Merkúr-átvonulás 2003-ban
Szerezte: Fred Espenak
Fordította: Kaposvári Zoltán
Megjelent a Observer's Handbook 2003, Royal Astronomical Society of Canada kiadványában
2003. május 7.: Merkúr átvonulás
Egy bolygó átvonulása a Nap korongja előtt meglehetősen ritka esemény. A Földről nézve csak a Merkúr és a Vénusz átvonulását láthatjuk – hiszen eme két bolygó közelebb kering a Naphoz, mint mi. Átlagban 13 Merkúr átvonulás következik be minden évszázadban. Összehasonlításképpen, a Vénusz átvonulása párokban történik, a párok között azonban több mint egy évszázad telik el.
2003. május 7-én, szerdán a Merkúr átvonult a Nap előtt. Ilyen eseményt legutoljára 1999-ben élvezhetett pár szerencsés ember (a link angol nyelvű ottlapra mutat). A mostani esemény jól megfigyelhető volt Európából, Afrikából és Ázsiából, ahogy a térkép is mutatja. Japánból, Ausztráliából és Új-Zélandból a jelenség eleje látszott, de még a befejezés előtt lenyugodott a Nap. Ezzel szemben nyugat-Afrikából, illetve Észak- és Dél-Amerika keleti felén csak a műsor végét látták, mivel a napkelte pillanatában a Merkúr már a napkorong előtt tartózkodott.
Az átvonulás fő eseményei, melyeket kontaktusokat nevezünk, a gyűrűs napfogyatkozás kontaktusihoz hasonlóak. Az átvonulás az első kontaktussal veszi kezdetét. Ebben a pillanatban a bolygó korongja kívülről érintkezik a Nap korongjával. Pillanatokkal később a bolygó is láthatóvá válik, mint egy kis harapás a napkorong peremén. Hamarosan bekövetkezik a második kontaktus, amikor a két korong belülről érinti egymást. E pillanatban természetesen az egész bolygókorong láthatóvá vált. A rákövetkező néhány órában a bolygó sziluettje szép lassan átszeli a ragyogó napkorongot. A harmadik kontaktus pillanatában a bolygó elérte a napkorong túlsó szélét, és ismét belülről érintkezik a két korong. Az átvonulás a negyedik kontaktussal fejeződik be, amikor is a két korong újra kívülről érintkezik. Az első és a második kontaktus adja a belépési fázist, míg a harmadik és a negyedik kontaktus a kilépési fázist alkotja. A Merkúrra vonatkozó pozíciószög, melyet minden kontaktusra megadtunk, a Nap északi pontjától kiindulva értendő, fokokban kifejezve, az óramutató járásával ellentétesen körbejárva.
1. Táblázat
A 2003-as Merkúr átvonulás geocentrikus fázisai
Esemény Világidő Pozíciószög
I. kontaktus 05:12:56 15°
II. kontaktus 05:17:24 14°
Legnagyobb közelség 07:52:23 333°
III. kontaktus 10:27:19 292°
IV. kontaktus 10:31:46 291°
A fenti 1. Táblázat megadja az átvonulás főbb eseményeinek időpontjait. A legnagyobb közelség jelenti azt a pillanatot, amikor a Merkúr a legközelebb tartózkodik a Nap középpontjához (minimális távolság). A 2003-as átvonulás során a Merkúr minimális távolsága a Naptól 708 ívmásodperc volt. A pozíciószög megadja a Merkúr irányszögét a Nap korongjának középpontjához képest, ahol a 0° a Nap égi északi pólusa, és a szög az óramutató járásával ellentétes irányban növekszik. Az 1. ábra mutatja a Merkúr útját a napkorong előtt, a skála adja a Merkúr pozícióit a hozzá tartozó, Világidőben (UT) megadott időpontokban. A Napra és a Merkúrra megadott égi koordináták a legnagyobb közelségre és a fő kontaktusokidőpontjaira vonatkoznak. Az 1. ábra alján lévő világtérképről megállapítható, hogy az esemény mely területeken volt megfigyelhető.
