Transit av Merkurius

Merkurius transitering den 9 maj 2016. Merkurius är synlig till nedre vänstra delen av mitten. En solfläck syns ovanför mitten.

Merkurius passerar solen som sedd av roveraren Curiosity på Mars (3 juni 2014).

En transitering av Merkurius över solen äger rum när planeten Merkurius passerar direkt mellan solen och en överordnad planet . Under en transitering visas Merkurius som en liten svart prick som rör sig över solen när planeten skymmer en liten del av solskivan. På grund av orbital anpassningar inträffar transiter sett från jorden i maj eller november. De fyra senaste sådana transiterna inträffade den 7 maj 2003; 8 november 2006; 9 maj 2016; och 11 november 2019. Nästa kommer att inträffa den 13 november 2032. En typisk transit varar flera timmar. Mercury transiter är mycket vanligare än transiter av Venus , med omkring 13 eller 14 per århundrade, främst eftersom Merkurius är närmare solen och kretsar om den snabbare.

Den 3 juni 2014 observerade Marsrovern Curiosity planeten Merkurius passera solen, vilket markerar första gången en planettransit har observerats från en himlakropp vid sidan av jorden .

Vetenskaplig undersökning

Planeten Merkurius omloppsbana ligger inuti jordens bana, och därmed kan den komma i en underlägsen konjunktion med solen. När Merkurius är nära noden i sin omloppsbana passerar den genom jordens omloppsplan. Om en sämre konjunktion inträffar när Merkurius passerar genom sin orbitalnod, kan planeten ses passera över solens skiva i en händelse som kallas transit. Beroende på transitkordet och positionen för planeten Merkurius i dess bana är den maximala längden för denna händelse 7 ^h 50 ^m .

Transithändelser är användbara för att studera planeten och dess omloppsbana. Exempel på vetenskapliga undersökningar baserade på transiter av kvicksilver är:

Mätning av solsystemets skala.
Undersökningar av variationen i jordens rotation och av månens tidvattenacceleration.
Mätning av Venus massa från sekulära variationer i Merkurius omloppsbana.
Letar efter långsiktiga variationer i solradien.
Undersöker effekten av den svarta droppen , inklusive att ifrågasätta den påstådda upptäckten av Venus atmosfär under transiteringen 1761.
Bedömer den sannolika minskningen av ljusnivån i en exoplanettransit.

Förekomst

Transiter av Merkurius kan bara inträffa när jorden är i linje med en nod i Merkurius bana. För närvarande sker den inriktningen inom några dagar från 8 maj ( fallande nod ) och 10 november ( stigande nod ), där Merkurius vinkeldiameter är cirka 12″ för majtransiter och 10″ för novembertransiter. Det genomsnittliga datumet för en transitering ökar under århundraden som ett resultat av Merkurius nodalprecession och jordens axiella precession .

Transiter av Merkurius förekommer regelbundet. Som förklarats av Newcomb 1882 är intervallet mellan Merkurius passager genom den stigande noden i dess omloppsbana 87.969 dagar, och intervallet mellan jordens passage genom samma longitud är 365.254 dagar. Med hjälp av fortsatta bråk -approximationer av förhållandet mellan dessa värden kan det visas att Merkurius kommer att göra ett nästan helt antal varv runt solen under intervaller på 6, 7, 13, 33, 46 och 217 år.

År 1894 noterade Crommelin att vid dessa intervaller förskjuts Merkurius på varandra följande banor i förhållande till solen konsekvent norrut eller söderut. Han noterade förskjutningarna som:

Förskjutningar vid efterföljande transiteringar
Intervall	maj transiter	November transiter
Efter 6 år	65′ 37″ S	31′ 35″ N
Efter 7 år	48′ 21″ N	23′ 16″ S
Alltså efter 13 år (6 + 7)	17′ 16″ S	08′ 19″ N
... 20 år (6 + 2 × 7)	31′ 05″ N	14′ 57″ S
... 33 år (2 × 6 + 3 × 7)	13′ 49″ N	06′ 38″ S
... 46 år (3 × 13 + 7)	03′ 27″ S	1′ 41″ N
... 217 år (14 × 13 + 5 × 7)	00′ 17″ N	00′ 14″ N

