Прохождение Венеры

Солнечная система содержит три больших объекта, которые при наблюдении с Земли способны проходить по солнечному диску. Это наш спутник Луна и внутренние планеты — Меркурий с Венерой. Луна достаточно часто вызывает солнечные затмения, причем полностью закрывает светило, поскольку ее видимый диск имеет тот же размер. Видимые с Земли диски Венеры и Меркурия гораздо меньше: в моменты прохождения, или, как сейчас это принято называть, транзитов, они подобны маленькой горошине, несколько часов катящейся от одного края Солнца до другого. Для астрономов же прохождение внутренних планет всегда было интересным событием, достойным пристальных наблюдений, тем более что они случаются гораздо реже, чем затмения Солнца Луной. Меркурий проходит по диску Солнца четырнадцать раз за столетие, однако его размер столь мал, что рассмотреть удается немного. Венера больше, расположена она ближе к нам, и наблюдать ее гораздо удобнее, чем Меркурий. Однако попадает Венера на прямую, соединяющую Землю и Солнце, гораздо реже, потому что ее орбита наклонена относительно орбиты Земли на 3,4°. В результате примерно сто лет Венера проходит либо ниже, либо выше, чем надо для наблюдений. И лишь дважды она оказывается в нужном положении. Эти события разделены промежутком в восемь лет. В первый проход Венера следует по нижней части солнечного диска, во второй — по верхней, а затем — перерыв более чем на сто лет. В XXI веке первый проход состоялся 8 июня 2004 года, а второй — 6 июня 2012 года, и он был виден на всей территории нашей страны от восхода Солнца до окончания прохождения. Весь же процесс от вхождения Венеры на солнечный диск до ее выхода, который занимал более шести часов, можно было наблюдать за Уралом, в Китае, Австралии и на Аляске. Как принято считать, первым в современной истории мысль о том, что Венера и Меркурий должны проходить по диску Солнца, высказал Коперник. В 1627 году Кеплер рассчитал, что спустя четыре года Меркурий и Венера должны совершить свои прохождения. И действительно, француз Пьер Гассенди наблюдал движение Меркурия в вычисленное время. Венера же в Европе видна не была. Зато следующий проход XVII века, случившийся в 1639 году, наблюдали англичане Джереми Хоррок и Уильям Крабтри. При этом Хоррок опоздал в обсерваторию и начал наблюдения, когда Венера уже зашла на диск. Он тщательно зарисовал явление, а Крабтри был столь увлечен наблюдением, что не оставил никакого научного описания. В 1716 году Галлей предложил использовать грядущее прохождение Венеры для решения важной научной задачи, а именно измерения расстояния от Земли до Солнца, то есть знаменитой «а. е.», астрономической единицы. Впервые ее величину определил Кассини по измерениям параллакса Марса в 1671 году. Согласно идее Галлея, если наблюдать прохождение Венеры (в XVIII веке оно должно было случиться в 1761 и 1769 годах) из сильно разнесенных точек, расположенных на севере и на юге, и зафиксировать время вхождения планеты в диск и выхода из него с точностью до одной секунды, то можно определить а.е. гораздо точнее.

Галлей до реализации своей идеи не дожил, однако научное сообщество восприняло ее, и многие ученые стали готовиться к этим событиям. В частности, в России в 1761 году наблюдать полное прохождение Венеры с целью точно зафиксировать затраченное на него время была послана экспедиция Попова и Румовского в Сибирь, а в столице наблюдения проводили Ломоносов, Красильников и Курганов (см. следующий материал). Считается, что именно Ломоносов первым отметил наличие на Венере атмосферы. Он пишет, что видел узкий, как волос, луч Солнца, который возник между вступающим задним краем Венеры и солнечным диском, а потом, при выходе планеты, — «пупырь» опять-таки за пределами диска. Нечто похожее наблюдают и современные астрономы — атмосфера Венеры в части, еще не вступившей на диск, начинает отражать солнечный свет, и появляется узкая светящаяся полоска. Однако, как отмечает американский астроном Джей Пасачефф, у Ломоносова приборы были столь несовершенны, что увидеть это он просто не мог, во всяком случае, современные астрономы на своих мощных приборах ничего подобного не видят, а разглядывают этот «волос» на фотографиях, сделанных с большим увеличением. Ломоносов же, как и многие астрономы того времени, был уверен, что на всех планетах есть жизнь, а для нее нужна атмосфера, и поэтому увидел то, что хотел увидеть. Впрочем, согласно другой точке зрения, отсутствие мощных приборов приучало исследователей прошлого к наблюдательности, и они могли замечать несколько больше деталей, чем ученые современности.

Для наблюдения прохождения 1769 года Британское адмиралтейство направило в южные моря экспедицию под руководством капитана Джеймса Кука, который вместе с астрономом Чарльзом Грином и провел эту работу. После наблюдений, прочитав секретный приказ, Кук отправился на исследования новых земель и совершил свои открытия Австралии и Новой Зеландии. Впрочем, применить метод Галлея для расчета астрономической единицы им не удалось. Как оказалось, в момент соприкосновения Венеры с солнечным диском возник так называемый темный промежуток — оба изображения соединились темным мостиком, который существовал почти минуту. Поэтому определить момент вхождения Венеры в солнечный диск с точностью до секунды не удалось. Это же явление помешало воспользоваться идеей Галлея для расчета астрономической единицы и во время прохождений XIX века, в 1874 и 1882 годах, хотя тогда астрономы вооружились уже не карандашами, а фотопластинками.

Сегодня астрономическая единица измерена точно, атмосфера Венеры изучена вдоль и поперек с помощью космических аппаратов и различных наземных приборов. Может ли сейчас прохождение Венеры быть интересно астрономам-профессионалам? На этот счет есть два полярных мнения.