Transit (tähtitiede)
Kauttakulku on, on tähtitiede , kulkua celestial esineen välillä tarkkailijan ja toisen objektin. Ensimmäinen esine näyttää sitten liikkuvan toisen edessä.
Jos tarkkailijan sijaintia ei ole määritelty, tarkkailija on implisiittisesti maapallolla .
Määritelmät
Termiä "kauttakulku" käytetään tapauksissa, joissa lähimmän kohteen näennäishalkaisija on huomattavasti pienempi kuin kauemmas esine. Kun välissä olevan kohteen kulmahalkaisija on suurempi kuin toinen, ilmiö on okkultointi . Jos tarkkailija on upotettu kulkevan kohteen varjoon, se on pimennys . Kun lähimmän kohteen kulmahalkaisija on pienempi, mutta kuitenkin lähellä toista kohdetta, sitä kutsutaan rengasmaiseksi pimennykseksi . Jokainen näistä ilmiöistä on syksyn näkyviä vaikutuksia .
Esimerkkinä Kauttakuljetukseen liikkumista planeetan välillä Maan ja Auringon , joka voi tapahtua vain Mercury tai Venus . Etäisemmiltä planeetoilta, kuten Mars , maa voi kuitenkin kulkea Auringon ohitse.
Termi voi viitata myös liikkumista luonnollinen satelliitti on edessä planeetan ympäri se pyörii, esimerkiksi Galilein satelliittien ja Jupiter .
Kuljetus edellyttää, että kolme taivaankappaletta kohdistetaan. Harvemmin tapahtuu, että neljä taivaallista esinettä on. Tällainen tapaus tapahtui21. maaliskuuta 1894noin kello 23.00 UTC , kun Merkurius kulki Auringon ohitse Venuksesta ja Merkurius ja Venus kulki Auringon ohi Saturnuksesta .
Yhteystiedot
Kuljetuksen aikana tapahtuu neljä "kosketusta", kun pienemmän kohteen ympärysmitta koskettaa suuremman kohteen kehää yhdessä pisteessä. Yhteystiedot tapahtuvat seuraavassa järjestyksessä:
- Ensimmäinen kosketus: pienempi esine on suuremman kohteen ulkopuolella ja liikkuu kohti jälkimmäisen sisäosaa.
- Toinen kosketus: pienempi esine on kokonaan suuremman kohteen sisällä ja liikkuu kohti jälkimmäisen sisäosaa.
- Kolmas kosketus: pienempi esine on täysin suuremman kohteen sisällä, mutta liikkuu kohti suuremman kohteen ulkopuolta.
- Neljäs kosketus: pienempi esine on suuremman kohteen ulkopuolella ja jatkaa liikkumistaan jälkimmäisestä ulospäin.
Varotoimenpiteet
Kehon läpikulun tai okkultoinnin tarkkailu auringon edessä tai osittainen auringonpimennys paljaalla silmällä tai havaintovälineen käyttö voi olla erittäin vaarallista ja johtaa peruuttamattomaan sokeuteen . Savulasi tai valokuvafilmit eivät riitä suojaamaan silmiä kaikelta auringon säteilyltä , ja sokeutta voi esiintyä muutama tunti havainnon jälkeen. On suositeltavaa, että käytössä ovat sopivat suodattimet, joita Tähtitiede-lehdet tarjoavat yleensä tätä tarkoitusta varten. Ranskassa näissä suodattimissa on oltava NF-merkki .
Havainnointi heijastamalla auringon kuva on turvallista, koska se on epäsuora; riittää, kun teet sen yksinkertaisella suurennuslasilla ja paperiarkilla. On varmistettava, että valonsäteiden pitoisuus ei aiheuta tulipaloa.
Eri mahdolliset havainnointitapaukset
Aurinkokunta (elohopea ja Venus)
Vuodesta Maan , se on vain mahdollista visualisoida kauttakulkua kohde aurinkokunnan edessä Sun jos jälkimmäinen sijaitsee alle Maan kiertoradalla. Planeettojen kannalta vain Merkurius ja Venus ovat tässä tapauksessa.
Se on kuitenkin harvinainen ilmiö, jota Venuksen tapauksessa ei koskaan tapahdu enemmän kuin kahdesti vuosisadassa, kaksi havaintoa erotetaan noin kahdeksalla vuodella. Venuksen viimeiset kauttakuljetukset Auringon edessä tapahtuivat vuonna 1874, 1882,8. kesäkuuta 2004 ja 6. kesäkuuta 2012. Seuraava tapahtuu11. joulukuuta 2117.