Genom att jämföra dessa förskjutningar med soldiametern (cirka 31,7′ i maj och 32,4′ i november) kan följande härledas om intervallet mellan transiter:

För majtransiter är intervall på 6 och 7 år inte möjliga. För novembertransiter är ett intervall på 6 år möjligt men sällsynt (det senaste sådana paret var 1993 och 1999, med båda transiterna mycket nära solarlem), medan ett intervall på 7 år är att förvänta.
Ett intervall på 13 år är att vänta för både maj och november transiter.
Ett intervall på 20 år är möjligt men sällsynt för en maj-transit, men kan förväntas för november-transiter.
Ett intervall på 33 år är att vänta för både maj och november transiter.
En transit som har en liknande väg över solen kommer att inträffa 46 (och 171) år senare – för både november och maj transiter.
En transit som har en nästan identisk väg över solen kommer att ske 217 år senare – för både november och maj transiter.

Transiter som sker med 46 års mellanrum kan grupperas i en serie. För novembertransiter inkluderar varje serie cirka 20 transiter under 874 år, där Merkurius väg över solen passerar längre norrut än för den tidigare transiteringen. För majtransiter inkluderar varje serie cirka 10 transiter under 414 år, där Merkurius väg över solen passerar längre söderut än för den tidigare transiteringen. Vissa författare har tilldelat ett serienummer till transiter på basis av denna 46-åriga gruppering.

På liknande sätt kan transiter som sker med 217 års mellanrum grupperas i en serie. För novembertransiter skulle varje serie omfatta cirka 135 transiter under 30 000 år. För maj transiter skulle varje serie omfatta cirka 110 transiter under 24 000 år. För både maj- och novemberserierna passerar Merkurius väg över solen längre norrut än för den tidigare transiteringen. Serienummer har inte traditionellt fördelats utifrån 217-årsgrupperingen.

Förutsägelser om transiter av Merkurius som täcker många år finns tillgängliga hos NASA, SOLEX och Fourmilab.

Observation

Vid sämre konjunktion, spänner planeten Merkurius en vinkel på 12 ″ , som under en transitering är för liten för att ses utan ett teleskop. En vanlig observation som görs vid en transitering är att registrera de tider då Merkuriusskivan verkar vara i kontakt med solens lem. Dessa kontakter kallas traditionellt för 1:a, 2:a, 3:e och 4:e kontakterna – med den andra och 3:e kontakten som uppstår när Merkuriusskivan är helt på solens skiva. Som en allmän regel kan 1:a och 4:e kontakter inte detekteras exakt, medan 2:a och 3:e kontakter är lätt synliga inom begränsningarna för Black Drop-effekten, bestrålning , atmosfäriska förhållanden och kvaliteten på den optik som används.

Observerade kontakttider för transiter mellan 1677 och 1881 anges i S Newcombs analys av transiter av Merkurius. Observerade 2:a och 3:e kontakttider för transiter mellan 1677 och 1973 anges i Royal Greenwich Observatory Bulletin No.181, 359-420 (1975).

Partiell

15 november 1999 simulerade Merkurius transit över solen.

Ibland verkar Merkurius bara beta solen under en transit. Det finns två möjliga scenarier:

För det första är det möjligt för en transitering att ske så att, vid mitten av transiteringen, har Merkurius skiva helt gått in i solens skiva sett från vissa delar av världen, medan skivan sett från andra delar av världen av Merkurius har endast delvis kommit in i solens skiva. Transiteringen den 15 november 1999 var en sådan transitering, där transiteringen var en fullständig transitering för större delen av världen, men endast en partiell transitering för Australien, Nya Zeeland och Antarktis. Den tidigare sådan transiteringen var den 28 oktober 743 och nästa kommer att vara den 11 maj 2391. Även om dessa händelser är mycket sällsynta, kommer två sådana transiter att inträffa inom 2 + 1 ⁄ 2 år i december 6149 och juni 6152.
För det andra är det möjligt att en transitering inträffar där Merkuriusskivan i mitten av transiteringen delvis har kommit in i solens skiva sett från vissa delar av världen, medan Merkurius helt sett från andra delar av världen saknar solen. En sådan transitering inträffade senast den 11 maj 1937, då en partiell transitering inträffade i södra Afrika och södra Asien och ingen transitering var synlig från Europa och norra Asien. Den tidigare sådan transiteringen var den 21 oktober 1342 och nästa kommer att vara den 13 maj 2608. [ ^{citat behövs ]}