Megjegyzendő, hogy az időpontok egy olyan „megfigyelőre” vonatkoznak, aki a Föld középpontjában ül. Egy valódi megfigyelő számára a kontaktusok időpontjai ettől több perccel is eltérhetnek. Ez a parallaxis nevű jelenségnek köszönhető: a 12 ívmásodperc átmérőjű Merkúr-korong majd’ 16 ívmásodperccel is eltolódhat a geocentrikus koordinátákhoz képest attól függően, hogy mi a megfigyelő pontos helye a Földön. A 2. táblázat egy lista az előrejelzett kontaktusokról és a Nap ezen időponthoz tartozó horizont feletti magasságáról a világ nagyobb városaira, külön kiemelve a kanadai és USA-beli városokat.
Mivel a Merkúr átmérője csak 1/158-ad része
a Nap látszó átmérőjének, az átvonulás megfigyeléséhez távcső ajánlott, 50x
és 100x közötti nagyítással. Természetesen a távcsövet FEL KELL szerelni
megfelelő szűrővel a biztonságon napészleléshez! A vizuális és fotografikus
észleléshez szükséges követelmények azonosak a napészlelés követelményeivel.
Az amatőr észlelők tudományos munkát végezhetnek a be- és kilépés kontaktus
idejeinek megmérésével. Az ehhez szükséges technikák és felszerelések megegyeznek
a Hold okkultációk (csillagfedések) során alkalmazottakkal. Mivel az esetleges
gyenge légköri nyugodtság a kontaktusok mért idejeinek pontatlanságát jócskán
megnövelheti, a mérés becsült hibáját is csatoljuk a mért időkhöz. Az átvonulás
kontaktusainak mért időpontjait és az észlelőhely koordinátáit (térképről
kimérve vagy GPS vevővel kimérve) elküldhetjük az MCSE Okkultációs Szakcsoport
vezetőjének e-mailben, vagy levélben
a következő címre:
Szabó Sándor
9400 Sopron
Jázmin u. 8.
Valójában a fehér fényben végzett I és IV kontaktus mérések technikailag nem kivitelezhetőek, mivel a Merkúr csak az első kontaktus után, illetve az negyedik kontaktus előtt látható. Ennek ellenére, ha van hidrogén-alfa szűrőnk, már az első kontaktus előtt illetve a negyedik kontaktus után is látható a bolygó a protuberanciák vagy a kromoszféra előtt. A második és harmadik kontaktus észleléséhez is nagyobb nagyítás használata ajánlott. Ezeket gyakran összetévesztik azzal a pillanattal, amikor a bolygó belülről érinti a napkorong szélét. Azonban éppen a második kontaktus előtt látható az ún. "feketecsepp-jelenség". Ebben a pillanatban az átvonuló bolygót látszólag egy vékony "szál" vagy "fonal" köti össze az napkoronggal. Amikor ezt a szál megszakad és a bolygót teljesen körülveszi a napkorong fénye, ezt nevezzük a második kontaktus pillanatának. A harmadik kontaktusra ugyanez érvényes, természetesen pontosan a fordított sorrendben. A légköri állapotok, annak nyugtalansága igen gyakran befolyásolják, lecsökkentik a kontaktusok mérési pontosságát, akár több másodperces bizonytalanságot is okozva.