Elohopea, lähempänä aurinkoa kuin Venus, kulkee useammin maan ja auringon välillä: noin 13 kertaa vuosisadassa. Viimeiset kauttakuljetukset tapahtuivat15. marraskuuta 1999, 7. toukokuuta 2003, 8. marraskuuta 2006, 9. toukokuuta 2016 ja 11. marraskuuta 2019 ; seuraava tapahtuu13. marraskuuta 2032
Harvoissa tapauksissa planeetta voi ohittaa toisen edestä, katsottuna maapallolta. Seuraava tällainen ilmiö tapahtuu22. marraskuuta 2065noin klo 12.43 UTC , jolloin Venus (lähellä ylempää yhdistelmää , jonka kulmahalkaisija on 10,6 " ) kulkee Jupiterin (kulmahalkaisija 30,9") ohi . Kuljetus tapahtuu kuitenkin 8 asteen päässä auringosta, joten sitä ei voida havaita ilman suojaa. Juuri ennen sitä Venus peittää Jupiterin satelliitin Ganymeden noin kello 11:24 UTC.
Vuosien 1700 ja 2200 välillä tapahtuu vain 18 planeetan kauttakulkua maasta. Lisäksi mitään ei tapahdu vuosina 1818--2065:
| Päivämäärä | Keho kulkee | Runko kauttakulkua | Tyyppi |
|---|---|---|---|
| 19. syyskuuta 1702 | Jupiter | Neptunus | Okkultointi |
| 20. heinäkuuta 1705 | Elohopea | Jupiter | Transit |
| 14. heinäkuuta 1708 | Elohopea | Uranus | Okkultointi |
| 4. lokakuuta 1708 | Elohopea | Jupiter | Transit |
| 28. toukokuuta 1737 | Venus | Elohopea | Okkultointi |
| 29. elokuuta 1771 | Venus | Saturnus | Transit |
| 21. heinäkuuta 1793 | Elohopea | Uranus | Okkultointi |
| 9. joulukuuta 1808 | Elohopea | Saturnus | Transit |
| 3. tammikuuta 1818 | Venus | Jupiter | Transit |
| 22. marraskuuta 2065 | Venus | Jupiter | Transit |
| 15. heinäkuuta 2067 | Elohopea | Neptunus | Okkultointi |
| 11. elokuuta 2079 | Elohopea | Maaliskuu | Okkultointi |
| 27. lokakuuta 2088 | Elohopea | Jupiter | Transit |
| 7. huhtikuuta 2094 | Elohopea | Jupiter | Transit |
| 21. elokuuta 2104 | Venus | Neptunus | Okkultointi |
| 14. syyskuuta 2123 | Venus | Jupiter | Transit |
| 29. heinäkuuta 2126 | Elohopea | Maaliskuu | Okkultointi |
| 3. joulukuuta 2133 | Venus | Elohopea | Okkultointi |
Tällaisia kauttakulkuja voidaan havaita myös muilta planeetoilta.
Esimerkiksi Mars kokee usein kahden satelliittinsa, Phoboksen ja Deimoksen , kauttakuljetukset Auringon edessä.
Aurinkokunnan ulkopuolella
Havainnot maastaJotkut aurinkopaneelin ulkopuoliset planeetat kulkevat myös maapallon ja tähtensä välillä . Näin on erityisesti HD 209458 b- planeetalla . Tämä ominaisuus mahdollistaa mittausten suorittamisen näiden kaukaisten planeettojen ilmakehässä . Transittien havainnointi mahdollistaa myös tiettyjen aurinkopaneelien ulkopuolisten planeettojen löytämisen. Planethunters on kansalaistiede projekti on zooniverse joka kutsuu Internetin käyttäjät havaita kauttakulku on valokäyriä havaitsemat Kepler -avaruusteleskooppi .
Tähtitieteellinen kauttakulku on menetelmä eksoplaneettojen havaitsemiseksi, jota voidaan soveltaa vain planeettajärjestelmiin, joiden taso on kohtisuorassa taivaan tasoon nähden, joten todennäköisyys havaita tällainen kauttakulku satunnaiselle tähdelle satunnaisessa ajassa on erittäin pieni. Pyöreällä kiertoradalla ja planeetan tasaisessa satunnaisessa suunnassa tämä todennäköisyys on:
missä on tähden säde, on auringon säde, on planeetan kiertoradan tähti ympäri ja 1 AU vastaa tähtitieteellistä yksikköä . Tämä johtuu pallon kiinteän kulman osuudesta, jonka planeetan varjo pyyhkäisee.
