本世紀最後的“金星凌日”

havreyl

在2012年6月6日，許多天文學家與市民都會起個大早以便于在上午能觀看到“金星淩日”天文奇觀，這也 是本世紀最后一次（共兩次）金星過境現象。“金星淩日”是指金星軌道平面穿過地球與太陽之間，在特定的時間段內，在地球上的人們可以目睹到金星在太陽盤面上移動的奇觀。

2012年6月5日至6日“金星淩日”中金星穿越太陽盤面路徑示意圖

上次金星淩日爲兩組中的第一次淩日，發生于2004年6月8日，每組淩日分兩次，相鄰兩組間隔百年左右 ，因此下一次“金星淩日”將得到2117年才會發生。爲了幫助公衆能更好的觀看到該天文奇觀，英國皇家天文學會已經開通關于“金星淩日”的在線資源，其中包括英國各地的淩日觀測帶的具體位置信息。

2012年“金星淩日”地球上對應的過境路線

在天文學上，過境現象發生于一個較小的天體從一個較大天體前往通過，雖然地球、太陽和金星每584天就會出現一個軌道重合，粗略地排列在一個方向上，但是地球和金星的公轉軌道存在傾斜角，這就意味著這種現象不可能持續太久，金星通常在位于太陽的上方或者下方，因此只有在罕見的情況下，地球、金星以及 太陽才會嚴格排列成一條直線，並持續數個小時。

科學家們通過對金星、地球的公轉軌道周期進行計算后發現，“金星淩日”通常發生的時間間隔平均爲八十年左右，但是這個數字具有極大的迷惑性，常常産生錯誤的理解，這是因爲“金星淩日”以成雙成對的形式出現，即每組淩日有兩次，兩次之間的間隔爲八年，而每組之間需要經過243年才會出現重複。

這個數字是如何得來的呢，比如，1631年12月7日發生了金星淩日，時隔八年之后的1639年12月4日發生了該組中的第二次淩日，但下一次的淩日就不會發生在當年的12月份，而是6月份。于是1761年的金星淩 日發生時間爲6月6日，該組中第二次淩日爲八年后的6月4日，在第三組金星淩日在1874年發生時，時間就又回到12月份，這就完成了一次重複，從1631年至1874年，期間間隔243年，並再往后的淩日事件中重複出現 。

金星內部結構示意圖

在2004年6月8日的金星淩日事件中，英國地區無法看到完整的淩日奇觀，而本次淩日將于6月5日至6日發生，英國地區也僅能在淩日的最后階觀測到。整個淩日陰影區從東亞至大洋洲，太平洋以及北美西北部。 下一次的金星淩日要到2117年才會發生，因此本次金星淩日將是大部分人有生之年的最后一次觀測機會。在觀測金星淩日天文奇觀時，不能用眼睛直視太陽，可通過望遠鏡或者雙筒望遠鏡進行觀測，也可以在望遠鏡前加裝專業的光線過濾設備。進行危險的觀測活動會導致永久性的失明。

觀測金星淩日時最好使用光線過濾眼睛

2012年5日至6日發生的金星淩日，持續時間稍低于七個小時，英國地區過境的時間起于6月5日英國夏令時23:04，世界標準時22:04。從第一次金星盤面與太陽盤面發生外切到第一次內切的過程將耗時20分鍾。然 后金星的運行軌迹將在太陽球面北部橫越，淩日中點時間爲英6月6日英國夏令時02:30，世界標準時01:30。

金星在經過數個小時橫穿太陽北部盤面后，將在英國夏令時05:37于太陽盤面發生第三次相切，也就是第 二次內切，接著在英國夏令時05:55，世界標準時04:55，與太陽盤面發生第四次相切，即第二次外切。在地 球上觀測金星淩日，由于緯度位置的不同，淩日時間將有差別，英國幾乎所有的地區只要能看到太陽，都可以欣賞金星淩日奇觀，各地時間相差約數秒。圖爲2004年拍攝的正在觀看金星淩日現象的年輕人，使用了光線過濾設備。由查爾斯 · 巴克利（Charles Barclay )提供。

havreyl

havreyl 發表於 2012-6-1 22:24
在2012年6月6日，許多天文學家與市民都會起個大早以便于在上午能觀看到“金星淩日”天文奇觀，這也 是本世 ...

