакт на сянката	5h 25m 27,4s	-176° 27,6'	-25° 52,1'	-98° 38,6'	+22° 45,2'
Максимум на пасажа	8h 19m 44,3s	-86° 39,9'	-63° 29,9'	-54° 52,4'	+22° 43,1'
Последен контакт на сянката	11h 13m 58,9s	+48° 52,7'	-49° 30,5'	-11° 6,8'	+22° 41,0'
Последен контакт на полусянката	11h 32m 56,0s	+56° 11,2'	-47° 8,5'	-6° 21,3'	+22° 40,7'

Продължителност на основните фази

Продължителност на основния пасаж: 6h 26m 25,45s.
Продължителност на пасажа в сянката: 5h 48m 31,49s.
Физични параметри на конусите на сянката и полусянката и минималната елонгация
Радиус на конуса на сянката: 42,08 земни радиуса.
Геоцентрично разстояние до ръба на сянката: 13,30 земни радиуса
Геоцентрично разстояние от ръба на полусянката: 15,95 земни радиуса
Радиус на полусянката: 44,73 земни радиуса
Топоцентрично разстояние между центрочете на Слънцето и Венера: 10' 5,156".

Геоцентрични условия
Геоцентричните условия са свързани с доста ясна точка - центъра на земния елипсоид. Ние прилагаме моментите на различните контакти, тези моменти отговарят на моментите, когато, гледано от центъра на Земята, видимият диск на Венера е външно или вътрешно допирателен на слънчевия диск. Това са и моментите, когато центърът на Земята влиза и излиза от конусите на сянката и полусянката. Максимум на пасажа е моментът, когато (винаги се гледа от центъра на Земята) разстоянието между центровете на Венера и Слънцето е най-малко.

Що се отнася до общите условия ние прилагаме също местата на земната повърхност, където Венера е в зенит по време на контактите. Прилагаме също ъгъла на контакта с полюса и ъгъла между отсечката, свързваща центъра на Слънцето и точката на контакт със слънчевия лимб, и посоката на северният небесен полюс и тя се смята за положителна ако е в посока север-изток(фиг.1).

Геоцентрични фази	Момент в UTC	Място, където планетата е в зенит		Полярен ъгъл
		дължина	ширина
Първи външен контакт	5h 13m 33,2s	-101° 37,9'	+22° 45,3'	+116° 15,7'
Първи вътрешен контакт	5h 32m 49,8s	-96° 47,5'	+22° 45,1'	+119° 22,7'
Максимум на пасажа	8h 19m 43,5s	-54° 52,6'	+22° 43,1'	-
Последен вътрешен контакт	11h 6m 37,1s	-12° 57,8'	+22° 41,0'	+213° 13,2'
Последен външен контакт	11h 25m 53,8s	-8° 7,3'	+22° 40,8'

Продължителност на геоцентричните фази

Продължителност на целия пасаж: 6h 12m 20,68s
Продължителност на пасажа в сянката: 5h 33m 47,26s
Минимално геоцентрично ъглово разстояние: 10' 26,875".

Забележки

Продължителността на геоцентричните фази е по-малка от тази на основните фази, тази разлика отговаря на времето, отнемащо на ръбовете на сянката и полусянката да пресекат земния радиус.

Тази разлика между минималното геоцентрично ъглово разстояние и минималното топоцентрично ъглово разстояние отговаря на разликата в паралакса между центъра на Земята и място, от където минимума се вижда на хоризонта. Тази разлика трябва да е от реда разлики между екваториалните хоризонтални паралакси на Венера и Слънцето. Всъщност имаме 10' 26,875"- 10' 5,156" = 21,719", а разликата на истинските екваториални паралакси (в момента на съединение) е 30,44" - 8,66"= 21,78".

Местни условия

Локалните условия са по всички показатели подобни на геоцентричните условия, но се отнасят до определено място. Ние няма да даваме тук локалните условие на никое място, защото не бихме желали да повлияем на измерванията, които искате да направите. Ние даваме стойности, за всеки контакт, на коефициентите E, F и G, описани по-горе. Чрез тези коефициенти е възможно да се изчислят приблизителните стойности на контактите за всяко място по моментите на геоцентричните контакти.

