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水星の太陽面通過は、水星 が太陽と他の惑星の間を直接通過するときに起こります。太陽面通過の間、水星は太陽面の小さな部分を覆い隠すため、太陽を横切って移動する小さな黒い点のように見えます。軌道の配置のため、地球から見ると太陽面通過は5月か11月に発生します。最近の4回の太陽面通過は、2003年5月7日、2006年11月8日、2016年5月9日、2019年11月11日に発生しました。次は2032年11月13日に発生します。通常の太陽面通過は数時間続きます。水星の太陽面通過は金星の太陽面通過よりもはるかに頻繁で、1世紀あたり約13～14回です。これは主に、水星が太陽に近く、より速く公転するためです。
2014年6月3日、火星探査車 キュリオシティは水星が太陽面を通過するのを観測した。これは地球以外の天体から惑星の太陽面通過が観測された初めてのケースとなった。[1]
科学的調査
水星の軌道は地球の軌道の内側にあるため、太陽と内合になることがあります。水星が軌道の交点付近にあるとき、水星は地球の軌道面を通過します。水星が軌道の交点を通過するときに内合が発生すると、太陽面を横切る惑星のように見えることがあります。この現象はトランジットと呼ばれます。トランジットの弦と水星の軌道上の位置によって異なりますが、この現象の最大時間は 7時間 50分です。[2]
太陽面通過現象は、惑星とその軌道を研究するのに役立ちます。水星の太陽面通過に基づいた科学的調査の例は次のとおりです。
- 太陽系の規模の測定。[3]
- 地球の自転の変動と月の潮汐加速の調査。[4] [5] [6] [7]
- 水星の軌道の永年変化から金星の質量を測定する。[8] : 367
- 太陽半径の長期的な変化を観察する。[9] [10]
- ブラックドロップ効果を調査し、1761年の太陽面通過中に金星の大気が発見されたという主張に疑問を投げかけた。[11] [12] [13]
- 太陽系外惑星の通過時に光レベルが低下する可能性を評価する。[14]
発生
水星の太陽面通過は、地球が水星の軌道の交点と一直線に並ぶときにのみ発生します。現在、この一直線は 5 月 8 日 (降交点) と 11 月 10 日 (昇交点) の数日間に発生し、水星の角直径は 5 月の太陽面通過では約 12 インチ、11 月の太陽面通過では約 10 インチです。太陽面通過の平均日付は、水星の交点歳差運動と地球の軸歳差運動の結果として、数世紀にわたって増加します。
水星の太陽面通過は定期的に起こります。1882年にニューカム[8] : 477–487 が説明したように、水星が昇交点を通過する間隔は87.969日で、地球が同じ経度を通過する間隔は365.254日です。これらの値の比の連分数近似を使用すると、水星は6、7、13、33、46、および217年の間隔で太陽の周りをほぼ整数回公転することが示されます。
1894年にクロメリン[15]は、これらの間隔で、太陽に対する水星の連続的な軌道が一貫して北または南にずれていることを指摘しました。彼はそのずれを次のように記しました。
これらの変位を太陽の直径（5 月には約 31.7 分、11 月には 32.4 分）と比較すると、太陽面通過の間隔について次のことが推測されます。
- 5 月の通過の場合、6 年と 7 年の間隔はあり得ません。11 月の通過の場合、6 年の間隔はあり得ますが稀です (このようなペアは 1993 年と 1999 年で、どちらも太陽の縁に非常に近い通過でした)。一方、7 年の間隔は予想されます。
- 5 月と 11 月の通過間隔はどちらも 13 年になると予想されます。
- 20 年の間隔は、5 月の通過では可能ですがまれです。ただし、11 月の通過では予想されます。
- 5 月と 11 月の通過間隔はどちらも 33 年になると予想されます。
- 太陽を横切る同様の経路を通る通過は、46年後（および171年後）に、11月と5月の通過の両方で発生します。
- ほぼ同じ経路で太陽を横切る通過は、217年後の11月と5月の通過の両方で発生します。
46 年間隔で発生する太陽面通過は、シリーズとしてグループ化できます。11 月の太陽面通過の場合、各シリーズには 874 年間で約 20 回の太陽面通過が含まれ、水星が太陽を横切る経路は、前回の太陽面通過よりもさらに北を通過します。5 月の太陽面通過の場合、各シリーズには 414 年間で約 10 回の太陽面通過が含まれ、水星が太陽を横切る経路は、前回の太陽面通過よりもさらに南を通過します。一部の著者[16]は、この 46 年ごとのグループ化に基づいて、太陽面通過にシリーズ番号を割り当てています。
同様に、217 年間隔で発生する通過もシリーズにグループ化できます。11 月の通過の場合、各シリーズには 30,000 年間で約 135 回の通過が含まれます。5 月の通過の場合、各シリーズには 24,000 年間で約 110 回の通過が含まれます。5 月と 11 月のシリーズの両方で、太陽を横切る水星の軌道は、前の通過よりも北に進みます。シリーズ番号は、従来、217 年グループに基づいて割り当てられてきませんでした。
数年にわたる水星の太陽面通過の予測はNASA、[16]、 SOLEX、[17]、Fourmilab [18]で公開されています。
観察
