금성의 통과 주기 및 관측

금성의 통과 주기

태양과 금성, 지구는 584일 간격으로 대체로 일렬로 서 있지만 금성의 공전 궤도 평면과 지구의 공전 궤도 평면이 3.4도의 경사각이기 때문에 금성은 대략 일직선이 될 때 태양 위나 아래를 통과하는 것이 일반적이다.금성은 하합이 지구의 공전 궤도를 통과할 때에만 능일 현상이 발생한다.일반적으로 현지 볼 태양연선과 금성 태양연선의 모서리가 0.25도(태양시 직경의 절반)보다 작을 때 금성이 일면 발생한다.그러나 금성은 하합 때 태양 위나 아래 9.6°에서 멀리 날아갈 수 있다.

지구 243개 항성 궤도 주기(1개 주기 약 365.25636일)는 약 88,757.3일로 금성 395개 금성 항성 궤도 주기(한 주기 약 224.701일)를 합친 88,756.9일과 거의 같다.그래서 금성릉은 243년 만에 금성 일면통과가 일반화된다.이에 따라 월식과 일식을 비교할 수 있는 살로열은 243년이나 지난 금성 능일열을 하나의 서열로 만들었다.지구와 금성의 상대적 위치가 같은 주기와 243년 사이에도 편차가 있기 때문에 243년 만에 금성이 일면 발생했을 때 지구와 금성의 상대적 위치가 완전히 같지는 않다는 얘기다.상당한 시간이 흐른 뒤 지구와 금성의 상대적 위치가 금성 일면통과 함께 만들어지지 않을 것으로 보여 이 서열이 종식됐다.일렬의 존재기간은 상당히 길어질 수 있는데, 예를 들면, 기원전 1763년에 시작해서 2854년에 마침내 금성 일렬이 4,600여 [3] 년이나 존재하였다.

능일은 보통 짝을 지어 나타나 8년 정도 떨어져 있다.지구가 8회 공전하는 기간(약 2922.05일)과 금성이 13회 공전하는 기간(약 2921.1일)이 거의 같아 8년 전 이후 지구와 금성의 상대적 위치가 거의 같기 때문이다.하지만 금성이 매번 22시간 일찍 합치는 위치와 오차가 누적되기 때문에 근접한 행성합으로 제3의 금성 일면통과가 가능하지 않다.한 서열이 끝나거나 시작되면 짝짝이 금성 일면 나타나는 것이 일반적이다.짝짝이 금성 능일은 1396년(이 차례 금성 능일은 4번 시퀀스에 속하고, 짝짓기 6번 시퀀스 금성 능일은 1631년에 시작), 그 다음은 3089년(이 차금성 능일은 6번 시퀀스에 해당)에 등장한다.짝을 이룬 4번 순서는 2854년에 끝났다.2854년의 금성 일면 남극 대륙에서만 일부 과정을 볼 수 있고, 다른 지역에서는 금성이 태양의 가장자리를 스쳐 지나가거나 아예 볼 수 없는 경우만 볼 수 있다.

최근 1,700년(1396년~3089년) 동안 존재했던 금성 능일서열은 3번, 4번, 5번, 6번이다.이들은 각각 121.5년, 8년, 105.5년, 8년 간격으로 4→3→5→6→4로 순환한다.최근 금성 능일은 6월이나 12월에만 일어난다.령일마다 느리게 변동年243년마다 2일 정도 뒤로 미뤄진다.

 

