عندما يمر عطارد أو الزهرة أمام القرص الشمسي

لماذا لا يكفي الاقتران السفلي؟

يمر عطارد بالاقتران السفلي نحو ثلاث مرات سنويًا والزهرة كل 584 يومًا تقريبًا. لكن مدار عطارد يميل نحو 7° ومدار الزهرة نحو 3.4° إلى دائرة البروج، فيمران عادةً فوق قرص الشمس أو تحته. الشمس نصف درجة تقريبًا فقط، فلا تكفي محاذاة طولية قريبة.

يلزم الاقتران قرب عقدة، حيث يتقاطع المستوى المداري مع مستوى مدار الأرض. تتجه الأرض نحو عقدتي عطارد قرب أوائل مايو وأوائل إلى منتصف نوفمبر، ونحو عقدتي الزهرة في يونيو وديسمبر. لذلك تتركز العبور في هذه المواسم. ولا يجعل الحدث القريب من الشمس بحثًا بصريًا عشوائيًا آمنًا.

عبور عطارد

في القرون القريبة عدد نموذجي نحو 13–14 عبورًا في القرن. تكون أحداث نوفمبر في هذا السياق نحو ضعفي مايو؛ توسع هندسة العقدة والحضيض النافذة. في مايو يكون عطارد قرب أوجه الشمسي وأقرب إلينا نسبيًا، فيبلغ قرصه نحو 12 ثانية قوسية؛ وفي نوفمبر يكون نحو 10 ثوانٍ قوسية.

قد يمتد عبور نحو ثماني ساعات. مقابل قرص الشمس البالغ نحو 1900 ثانية قوسية، يبقى عطارد أصغر من أن تميزه العين عبر نظارة الكسوف. تحتاج عادةً تلسكوبًا بتكبير مناسب، نحو 50 ضعفًا مقياس عملي، مع مرشح شمسي أمام العدسة. والنتيجة مشروطة بالأداة والجو، لا رقم التكبير وحده.

يبدو القرص الكوكبي مستديرًا داكنًا ومحددًا، ويتحرك خلال الساعات؛ البقع الشمسية غير منتظمة غالبًا وقد تحيط بها منطقة أفتح. ولمتابعة العبور كله يجب أن تبقى الشمس فوق أفقك. راجع شروقها وغروبها والمباني في الرياض أو التضاريس في العلا بدل افتراض رؤية كاملة لحدث عالمي طويل.

عبور الزهرة

هو أندر بكثير، ضمن نمط يقارب 243 سنة: زوج يفصله ثماني سنوات، ثم فجوة نحو 121.5 سنة، وزوج آخر ثم 105.5 سنة. وقع الزوج السابق في 2004 و 2012 في يونيو. الزوج التالي في القرن الثاني والعشرين، في ديسمبر؛ لا عبور جديدًا للزهرة في بقية هذا القرن.

تقارب ثماني سنوات أرضية 13 دورة للزهرة وخمس فترات اقترانية، فتتكرر الهندسة تقريبًا بعد ثماني سنوات، مع انزياح صغير عن العقدة. يكفي هذا أحيانًا لعبور ثانٍ ولا يكفي لإدامة السلسلة. إنه نمط تقريبي طويل، لا صيغة تقويم بسيطة غير متغيرة في كل العصور.

اقترح إدموند هالي استخدام فروق التماسات من مواقع متباعدة لقياس اختلاف منظر الشمس وحجم الوحدة الفلكية. أُرسلت بعثات لعبوري 1761 و 1769، ورصد جيمس كوك الأخير من تاهيتي. يبلغ قرص الزهرة قرابة دقيقة قوسية، فيمكن لعين حادة تمييزه حدوديًا مع مرشح نظر مباشر مناسب وسليم مطابق ISO 12312-2؛ لا ينطبق ذلك على عطارد الأصغر.

ينكسر الضوء في جو الزهرة الكثيف فيصنع قرب الدخول والخروج قوسًا دقيقًا حول جزء القرص خارج الشمس، يسمى الأورْيول أو الهالة الجوية. ارتبط وصف ميخائيل لومونوسوف عام 1761 بالاستدلال على غلاف الزهرة. ليس هذا تفصيلًا سهلًا لكل أداة أو جو.

التماسات والسلامة

عند الأول يلمس الكوكب الشمس خارجيًا، وعند الثاني يدخل القرص كله. يحد الثالث والرابع الخروج الداخلي والخارجي، وتكون الذروة عند أصغر فصل بين المركزين. قد يفصل التماسين الأول والثاني بضع دقائق لعطارد ونحو 20 دقيقة للزهرة، مع اعتماد الزاوية والمسار.

يغير اختلاف منظر الراصد السطحي أوقات التلامس عن المركز الأرضي، أحيانًا بدقائق. وقرب الثاني والثالث قد تظهر القطرة السوداء، فيبدو القرص متصلًا بالحافة فترة قصيرة. تسهم دالة انتشار الأداة والتعتيم عند حافة الشمس واضطراب الهواء، وكانت عائقًا تاريخيًا للقياس؛ ليست مجرد خاصية مناخية واحدة.

لا تنظر إلى الشمس بلا مرشح في أي مرحلة. للنظر دون تكبير يلزم ISO 12312-2 مناسب، وللمنظار والتلسكوب والكاميرا مرشح واجهة صحيح مثبت قبل تجميع الضوء. المرشحات العينية المعرضة للحرارة ليست بديلًا آمنًا. أمّن الباحث وكلا فتحتي المنظار، ولا تنظر عبر أداة غير مرشحة وأنت تضع نظارة الكسوف فقط.

الإسقاط بثقب دون عدسة مختلف عن الإسقاط بأداة تركّز الضوء. الأخير لا يستخدم إلا في تجهيز تسمح به الشركة الصانعة؛ قد تتضرر الأدوات أو تسخن. وبما أن الكوكب لا يغطي كامل الشمس، فلا توجد استثناءات كلية آمنة مثل نافذة الكسوف الشمسي الكلي الحقيقي.