Havaittava vaikutus on myös suhteellisen heikko, koska planeetta, jonka säde, kuten Jupiter, kulkee aurinkosäteen tähden edessä, aiheuttaa suhteellisen valovirran vähenemisen 1,1%. Tämä 1 prosentin suhde on myös maan teleskooppien havaitsemisraja. Tämä raja on 0,01% avaruusteleskoopeille, mikä vastaa maapallon halkaisijan planeettaa, joka kulkee auringon kaltaisen tähden edessä.
Eksoplaneettojen tähtitieteellisiä kauttakulku ovat tärkeitä, koska ne ovat luettavissa niiden säteellä niiden valokäyrä , niin, niiden massa, myös päätellä niiden tiheys. Radiaalinopeustekniikalla tehdyt vahvistukset osoittavat, että suurin osa kauttakulkuplaneettojen ehdokkaista pimenee binääritähtiä , joiden suhde on yksi planeetta 10-20 binaaritähteen.
Maan kauttakulku Auringon edessä toisesta tähdestäTransitomenetelmä mahdollistaa eksoplaneettojen havaitsemisen maasta, jos niiden kiertotaso sisältää aurinkokunnan. Samalla tavalla on myös mahdollista kysyä, mistä tähtijärjestelmistä voitaisiin tarkkailla Maan kulkua Auringon edessä, toisin sanoen mitkä tähdet ovat ekliptikan tasossa . 100 pc: n säteellä Auringon ympärillä ei-tyhjentävä tutkimus löysi noin 1000 tähteä, joista lähin on 28 valovuoden päässä . Siellä oleva tarkkailija voi pystyä määrittämään maapallon ilmakehän koostumuksen. Eri tähtien liike tarkoittaa kuitenkin sitä, että maapallon kulku on siellä havaittavissa vain vuosisadan pituisina aikoina.
2021 tutkimuksessa jälkeen luetellaan tietojen avulla astrometric of Gaia tähdet samassa säteellä 100 kpl , joista kauttakulkumaana Maan on tai tulee olemaan havaittavissa on 10000 vuoden välein keskitetty läsnä. 1715 tähtijärjestelmää on jo pystynyt havaitsemaan Maan kulkua ja 319 muuta pystyy havaitsemaan sen tulevaisuudessa; näistä löytyy erityisesti Ross 128 , Teegardenin tai Trappist 1: n tähti . Lisäksi 75 näistä tähtijärjestelmistä on riittävän lähellä, jotta ne ovat jo pystyneet havaitsemaan ihmiskunnan lähettämät radioaallot .
Tarina
Occultation Mercury Venus vuonna 1737 havaittiin John Bevis klo Royal Observatory Greenwich . Se on ainoa keskinäinen planeetan okkultointi, joka on koskaan kuvattu yksityiskohtaisesti. Marsin kauttakulku Jupiterin edessä12. syyskuuta 1170havaitsi kuitenkin munkki Gervase Canterburyssa ja kiinalaiset tähtitieteilijät.
Vuonna XVIII th luvulla, pari Venus siirtyy poikki su 1761 ja 1769 oli mahdollista mitata arvo astronominen yksikkö . On lisäksi tarkkailla tätä kauttakulku vuonna 1769 (ja etsiä eteläisen mantereen ) että kapteeni James Cook on kuninkaallisen laivaston teki matkan päässä Englannista kohteeseen Tahiti .
Viitteet
- Perryman 2011, sivu 104.
- Perryman 2011, sivu 117.
- Perryman 2011, sivu 106.
- (en) L. Kaltenegger ja J. Pepper: ” Mitkä tähdet voivat nähdä maapallon kulkevana eksoplaneettana? ” , Royal Astronomical Society: kuukausittaiset ilmoitukset: Letters , voi. 499, n ° 1,20. lokakuuta 2020( DOI 10.1093 / mnrasl / slaa161 , lue verkossa ), vapaa pääsy.
- (en) L. Kaltenegger ja JK Faherty, ” Menneisyyden, nykyisyyden ja tulevaisuuden tähdet, jotka voivat nähdä maapallon kulkevana eksoplaneettana ” , Nature , voi. 594,23. kesäkuuta 2021( lue verkossa )
Lähteet
- Michael Perryman , Exoplanet-käsikirja , Cambridge University Press,2011( ISBN 978-0-521-76559-6 ).
Bibliografia
- James Lequeux , Thérèse Encrenaz ja Fabienne Casoli , Eksoplaneettojen vallankumous , Les Ulis, EDP Sciences ,2017, 214 Sivumäärä ( ISBN 978-2-7598-2111-2 )