Megjelent az Observer's Handbook 2006, Royal Astronomical Society of Canada kiadványában
2003. május 7.: Merkúr átvonulás
2006. november 8-án, szerdán a Merkúr, 2003. óta most először, átvonul a Nap korongja előtt. Egy bolygó elhaladása, azaz átvonulása a Nap korongja előtt meglehetősen ritka esemény. A Földről nézve csak Merkúr és Vénusz átvonulás lehetséges. Évszázadonként átlagosan 13 Merkúr átvonulás látható. Ezzel ellentétben a Vénusz átvonulások párban zajlanak, de az egyes párokat több mint egy évszázad választja el egymstól.
Az átvonulás fő eseményei, melyeket itt is kontaktusoknak 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 2006-os Merkúr átvonulás geocentrikus fázisai
Esemény Világidő Pozíciószög
I. kontaktus 19:12:04 141°
II. kontaktus 19:13:57 141°
Legnagyobb közelség 21:41:04 205°
III. kontaktus 00:08:16 269°
IV. kontaktus 00:10:08 269°
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, minimum separation). A 2006-os átvonulás során a geocentrikus minimális szögtávolság a Nap és a Merkúr középpontja között 423 ívmásodperc. 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 kontaktusok időpontjaira vonatkoznak. Mivel a kontaktus időpontok geocentrikus időadatok, ezek egy, a Föld középpontjában tartózkodó megfigyelőre lennének érvényesek. Bármely felszíni megfigyelő ettől eltérő időpontokat mér, melyek akár egy perccel is eltérhetnek a fenti értéktől. Ennek oka a parallaxis, mivel a Merkúr 10 ívmásodperces korongját a felszíni megfigyelők akár 13 ívmásodperccel is arréb láthatják, mint azt a geocentrikus koordináták alapján várnák. A parallaxis mértéke a megfigyelő földrajzi koordinátáitól függ.
A 2. ábra alján lévő világtérképről megállapítható, hogy az esemény a Föld mely területein lesz megfigyelhető. Sajnos Magyarország és Európa teljességel kimarad az eseményből, akárcsak Afrika. Amerika legnagyobb részén látható az esemény, valamint Ausztrália, kelet-Ázsia és a Csendes-óceán térségei. Amerika legnagyobb részén csak az átvonulás eleje látható, a Nap a vége előtt lenyugszik. Hasonlóan, Ausztrália és Ázsia lakói csak az esemény végét látják majd, mert napkeltekor a Merkúr már a napkorong előtt tartózkodik. A teljes eseményt Észak-Amaerika nyugati részén, a Csendes-óceán keleti részén, Új-Zélandon, délkelet Ausztráliában és az Antarktiszon látni. A 2. Táblázat jó sok városra megadja az egyes kontktusok időpontjait a Nap magasságával egyetemben, külön kiemelve a kanadai és USA-beli városokat.
Az átvonulás megfigyelése
Mivel a Merkúr átmérője csak 1/194-ed 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 - már amennyiben észlel közülünk valaki) 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 a 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.
Az átvonulások ismétlődése
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 feleakkora, 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 volt az első 1882. óta. Hazánkból szerencsére a teljes átvonulás megfigyelhető volt. A 2012-es átvonulás során a Vénusz 58 ívmásodperc átmérőjűnek látszik majd, és szabad szemmel is látni lehet a Nap korongja előtt - természetesen megfelelő szűrőt használva. A 21. század utolsó Vénusz-átvonulását nagy várakozás előzi meg, noha tőlünk csak részben lesz látható a jelenség. További adatokat Fred Espenak fogyatkozási honlapján találni:
http://sunearth.gsfc.nasa.gov/eclipse/transit/venus0412.html
A következő Merkúr átvonulás 2016. május 9-én lesz, melyet Európából, Amerikából, Afrikából és Ázsia középső részéről látni.