금성의 통과 관측

금성이 태양 표면을 넘나드는 과정에서 흥미로운 광학현상이 펼쳐질 수 있다는 것은 매우 관측할 만하다.금성 일면에는 천문 촬영 건수가 많은 사건 중 하나다.많은 과학적이고 예술적인 영상들이 렉서스가 볼 수 있는 지역들: 유럽, 아프리카, 북아메리카, 그리고 아시아에서 계속 생겨나고 있어.과학적으로 보면 전문적인 천문사진작가들이 주목하는 과학성은 그 속에서 무언가를 발견할 수 있다.미학적 관점에서 보면 능일영상은 여러 종류로 나눌 수 있다.한 가지 주제는 선명한 태양판 위의 능일금성 포착이다.금성과 비행기, 금성과 저궤도 국제우주정거장의 어두운 그림자가 일상에 동시에 나타나는 등 이중 능일(捕捉日) 포착에 주력하고 있다.한 종류는 재미난 스타일이 담긴 구름이다.미국 노스캐롤라이나 주에서 촬영한 영상 오른쪽이다.영상에서 금성의 거무스름한 실루엣은 언뜻 보면 심상치 않은 외관을 가진 구름으로 오해받기 쉽다.
검은 방울과 훈륜 현상
금성 입릉과 능욕에서 세심한 관찰자가 발견할 수 있는 이른바 '검은 방울' 현상이 있을 수 있다.실제로 빛을 향해 손가락 두 개를 가까이 다가가면 손가락이 닿지 않아도 위아래 손가락 사이에 그림자가 드리워져 있는 것을 볼 수 있고, 손가락이 물방울처럼 붙어 있는 것을 볼 수 있는 '검은 방울'이 있다.
태양 가장자리와 내행성의 가장자리가 서로 가까이 닿을 때 아주 가는 실이 두 가장자리를 이어주는 것이 능일 때의 검은 방울이다.그 성인은 2004년 과학자들이 당시 발생한 능일현상에 대한 관찰을 통해 지구 대기권의 교란 및 일부 망원경의 해상력 부족으로 인한 광학적 가상의 발생은 금성의 대기권에서 비롯된 것이 아니라고 답변한 바 있다.실제로 애리조나대 글렌 슈나이더와 그의 두 동료는 논문에 '블랙방울 효과'가 금성 대기의 효과일 수 없다는 것을 입증했다.따라서 이들은 검은 방울 효과가 나타나는 것은 화상의 불투명성(지구 대기의 고장이나 망원경의 결함)과 태양 원반의 밝기가 그 가장자리에 가까울수록 어두운 결과라고 요약했다.
또 입릉과 출릉 단계에서 금성의 시면 가장자리에 아주 가는 '멀미'나 '광륜'을 끼워 넣는 경우도 있다.이 '멀미 고리'는 금성의 대기권 꼭대기에서 빛을 반사, 산란시켜 만들어낸 것이다.돋보기 투영 방식을 사용하면 볼 수 있지만 망원경에 필터를 덧대면 더 잘 알 수 있다.
통과 관측 요점
금성은 일면식도 없지만 일면통과 현상을 성공적으로 관측하기 위해서는 충분한 준비가 필요하다.우선 눈 보호에 신경 써야 한다.일반 선글라스에 의존해 태양을 직접 관측해서는 절대 안 된다.어떤 방법으로든 태양을 오래 쳐다보지 말고 항상 눈을 쉬게 해야 한다.금성능일 관찰은 태양의 흑점을 관찰하는 방법과 유사하지만 어떤 방법을 쓰더라도 햇빛에 눈이 상하지 않도록 눈의 안전에 각별히 주의해야 한다.일반적으로 다음과 같은 몇 가지 방법이 있다.
2012-6-6拍摄于广州市的金星凌日
2012-6-6 광주시 금성링일
1목시법: 필터(배드팩)나 용접 방호용 흑유리 등의 감광판을 통해 금성 일면통과가 관찰된다.눈 보호 차원에서 어떤 방법으로든 금성 일상을 보는 시간은 10초를 넘지 않도록 해야 한다.
2. 촬영 및 녹화법:금성 일면통과 과정을 필터 필터를 담은 카메라나 캠코더로 기록해 나중에 연구관람할 수 있도록 했다.
3. 망원경법: 망원경 앞쪽(물안경)에 필터(바드막)를 달아 금성 능일의 대기현상과 검은 방울을 관찰할 수 있다.
4투영법 망원경을 통해 태양을 흰색 판면에 투영해 관찰한다.안전하고 믿을 만하며 여러 명이 동시에 관람할 수 있다.
통과 인류관찰사

세계에서 처음으로 육안으로 금성의 능일을 관찰한 사람은 아랍 자연과학자이자 철학자 페라비(870~950년)였다.파라비가 목격한 금성 능일은 서기 910년 11월 24일 발생한 것으로 분석됐다.
세계 최초로 금성릉일을 독일의 위대한 천문학자 케플러(1571~1630년)로 예고했다.그는 1629년 펴낸 희한한 1631년 천상이라는 책에서 1631년 12월 7일 금성 일면통과가 일어난다고 썼다.
세계 최초로 천문망원경으로 금성능일을 관찰한 것은 영국의 천문학자 호록스(1619~1641년)와 크랍트리였다.두 사람은 1639년 12월 4일 망원경으로 17세기 마지막 금성 일면통과 함께 관찰됐다.
세계 최초로 금성 일별 태양시차 측정(천문단위)을 제시한 사람은 영국의 천문학자 할레(16561742)로 1716년 세계 곳곳에서 금성 일별 관찰을 제안하면서 태양시차를 금성 일별 일별 측정 방법을 정밀한 방식으로 논술했다.
금성의 대기 존재를 세계 최초로 발견한 사람은 러시아 과학자 로모노소프였다.그는 1761년 6월 6일 상트페테르부르크 인근 천문대에서 주의 깊게 관측했다.금성 일몰이 막 시작되고 금성의 가장자리가 태양의 가장자리와 막 닿는 것을 보았을 때, 금성 주변에는 희미하게 반짝이는 둥근 고리가 있다는 것을 알았다.자세히 들여다보면 금성 주변에 대기가 있어야 한다는 그의 생각은 금성이 태양에 가까워질 때 태양빛이 지나는 대기 굴절로 금성 주위에 밝은 고리가 형성된다.금성에 대기가 존재한다는 점을 지적한 것은 이번이 처음이다.금성의 대기에 대해서는 이산화탄소, 소량의 질소 등의 성분이 주성분인 것으로 알고 있다.
금세기 마지막 '금성릉의 날'인 2012년 6월 6일 아침 공연.2012년 6월 6일 오전 06:10. 금성 일면통과가 펼쳐진다.금성 능일(最后一次日)은 금세기 두 번째이자 마지막이라 세기의 절창이다.낮에는 작은 검은 점이 6시간 30분가량 천천히 지나간다. 각지의 시간은 우측 그림과 같다.