本世紀兩次相距八年的金星淩日路徑對比圖

由于英國地區過境時間起于夜晚，因此過境的大部分時間里都無法觀測到淩日現象，只有的淩日快要結束時才能觀察到。根據科學家計算，愛丁堡地區6月6日太陽升起時間爲04:30，倫敦地區爲04:46，貝爾法斯 特爲04:51，威爾士首府加的夫市爲04:58，以上所有時間均爲英國夏令時。因此，英國地區的觀察條件爲只能看到淩日的最后一個小時。在淩日時分，我們可以看到金星以一個昏暗的小圓盤出現，在明亮的太陽光球層背景下，金星的輪廓清晰可見。

由于金星的視盤面的面積爲太陽盤面面積的1/32，因此淩日發生時就有大約0.1%的太陽光被阻擋。由于金星是太陽系內軌道的第二顆行星，距離地球有足夠的距離，因此正常人的目視能力可以直接看到金星淩日 ，不需要借助諸如雙筒望遠鏡或者天文望遠鏡等設備，而如果需要安裝光線過濾設備，請不要使用盜版的劣質産品。

金星淩日的瞬間

爲了能安全地觀看金星淩日現象，遵循的觀測規律可參照日食觀測手冊，只要能用于日食觀測的工具都 可以用于觀看金星淩日，前提是它們沒有被損壞，觀測時間不宜太長，每次連續觀測限于數分鍾。當然，如果是專業觀測設備，則沒有時間限制，也可以將太陽圖像投影到屏幕上，對于針孔式的投影而言，不會産生 足夠清晰的圖像，金星會呈現出較模糊的情景。

研究人員建議使用歐盟市場上帶有“CE”認證標志的觀測工具，只要貼上該標簽的産品，表明此産品符合歐盟技術認可，具有有效的安全標準。此外，在購買觀測工具是請注意光線濾膜的最佳使用期限。例如，英 國地區在1999年發生日全食奇觀時售賣的“日全食觀測眼睛”就不合適用于本次金星淩日的觀測。在使用帶有 濾膜的眼鏡時，應該注意檢查表面是否有劃痕、穿孔或者鏡片安裝位置不正確等問題，這些情況足以在你不 知覺時降低對眼睛的保護能力。公衆可參考英國地區15個最佳觀測地點，這些地點都有觀測設備以及天文學家進行現場指導和建議。

金星淩日原理示意圖

在十八和十九世紀，天文學家解決了金星淩日時間的根本問題，發現了通過淩日時間可以對地球與太陽之間的距離進行準確計算，在天文學上，地球與太陽之間的距離也被稱爲“天文單位”，是進行宇宙觀測研究的基本參數之一。根據現代天文學測量結果，地球與太陽之間的距離應用值爲149,597,870.691千米，約爲1. 5億千米，由于地球與太陽之間的距離隨著軌道位置的不同存在小差別，因此這個數值也涉及到較爲複雜的技術定義。

1639年英國天文學家在日落前觀測金星淩日時的情景

在21世紀，我們可以從金星淩日中得到許多科學意義，由于下一次淩日將是百年之后，所以本次淩日將有著很大的教育意義，是科學和世界史上的重要事件。天文學家目前對“淩日法”尋找系外行星有著較大的興趣，通過觀測遙遠恒星光線的微弱變化，發現另一個“太陽系”中的外星世界，該方法也是先階段探索外星生命的重要手段之一。此外，科學家還可以檢測來自遙遠行星大氣的光譜，分析其大氣成分，尋找適合生命居住的星球。參與本次觀測的空間望遠鏡有：美日英合作研制的日出（Hinode）太陽觀測衛星，即Solar-B空間 太陽觀測望遠鏡、哈勃空間望遠鏡、位于金星軌道上的歐洲空間局“金星快車”探測器、以及一些地面觀測站 。