фаза	E	F	G
Първи външен контакт	6,4823 min	-0,0556 min	2,8992 min
Първи вътрешен контакт	6,6111 min	0,6731 min	3,3721 min
Последен вътрешен контакт	3,2893 min	3,4236 min	-5,7456 min
Последен външен контакт	2,8106 min	3,8404 min	-5,2725 min

Варирането от моментите на геоцентричните контакти се дава с формулата:
[Да се включи](1)
където Alpha и Phi представляват ширината и дължината на мястото на наблюдение.
Пример: изчисления за локалните условия в Париж:
Географските координати на Париж са:
Ширина: 48° 50' 11,2" север = 48.8364°
Дължина: -2° 20' 13,8" изток = -2.3372°

Топоцентрични контакти	deltaT, изчислено по формула (1)	Дата, изчислена по формула (1)	Дата изчислена по точни формули
Първи външен контакт	6,4474 min	5h 20m 0,0s	5h 20m 6,1s
Първи вътрешен контакт	6,8685 min	5h 39m 41,9s	5h 39m 48,3s
Последен вътрешен контакт	-2,2539 min	11h 4m 21,9s	11h 4m 20,8s
Последен външен контакт	-2,2237 min	11h 23m 40,4s	11h 23m 39,9s

Отбелязваме, че разликите между приблизителните стойности и стойностите, изчислени с точни формули, и поради това без закръгляне, са от порядъка на десета от минутата.

Таблици на видимост

Тези таблици са направени чрез проекцията на Меркатор(1569г). Проекцията е удобна за морска навигация, защото маршрутите при постоянен азимут са прави линии. За нещастие, кръговете се представят като криви, удължени към полюсите.

Рисунката на таблиците е направена чрез софтуера GMT (Generic Mapping Tools Graphics), създаден от Пол Уесъл (Факултет по океански и земни науки и технологии, Хавайски университет в Маноа) и Уолтър Х.Ф. Смит (Лаборатория за сателитна алтиметрия, NOAA/NESDIS/NODC).

Даваме три таблици: Таблица на видимостта, която показва границите на видимост на феномена. Близо сме до началото на лятото в северната полусфера, затова съществува зона близо до северния земен полюс, където няма залез, и където целият пасаж е видим, но Слънцето е ниско над хоризонта. От друга страна, близо до южния земен полюс има зона където слънцето не изгрява, затова пасажът не може да се види от там. Ще забележите също и две зони, едната на север, където Слънцето ще залезе и изгрее по време на пасажа, и другата, на юг, където Слънцето ще изгрее и залезе по време на явлението. Втората таблица е идентична на първата, но показва и три типа криви: кривите на начало и край на пасажа в даден момент и кривите за равна продължителност на целия пасаж. Кривите за равна продължителност отговарят на места на Земята, където времето за целия пасаж, т.е. времето между първия и последния външен контакт, е равно. Забележете, че тези криви не са успоредни на меридианите. Третата таблица е подобна на втората, но линиите за начало и край и за равна продължителност се отнасят до вътрешните контакти и до продължителността на вътрешния пасаж.

Феномени, които да се наблюдават

От всяка зона с пълна видимост на феномена наблюдателят ще види преминаването на Венера пред слънчевият диск, видимата траектория на Венера по диска на Слънцето ще зависи от две неща:

• мястото на наблюдение, тъй като ще получим предимство от наблюдаваната разлика, за да определим паралакса;
• рамката, в която наблюдаваме. Наистина, ако използвате рамка с екваториална обвързаност (телескоп с екваториална монтировка по отношение на Слънцето и неговото дневно движение) траекторията на Венера е квази - праволинейна. От друга страна, ако използват рамка водеща се по азимута, траекторията на Венера ще бъде по-сложна. Ето защо предлагаме два параметъра, полезни при определянето на точките на контакт на пасажа;
• Полярният ъгъл "Р" на контакт (това е ъгъла имащ за връх центъра на Слънцето и за рамена посоката на небесния северен полюс и посоката на контакта. Положителен е в посока към изток, започвайки от посоката на полюса);
• Ъгълът със зенита "Z" на контакта (това е ъгълът, имащ за връх центъра на Слънцето и за рамена посоката на зенита на съответното място и посоката на контакта. Положителен е към изток, започвайки от посоката на зенита).

По-долу даваме локалните условия и наблюдаемите траектории, както са видими от Париж за тези два типа наблюдение.

Париж: ширина: 48°51'54.18" N; дължина: 2°20'59.16" E.

	UT	P	Z
Първи външен контакт	5h 20m 6.0s	117.7°	159.8°
Първи вътрешен контакт	5h 39m 48.2s	121.0°	164.2°
Последен вътрешен контакт	11h 4m 20.6s	212.4°	228.9°
Последен външен контакт	11h 23m 39.7s	215.6°	225.4°

Продължителност на централната фаза: 5h 24m 32.4s,
Продължителност на основната фаза: 6h 3m 33.7s.
характеристики на максимума на пасажа: момент на максимума: 8h 22m 53.4s и минимум на разстоянието: 10' 40,9"
издигане на Слънцето над хоризонта : 42° и азимут 284°.