Möjligheten att Merkurius i mitten av transiteringen ses vara helt på solskivan från vissa delar av världen och helt missa solen sett från andra delar av världen kan inte inträffa. ^{[ citat behövs ]}

Historia

Den första observationen av en Merkuriuspassage observerades den 7 november 1631 av Pierre Gassendi . Han blev förvånad över planetens ringa storlek jämfört med solen. Johannes Kepler hade förutspått förekomsten av transiter av Merkurius och Venus i sina efemerider publicerade 1630.

Bilder av transiteringen den 15 november 1999 från Transition Region och Coronal explorer (TRACE)-satelliten fanns på Astronomy Picture of the Day (APOD) den 19 november. Tre APODs innehöll transiten den 9 maj 2016.

händelsen 1832

Shuckburgh -teleskopet vid Royal Observatory, Greenwich i London användes för 1832 års Mercury-transit. Den var utrustad med en mikrometer av Dollond och användes för en rapport om händelserna sett genom den lilla refraktorn. Genom att observera transiteringen i kombination med timing och åtgärder togs en diameter för planeten. De rapporterade också de märkliga effekterna som de jämförde med att trycka in ett mynt i solen. Observatören anmärkte:

Jag observerade efteråt att det omedelbart runt planeten fanns en mörk nyans, som fick det att se ut som om det i en liten grad sjunkit under solens yta.

— Royal Astronomical Society, Vol II, nr 13

1907 års händelse

För Mercury-transiteringen 1907 inkluderade teleskop som användes vid Paris Observatory :

Foucault-Eichens reflektor (40 centimeter (16 tum) bländare)
Foucault-Eichens reflektor (20 centimeter (7,9 tum) bländare)
Martin-Eichens reflektor (40 centimeter (16 tum) bländare)
Flera små refraktorer

Teleskopen var mobila och placerades på terrassen för flera observationer.

Kronologi

Tabellen nedan inkluderar alla historiska transiter av Merkurius från 1605:


Tidigare transiter av Merkurius
Datum för mitten av transporten	Tid ( UTC )			Anteckningar
Datum för mitten av transporten	Start	Mitten	Slutet	Anteckningar
1605 1 nov	18:47	20:02	21:18
1615 den 3 maj	06:44	10:09	13:33
1618 4 nov	11:10	13:42	16:14
1628 5 maj	14:23	17:32	20:40
1631 den 7 november	04:39	07:20	10:01	Iakttaget av Pierre Gassendi .
1644 9 nov	22:55	00:57	02:58
1651 3–4 nov	23:09	00:52	02:35	Observerad av Jeremy Shakerly i Surat , rapporterad i brev till Henry Osbourne, januari 1652. Shakerly tros ha dött i Indien omkring 1655.
1661 den 3 maj	13:08	16:54	20:40	Inträffade dagen för kröningen av kung Karl II av England . Observerad av Christiaan Huygens , Nicholas Mercator och Thomas Streete i Long Acre , London .
1664 4 nov	15:54	18:32	21:10
1674 den 7 maj	22:01	00:16	02:31
1677 den 7 november	09:33	12:11	14:48	Observerad av Edmund Halley i St Helena och Richard Towneley i Lancashire för att bestämma solparallax, även noterad av Jean Charles Gallet i Avignon; som rapporterats i ett brev från John Flamsteed till Johannes Hevelius den 23 maj 1678.
1690 10 nov	03:59	05:43	07:27
1697 den 3 nov	03:40	05:42	07:43
1707 5 maj	19:37	23:32	03:27	Observerad av Abraham Sharp .
1710 6 nov	20:40	23:22	02:03
1723 9 nov	14:27	16:59	19:30
1736 den 11 nov	09:11	10:30	11:49
1740 den 2 maj	21:42	23:02	00:21
1743 5 nov	08:15	10:30	12:45
6 maj 1753	02:19	06:13	10:06	Koordinerade vetenskapliga observationer organiserades av Joseph-Nicolas Delisle över hela världen.
1756 den 7 november	01:28	04:10	06:54
1769 9–10 nov	19:23	21:46	00:10	Observerad av Charles Green och James Cook från Mercury Bay i Nya Zeeland. Noterade att Merkurius hade liten eller ingen atmosfär.
1776 den 2 november	21:03	21:36	22:09
1782 den 12 november	14:42	15:16	15:50	Observerad från Cambridge UK
1786 den 4 maj	03:01	05:41	08:21
5 november 1789	12:53	15:19	17:44
7 maj 1799	09:10	12:50	16:31	Observerad av Capel Lofft i England.
1802 9 nov	06:16	08:58	11:41	Observerad av William Herschel och Capel Lofft i England.
1815 den 12 november	00:20	02:33	04:46
5 november 1822	01:04	02:25	03:45
5 maj 1832	09:04	12:25	15:47
1835 den 7 november	17:35	20:08	22:41
8 maj 1845	16:24	19:37	22:49	Iakttaget av William Lassell .
9 november 1848	11:07	13:48	16:28
1861 den 12 november	05:21	07:19	09:18	Delvis observerad från Malta av William Lassell .
5 november 1868	05:28	07:14	09:00
6 maj 1878	15:16	19:00	22:44	Observerad från Greenwich Observatory .
1881 6–7 nov	22:19	00:57	03:36	Iakttaget av John Tebbutt .
1891 8–9 maj	23:57	02:22	04:47
1894 den 10 november	15:58	18:35	21:11	Observerad från Sidmouth, Devon av HH Turner och AF Lindemann
1907 den 14 november	10:24	12:07	13:50	Observerad från Johannesburg av RTA Innes
7 november 1914	09:57	12:03	14:09	Sett av flera observatörer över hela Storbritannien inklusive A. Grace Cook och TER Phillips .
1924 8–9 maj	21:44	01:41	05:38	Slutstadier observerade av Basil Brown .
1927 10 november	03:02	05:46	08:29	Sista etapperna observerade från Storbritannien
11 maj 1937	08:53	08:59	09:06	Visas endast som partiell transit i södra Afrika, södra Arabien, Sydasien och västra Australien.
1940 11–12 nov	20:49	23:21	01:53	Observerad från New South Wales.
14 november 1953	15:37	16:54	18:11	Observerad från Royal Observatory vid Godahoppsudden .
1957 5–6 maj	23:59	01:14	02:30
7 november 1960	14:34	16:53	19:12
9 maj 1970	04:19	08:16	12:13
1973 10 november	07:47	10:32	13:17
13 november 1986	01:43	04:07	06:31
6 november 1993	03:06	03:57	04:47	Denna korta transit var endast synlig från sydpolen.
15 november 1999	21:15	21:41	22:07	Partiell transit i Australien, Antarktis och Nya Zeelands sydön.
7 maj 2003	05:13	07:52	10:32
8 november 2006	18:12	20:41	23:10
9 maj 2016	11:12	14:57	18:42	Hela transiteringen i S. Amerika, östra N. Amerika, västra Europa; del av transit överallt utom Australien och östra Asien.
11 november 2019	12:35	15:20	18:04
Framtida transiter av Merkurius
Datum för mitten av transporten	Tid ( UTC )			Anteckningar
Datum för mitten av transporten	Start	Mitten	Slutet	Anteckningar
2032 13 november	06:41	08:54	11:07
7 november 2039	07:17	08:46	10:15
2049 7 maj	11:03	14:24	17:44
2052 8–9 nov	22:53	01:29	04:06
2062 10–11 maj	18:16	21:36	01:00
2065 11–12 nov	17:24	20:06	22:48
2078 14 november	11:42	13:41	15:39
7 november 2085	11:42	13:34	15:26
2095 8–9 maj	17:20	21:05	00:50
10 november 2098	04:35	07:16	09:57
2108 12 maj	01:40	04:16	06:52
2111 14–15 nov	22:15	00:53	03:30
2124 15 nov	16:49	18:28	20:07