2. táblázat: az Átvonulás időpontjai a világ nagyvárosaira (angolul)
Kiegészítő információk
Minden Merkúr-átvonulás egy május 8-a, vagy november 10-e körüli pár napos idő-intervallumban lehetséges. Mivel a Merkúr pályasíkja 7 fokos szöget zár be a Földével, a bolygó két helyen keresztezi az ekliptikát. Ezen pontokat csomópontoknak nevezik, melyeken a Nap minden évben a fenti dátumokban halad át. Ha ezen időpontokban a Merkúr éppen alsó együttállában van, átvonulást láthatunk. A novemberi átvonulások alkalmával a Merkúr napközelben tartózkodik, így korongja csak 10 ívmásodperc átmérőjűnek látszik. Összehasonlításképpen, a májusi átvonulás során, amikor a bolygó naptávolban van, 12 ívmásodperc a látszó átmérője. A májusi átvonulás valószínűsége azonban majdnem két nagyságrenddel kisebb, mint a novemberi, ugyanis napközelben a Merkúr lassabban halad a pályáján, miáltal kisebb az esély arra, hogy pont a kritikus időpontban haladjon át a csomóponton. A novemberi átvonulások 7, 13 vagy 33 éves periódusokban követik egymást, míg a májusiak csak 13 illetve 33 évenként. A következő táblázatban megtalálható az összes Merkúr-átvonulás 2001 és 2100 között.
3. táblázat
Merkúr-átvonulások: 2001-2100
Dátum Világidő(UT) Szeparáció*
2003. máj. 07. 07:52 708"
2006. nov. 08. 21:41 423"
2016. máj. 09. 14:57 319"
2019. nov. 11. 15:20 76"
2032. nov. 13. 08:54 572"
2039. nov. 07. 08:46 822"
2049. máj. 07. 14:24 512"
2052. nov. 09. 02:30 319"
2062. máj. 10. 21:37 521"
2065. nov. 11. 20:07 181"
2078. nov. 14. 13:42 674"
2085. nov. 07. 13:36 718"
2095. máj. 08. 21:08 310"
2098. nov. 10. 07:18 215"
*Szeparáció: a Merkúr és a napkorong középpontjainak távolsága ívmásodpercben.
Először Edmund Halley jött rá arra, hogy az átvonulásokat a Nap távolságának megmérésere lehet felhasználni, ezáltal felállítható a naprendszer abszolút skálája, Kepler harmadik törvénye alapján. Sajnos ez a mérés nem igazán kivitelezhető, hiszen a megfelelően pontos kontaktusmérések nehezen érhetők el. Ennek ellenére az 1761-ben és 1769-ben a Vénusz-átvonulás megfigyelésére szervezett expedíciók adták az első, valóban pontos értéket a Nap távolságára.
A Vénusz pályája lényegesen nagyobb a Merkúrénál, ezért a Vénusz-átvonulások sokkal ritkábbak. Valóban, még csak hat ilyen átvonulás történt a teleszkóp feltalálása óta (1631,1639, 1761,1769, 1874 és 1882). A Vénusz-átvonulások csak kora decemberben vagy június elején lehetségesek, amikor a Vénusz pályájának csomópontja a Nap előtt halad el. A Vénusz-átvonulásoknak világos ismétlődési mintázata van: 8, 121.5, 8 és 105.5 év. A következő táblázat felsorolja az összes Vénusz-átvonulást az 1901 és 2200 közé eső 300 évben.
4. táblázat
Vénusz-átvonulások: 1901-2200
Dátum Világidő(UT) Szeparáció*
2004. jún. 08. 08:19 627"
2012. jún. 06. 01:28 553"
2117. dec. 11. 02:48 724"
2125. dec. 08. 16:01 733"
A Vénusz 2004-es átvonulása lesz az első 1882. óta. Hazánkból szerencsére a teljes átvonulás megfigyelhető lesz. Mivel a Vénusz 58 ívmásodperc átmérőjűnek látszik majd, lehet, hogy szabad szemmel is látni lehet a Nap korongja előtt - természetesen megfelelő szűrőt használva. Az elmúlt majd' 122 év első Vénusz-átvonulását nagy várakozás előzi meg. További adatokat az ebben az évben megjelenő Observer's Handbook 2004.-ben publikálnak. Addig is, a 2004-es és 2012-es Vénusz-átvonulás a világhálón is elérhető (angolul). Végül, egy külön az átvonulásoknak szentelt ottlap található a következő címen, szintén angolul: