所謂金星凌日就是地球、金星和太陽(yáng)三者正好成一直線，從地球上看，金星成了一個(gè)劃過(guò)太陽(yáng)圓面的小黑點(diǎn)。通過(guò)計(jì)算可知，金星凌日的發(fā)生呈現(xiàn)一定的周期性，兩次金星凌日的時(shí)間間隔大致依次為8年、121.5年、8年、105.5年、8年、121.5年、8年、10年、5.5年……?，F(xiàn)代天文學(xué)之前，人們通過(guò)觀察金星凌日，用視差來(lái)測(cè)量日地之間的距離。

金星凌日-簡(jiǎn)介

金星軌道在地球軌道內(nèi)側(cè)，某些特殊時(shí)刻，地球、金星、太陽(yáng)會(huì)在一條直線上，這時(shí)從地球上可以看到金星就像一個(gè)小黑點(diǎn)一樣在太陽(yáng)表面緩慢移動(dòng)，天文學(xué)稱之為“金星凌日”。

通常都是用小時(shí)來(lái)計(jì)算金星凌日的時(shí)間(2004年和2012年，持續(xù)大概6小時(shí))。原理上類似于日食，雖然金星的直徑有差不多月亮的4倍。我們從地球上看金星要小的多是因?yàn)樗x地球更遠(yuǎn)一些?，F(xiàn)代天文學(xué)之前，人們通過(guò)觀察金星凌日，用視差來(lái)測(cè)量日地之間的距離。

金星是地球的內(nèi)行星，圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)一圈需要224.701天，地球圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)一圈需要365.2 56天。它倆的會(huì)合周期是583.92天，即金星連續(xù)兩次下合日的時(shí)間間隔。金星凌日可分為兩種 ：一種是降交點(diǎn)的金星凌日，它發(fā)生在6月8日前后。屆時(shí)，金星由北往南經(jīng)過(guò)日面(黃道); 一種是升交點(diǎn)的金星凌日，它發(fā)生在12月10日前后，屆時(shí)，金星由南往北經(jīng)過(guò)日面(黃道)。 人們通常認(rèn)為，降交點(diǎn)和升交點(diǎn)的金星凌日是成雙成對(duì)交替出現(xiàn)的，在數(shù)量上是平分秋色的。 其實(shí)不然，兩者在數(shù)量上是不相等的，即降交點(diǎn)的金星凌日比升交點(diǎn)的多。從公元902年至29 84年，共出現(xiàn)32次金星凌日，其中降交點(diǎn)金星凌日有18次，而升交點(diǎn)金星凌日只有14次。降交點(diǎn)金星凌日比升交點(diǎn)的多的原因就是降交點(diǎn)(6月8日前后)的金星凌日，金星距離地球較 遠(yuǎn)，達(dá)4321萬(wàn)千米;而升交點(diǎn)的金星凌日，金星距離地球較近，只有3947萬(wàn)千米。在同等條件 下，如果距離地球較遠(yuǎn)，金星凌日發(fā)生的幾率就越多。

2009年6月8日，金星將從地球與太陽(yáng)之間經(jīng)過(guò)，人們將看到一個(gè)小黑點(diǎn)從日面移過(guò)，這就是金星凌日。其實(shí)金星凌日，就像日月食，也是一種交食現(xiàn)象，只是由于金星的視圓面大大小于太陽(yáng)的視圓面，才使得它表現(xiàn)為在日面上出現(xiàn)一個(gè)緩慢移動(dòng)的小黑點(diǎn)。

我們知道，不僅金星有凌日，水星也凌日，但是火星、木星、土星、天王星海王星和冥王星則都沒(méi)有凌日。這是因?yàn)樗呛徒鹦嵌际窃诘厍虻墓D(zhuǎn)軌道內(nèi)側(cè)環(huán)繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)(這樣的行星叫內(nèi)行星)，它們有機(jī)會(huì)從太陽(yáng)和地球之間通過(guò)，這是產(chǎn)生行星凌日的必須條件。而火、木、土、天王、海王和冥王各大行星都是在地球公轉(zhuǎn)軌道的外側(cè)環(huán)繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)(這樣的行星叫外行星)，它們不可能從太陽(yáng)和地球之間通過(guò)。

既然凌日是內(nèi)行星才會(huì)有的天象，而且它的發(fā)生肯定與它的視運(yùn)動(dòng)有關(guān)，那么我們就來(lái)介紹一下這方面的情況。內(nèi)行星永遠(yuǎn)只是在太陽(yáng)附近來(lái)回?cái)[動(dòng)，它們相對(duì)于太陽(yáng)的位置有這么幾種情況：地球、內(nèi)行星和太陽(yáng)處同一方向上的時(shí)候，內(nèi)行星在地球和太陽(yáng)之間時(shí)稱作下合，內(nèi)行星在地球和太陽(yáng)的延長(zhǎng)線方向時(shí)稱作上合，在上合和下合的前后，各有一段時(shí)間，內(nèi)行星離太陽(yáng)太近而被太陽(yáng)光淹沒(méi)，通常我們看不見它們。內(nèi)行星與太陽(yáng)的角距離最大時(shí)，稱為大距，又有東大距和西大距之分。顯然，內(nèi)行星東大距時(shí)，位于太陽(yáng)的東面，我們可以在太陽(yáng)落山前后在西地平線上看到它，被稱為昏星;內(nèi)行星西大距時(shí)是晨星，可以在太陽(yáng)升起前后在東地平線上看到它。水星和金星的大距分別不會(huì)超過(guò)28°和48° (twg)。

金星凌日-周期

金星凌日以兩次凌日為一組，間隔8年，但是兩組之間的間隔卻有100多年。2004年之前的最后組金星凌日發(fā)生在1874年的12月和1882年12月。21世紀(jì)的首次金星凌日發(fā)生在2004年6月8日，這一組的另一次將要發(fā)生在2012年的6月。再下一次是2117年和2125年。

每種類型每隔243年出現(xiàn)一次，是因?yàn)榈厍蛏系?43個(gè)恒星年(365.25636天)是88757.3天，金星上的395個(gè)恒星年(224.701天)是88756.9天。因此經(jīng)過(guò)這個(gè)時(shí)間段后金星與地球差不多同時(shí)回到各自軌道上同一位置。

由于金星和地球環(huán)繞太陽(yáng)的運(yùn)行軌道不在同一個(gè)平面上，因此并不是每次金星下合日都會(huì)發(fā)生金星凌日現(xiàn)象。一般的說(shuō)，地球在每年12月10日前后經(jīng)過(guò)金星軌道的升交點(diǎn)，在每年6月8日前后經(jīng)過(guò)金星軌道的降交點(diǎn)，因此，金星凌日只能發(fā)生在這兩個(gè)日期前后。

金星凌日有著8年、243年和251年的周期。8年的周期等到于8個(gè)地球年(365.256天)、13個(gè)金 星年(224.701天_)和5個(gè)會(huì)合周期(583.92天)。243年的周期等于243個(gè)地球年、408個(gè)金星年 和157個(gè)會(huì)合周期。任意選取8年，可得兩次金星凌日，如1874年至1882年。任意選取243年， 可得5次金星凌日，如1874年至2117年，任意選取251年,可得6次金星凌日，如1874年至2117年 。

兩次金星凌日的間隔時(shí)間分別是：8年、121.5年、8年、105.5年、8年、121.5年、8年、10 5.5年，這樣依次地排列下去。其中8、121.5、8、105..5之和等于243是金星凌日最基本和最 穩(wěn)定的周期。從金星凌日的長(zhǎng)周期可看出，金星降交點(diǎn)(升交點(diǎn))是自西向東移動(dòng)的。

2004的 6月8日金星凌日比1761年6月6日金星凌日推遲了兩天，即在243年中，金星的降交點(diǎn)向前(向 東)移動(dòng)了兩天。對(duì)于8年的金星周期，我國(guó)天文學(xué)家早在二千二百多年前就發(fā)現(xiàn)了。成書在 西漢的《五星占》寫道：“五出，為日八歲，而復(fù)與營(yíng)室晨出東方?！边@是說(shuō)金星的五個(gè)會(huì)合 周期恰好等到于八年，即金星在八年前或八年后會(huì)在相同的時(shí)間里復(fù)現(xiàn)在相同的星座。這說(shuō)明 我國(guó)古代天文學(xué)家早已掌握了金星與地球的運(yùn)行規(guī)律。從以上金星凌日的周期可看出，任何一 個(gè)人，一生中最多只可看到兩次金星凌日，最少的一次也看不到。

最早關(guān)于金星凌日現(xiàn)象的記載來(lái)自阿拉伯自然科學(xué)家、哲學(xué)家法拉比。他在一張羊皮紙上寫道：“我看見了金星，它像太陽(yáng)面龐上的一粒胎痣?！比绻@是真實(shí)的，那么，法拉比看到的是在910年11月24日發(fā)生的金星凌日。

17世紀(jì)，英國(guó)天文學(xué)家愛(ài)德蒙·哈雷最早提出了觀測(cè)方法。最早成功預(yù)報(bào)金星凌日的是德國(guó)天文學(xué)家開普勒。他成功預(yù)言了在1631年12月7日發(fā)生的金星凌日。1761年發(fā)生的金星凌日，被俄國(guó)天文學(xué)家羅蒙諾索夫發(fā)現(xiàn)了金星大氣，這是人類第一次知道出地球以外有大氣的行星。

2004年6月8日金星凌日是21世紀(jì)第一次金星凌日。

上一次金星凌日發(fā)生在1882年12月6日。

金星凌日-科學(xué)作用

在科學(xué)史上，金星凌日曾起到過(guò)非常積極的作用。1716年英國(guó)著名天文學(xué)家哈雷發(fā)表論文提出了一套利用觀測(cè)金星凌日來(lái)計(jì)算地球與太陽(yáng)之間距離的方法，從而使人們首次有可能比較精確地獲得太陽(yáng)系的大小。于是1761年和1769年的金星凌日而成為眾多天文學(xué)家競(jìng)相觀測(cè)的目標(biāo)。1824年德國(guó)天文學(xué)家恩克發(fā)表了對(duì)兩次觀測(cè)的比較全面的討論結(jié)果，得到地球距離太陽(yáng)1.53億公里，但該值的不確定度較大。因?yàn)槿盏鼐嚯x是一個(gè)最基本的天文常數(shù)，日地距離的測(cè)定被譽(yù)為“最崇高的天文問(wèn)題”，所以天文學(xué)家把更多的精力投入到了1874年和1882年的金星凌日觀測(cè)。最后從1882年的觀測(cè)結(jié)果歸算出日地距離為1.4934億±9.6萬(wàn)公里，現(xiàn)在的1.49597870億公里。

金星凌日-觀測(cè)要點(diǎn)

2004年6月8日的金星凌日難得一見，但要成功觀測(cè)凌日現(xiàn)象必須作好充分準(zhǔn)備。

首先必須注意保護(hù)自己的眼睛。切切不可用普通的太陽(yáng)鏡來(lái)直接觀測(cè)太陽(yáng)。無(wú)論采取什么樣的方法來(lái)觀測(cè)，都不要長(zhǎng)時(shí)間地凝視太陽(yáng)，必須經(jīng)常讓眼睛休息片刻。

觀測(cè)者必須使用適當(dāng)?shù)臏p光裝置來(lái)保護(hù)眼睛，最好使用專用的日食觀測(cè)卡，但使用前應(yīng)仔細(xì)檢查觀測(cè)卡的膜層是否完好，有否小孔等瑕疵。我們還可以用電焊防護(hù)玻璃、用煙充分熏黑的普通玻璃或幾層過(guò)度曝光的膠卷等作為觀測(cè)工具。比較而言，用望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行投影觀測(cè)可以取得更好的效果。

在金星進(jìn)入太陽(yáng)圓面之前，金星是看不到的。因此，必須根據(jù)預(yù)報(bào)的金星凌始外切時(shí)刻和該時(shí)刻金星的位置角，耐心地等待金星凌始外切的出現(xiàn)。

在凌日觀測(cè)中，共有5個(gè)特殊時(shí)刻。其中凌甚是無(wú)法直接取得的，而凌始外切時(shí)刻的實(shí)測(cè)記錄比較困難?？梢员容^準(zhǔn)確記錄下來(lái)的是：凌始內(nèi)切、凌終內(nèi)切和凌終外切。凌終外切之后金星就看不到了，凌日過(guò)程結(jié)束。在上海只能記錄到凌始內(nèi)切。

金星凌日-世界第一

世界上第一個(gè)用肉眼觀察金星凌日的人是阿拉伯自然科學(xué)家、哲學(xué)家法拉比(870至950年)，他在一張羊皮紙上寫道：“我看見了金星，它像太陽(yáng)面龐上的一粒胎痣。”據(jù)分析，法拉比目睹到這次金星凌日發(fā)生在公元910年11月24日。

世界上第一個(gè)向世人預(yù)告金星凌日是德國(guó)偉大的天文學(xué)家開普勒(1571至1630年)。他在1629年出版的《稀奇的1631年天象》一書中寫道：1631年12月7日將發(fā)生金星凌日。

世界上第一個(gè)用天文望遠(yuǎn)鏡觀察金星凌日是英國(guó)的天文學(xué)家霍羅克斯(1619至1641年)和克拉布特里。他倆在1639年12月4日用望遠(yuǎn)鏡觀察到十七世紀(jì)最后一次金星凌日。

世界上第一個(gè)提出用金星凌日測(cè)量太陽(yáng)視差和日地距離(天文單位)的人是英國(guó)天文學(xué)家哈雷(1656至1742年)，他在1716年建議在世界各地聯(lián)合觀察金星凌日，并論述了利用金星凌日測(cè)量太陽(yáng)視差的方法，這是當(dāng)時(shí)精確測(cè)定太陽(yáng)視差的理想方法。

世界上第一個(gè)發(fā)現(xiàn)金星有大氣存在的人是俄國(guó)科學(xué)家羅蒙諾索夫。他在1761年6月6日觀察金星凌日時(shí)發(fā)現(xiàn)金星有大氣存在，這是人類在其它行星上首次發(fā)現(xiàn)大氣。

金星凌日-觀看時(shí)間表

公元902年至3097年金星凌日一覽表(北京時(shí)間)

902年11月26日金星從日面北緣掠過(guò)

910年11月24日

1032年5月24日至25日

1040年5月22日

1145年11月26日金星從日面北緣掠過(guò)

1153年11月24日

1275年5月26日

1283年5月23日

1388年11月26日金星從日面北緣掠過(guò)

1396年11月23日至24日

1518年5月26日

1526年5月24日

1631年12月7日

1639年12月4日至5日

1761年6月6日

1769年6月4日

1874年12月9日

1882年12月6日至7日

2004年6月8日

2012年6月6日

2117年12月11日

2125年12月8日至9日

2247年6月11日

2255年6月9日

2360年12月13日

2368年12月10日至11日

2490年6月12日至13日

2498年6月10日

2603年12月16日

2611年12月13日

2733年6月15日至16日

2741年6月13日

2846年12月17日

2854年12月14日金星從日面南緣掠過(guò)

2976年6月17日

2984年6月14日至15日

3089年12月19日

3097年12月16日金星從日面南緣掠過(guò)

金星凌日-地球之外的金星凌日

火星、木星、土星、天王星及海王星同樣有金星凌日之天文現(xiàn)象。