水星と金星の太陽面通過。太陽を横切る、小さな黒い点

内合なら、毎回起こるわけではない

水星は約116日、金星は約584日の会合周期で、地球と太陽の間へ来ます。しかし軌道は黄道に対して、水星約7°、金星約3.4°傾いています。多くの場合、太陽の北か南を通り、見かけの半度ほどの円盤と重なりません。

軌道面が地球の公転面と交わる点の近くで内合になると、太陽面通過の条件が整います。水星では5月初めや11月、金星では6月初めや12月初めに当たる季節です。毎年その月に必ず通過するという意味ではありません。

水星の太陽面通過

水星の通過は、一世紀に約13〜14回です。11月の通過は5月より多く、水星が太陽へ近い近日点側にあることが、通過可能な配置の幅に関係します。5月は遠日点側で、地球からは比較的大きい約12″、11月は約10″が角直径の目安です。

通過は長い場合で約8時間に及びます。太陽の約1900″の円盤に対して水星は非常に小さく、肉眼での識別はできません。適切な太陽観測用フィルターと、十分な倍率・解像力を持つ望遠鏡が必要です。

水星は丸く、暗く、数時間で円盤を横切ります。黒点は形が不規則で半暗部を持つ場合があり、同じ速度で横切るわけではありません。全過程が見えるかは、観測地点の太陽が地平線上にある時間にも依存します。

金星の太陽面通過と、八年の組

金星の通過は非常に珍しく、長期的には約243年の配置の繰り返しがあります。八年おきの一組と、その間の約121.5年、約105.5年の長い間隔が特徴です。直近の組は2004年と2012年で、次の組は22世紀になります。

八地球年は、およそ13回の金星の公転、5回の会合周期に近いため、八年後に似た配置が戻ります。しかし完全に同じではなく、交点から少しずつずれるため、何度でも八年ごとに続くわけではありません。

歴史的には、離れた地点での接触時刻の違いから太陽の視差を調べ、天文単位の大きさを求める試みが重要でした。ハレーの提案を受け、1761年と1769年には各地へ観測隊が派遣され、1769年にはクックがタヒチで観測しました。

金星は約1′と水星より大きく、適切な肉眼用保護で見分けられる場合があります。また、太陽へ入りかける際に金星大気で光が曲がり、円弧状の光が現れることがあります。ロモノーソフによる18世紀の考察も、金星の大気の歴史と結び付いています。

四つの接触と、観測の安全

第1接触は惑星が太陽の外縁へ触れる瞬間、第2接触は惑星全体が円盤内へ入る瞬間です。第3・第4接触は、その逆の出ていく段階です。途中には太陽中心へ最も近づく瞬間があります。入る・出る時間は大きさで異なり、水星では数分、金星では約20分規模になる場合があります。

地表から見る位置は地球中心からの位置と違うため、接触時刻も地点で変わります。第2・第3接触付近には、惑星が太陽の縁とつながったように見えるブラックドロップ現象があり、大気の揺らぎと機材の像の広がりなどが関係します。歴史上の精密測時を難しくした要因です。

全過程で太陽の明るい面が残るので、保護なしに見てはいけません。望遠鏡と双眼鏡には、その機材に適合する対物側の太陽用フィルターが必要です。日食グラスを着けたまま、無減光の光学機器をのぞくことはできません。投影は適した機材と指導の下で行い、すべての望遠鏡が投影に使えると考えないでください。