下合では、水星は12インチで、太陽面通過中は望遠鏡なしでは見ることができないほど小さい。[19]太陽面通過時によく行われる観測は[20]、水星の円盤が太陽の縁に接触しているように見える時間を記録することである。[21]これらの接触は伝統的に第 1、第 2、第 3、第 4接触と呼ばれ、第 2 および第 3 接触は水星の円盤が太陽の円盤に完全に重なったときに発生する。[22]原則として、第 1 および第 4 接触は正確に検出できないが[7]、第 2 および第 3 接触はブラック ドロップ効果、 [23] 放射線、大気の状態、および使用されている光学系の品質の制約内で容易に観察できる。 [24]
1677年から1881年までの太陽面通過の観測接触時刻は、S・ニューカムの水星の太陽面通過の解析に記載されている。[8] : 367 1677年から1973年までの太陽面通過の2回目と3回目の接触時刻は、ロイヤルグリニッジ天文台紀要第181号、359-420ページ（1975年）に記載されている。[25]
部分的
時々、水星は通過中に太陽をかすめるように見えることがあります。2 つのシナリオが考えられます。
- まず、太陽面通過の途中で、世界のある地域からは水星の円盤が完全に太陽面に入っているのに、世界の他の地域からは水星の円盤が部分的にしか太陽面に入っていないように見えるような通過が発生する可能性がある。1999年11月15日の通過はそのような通過であり、[26] [27] [28]、世界のほとんどの地域では完全な通過であったが、オーストラリア、ニュージーランド、南極では部分的な通過であった。前回のそのような通過は743年10月28日で、次は2391年5月11日である。これらのイベントは非常にまれであるが、 2年以内に2回のそのような通過が発生する。+6149年12月から6152年6月までの1 ⁄ 2年。 [18]
- 第二に、太陽面通過の途中で、世界の一部の地域からは水星の円盤が部分的に太陽面に入り、他の地域からは水星が完全に太陽面を通り抜けるという現象が発生する可能性がある。このような現象は、1937年5月11日に南アフリカと南アジアで部分的な太陽面通過が発生し、ヨーロッパと北アジアからは太陽面通過が見られなかったのが最後である。[29]前回の太陽面通過は1342年10月21日で、次は2608年5月13日である。[要出典]
太陽面通過の途中で、世界の一部の地域からは水星が完全に太陽面上にあるように見え、世界の他の地域からは太陽から完全に外れているように見える可能性は発生しません。[引用が必要]
歴史
水星の太陽面通過の最初の観測は、1631年11月7日にピエール・ガッサンディによって行われた。彼は太陽に比べて惑星が小さいことに驚いた。ヨハネス・ケプラーは1630年に出版した天文暦の中で水星と金星の太陽面通過の発生を予言していた。[30]
1999年11月15日の太陽面通過をとらえたTRACE衛星の画像は、11月19日の天文写真（APOD）に掲載された。 [31] 3枚のAPODは2016年5月9日の太陽面通過をとらえた。[32] [33] [34]
1832年の出来事
1832年の水星の太陽面通過には、ロンドンのグリニッジにある王立天文台のシャックバーグ望遠鏡が使用された。 [35] この望遠鏡にはドロンド製のマイクロメーターが装備されており、小型の屈折望遠鏡を通して見た現象の報告に使用された。[35]太陽面通過を観測し、時間を計り、測定を行うことで、惑星の直径が測定された。[35]彼らはまた、太陽にコインを押し付けたときのような奇妙な現象も報告した。 [35]観測者は次のように述べている。
その後、私は、惑星のすぐ周囲に薄暗い色合いがあり、まるで太陽の表面より少しだけ沈んでいるように見えることに気づきました。
— 王立天文学会第2巻第13号[35]
1907年の出来事
1907年の水星の太陽面通過では、パリ天文台で以下の望遠鏡が使用された。[36]
- フーコー・アイヘンス反射望遠鏡（口径40センチメートル（16インチ））
- フーコー・アイヘンス反射望遠鏡（口径20センチメートル（7.9インチ））
- マーティン・アイヒェンス反射望遠鏡（口径40センチメートル（16インチ））
- いくつかの小型屈折望遠鏡
望遠鏡は移動可能で、数回の観測のためにテラスに設置されました。[36]
年表
以下の表には、1605 年以降の水星の歴史的な太陽面通過がすべて含まれています。
参照
- 太陽の前を通過する水星、1914年の絵画
- 水星の火星からの太陽面通過
- 小惑星の通過
- 金星の太陽面通過
- バルカン（仮想惑星）
ギャラリー
-
2019年11月11日の水星通過 -
2006 年 11 月 8 日の水星の太陽面通過と太陽黒点#921、922、923
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外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、水星の太陽面通過に関連するメディアがあります。
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- 水星の太陽面通過 – 14 世紀のカタログ: 西暦 1601 年 – 西暦 3000 年
- 地球上の水星の通過 – 15000年カタログ: 紀元前5000年 – 紀元後10000年
- 少し下にスクロールして、40540 をクリックします。すると、-125,000 から +125,000 までの表が表示されます。
- 2016年5月9日の水星通過のタイムラプス
- 主要な太陽望遠鏡からの高解像度ビデオといくつかの太陽面通過に関する詳細へのリンク