7k7k

本世紀最后一次既'金星凌日'....希望到時有機會見識到呢次天文現象

maxlive

回復 havreyl #1 的帖子

金星凌日或日蝕，月蝕只是一個天文的現象。而像我們向光源看過去而中間有些物質在我們眼和發光體間的障礙物。而這種現象。若這個障礙物是金星便是金星凌日，而月亮因為太近我們而出現所謂日蝕。但原則上日沒有給蝕了。而是給一些障礙物阻礙我們望向光源的現象。這並不是甚麼希奇的。

但另一方面，能計算出這種現象發生的日期和時間。就是我們祖先和科學家在計算軌跡所花的心血。這才是值得我駕呀的。

barying

maxlive 發表於 2012-6-23 03:19
回復 havreyl #1 的帖子

金星凌日或日蝕，月蝕只是一個天文的現象。而像我們向光源看過去而中間有些物質在 ...

文中尾段亦有提及到，金星凌日的意義，不單止於一個天文現象。

觀測金星掠過太陽過程，藉光線折射等數據分析金星大氣成分。
科學家可透過同一方法，監測其他太陽系外行星，尋找類地星球。
事實上，天文界對金星大氣成分早有認識，
故收集數據的目的是利用望遠鏡分析凌日過程中光線折射等數據，再與金星已知大氣成分作比較。
若結果相同，便可用同一方法觀察太陽系外行星經過恆星時的折射，從而尋找與地球環境相似的星球。
由於金星的大小及質量與地球相若，所以是一個很好的實驗對象。
大大增加尋找系外行星的準確性。

另外講一講開我們祖先科學家在計算軌跡所花的心血。
今時今日，我們只需要一張黑紙便可看到百年一遇的金星凌日。
然而在 18 世紀，歐洲科學家為一睹這個天文奇景，卻曾經翻山涉水數千公里，
甚至不惜犧牲性命，他們對科學研究的執著，成功計算出天文學最重要單位之一：日地距離。

1716 年，英國天文學家哈雷 (日後哈雷彗星以他命名) 預測到下次金星凌日將於 1761 年 6 月 6 日發生，
於是他召集所有科學家，策劃在世界各地同時監測並收集數據，
然後只要利用開普勒第三定律，便能計算出太陽與地球距離。

當年，人類只有一次成功觀測金星凌日的紀錄。
哈雷早知道自己不會有命等到 1761 年，於是他將希望寄託在下一代，
結果在 1760 年，真的有數百名天文學家參與這項史上最大規模天文觀測計劃。
由於歐洲正值 7 年戰爭，部分天文學家要深入戰地；有人需要橫渡冰河；有人則遇上風暴沉船。

金星凌日當天，多達 250 名天文學家及助手，在全球超過 100 個位置抬頭觀測，
可惜金星只在太陽邊緣徘徊，根本無法進行測量。
學界唯有寄望 8 年後，即 1769 年 6 月 3 日另一次金星凌日，
這次來自英國、奧地利、瑞士及俄羅斯的天文學家都有參與，
結果這次全球觀測中，總共 5 名天文學家喪命。
最終，科學家將所有數據收集，成功計出日地距離介乎於 1.495 億至 1.559 億公里，
較現代精確計算得出的 1.496 億公里只有些微之差。

四川佬

回復 havreyl #2 的帖子

wow, thanks for the detailed explanation

maxlive

回復 barying #5 的帖子

謝謝你的詳細補充

qq6996

真的是令人眼界大開.

lingjie

天是无穷无尽的大, 没有人能阻挡它将要发生的事哩!
謝謝你的POST !!

ha2418

個太陽好大個，好難想像D黑洞大太陽幾億倍

szlpty1234

都唔係d咩超自然現象, 不過d相好震撼

pkrocky

可惜我冇去睇......@@