西南交通大学 李俊
金星凌日时间的计算
天文学上将金星运行到太阳和地球之间，三者恰好在一条直线上时，金星挡住部分日面而发生的天象称之为“金星凌日”。天文学上将243年作为金星凌日的周期。上次金星凌日发生在日，时间长达6小时，是一种“降交点”的金星凌日。而下一次的金星凌日则要等到2117年，时间间隔105.5年，错过了12年的那次金星凌日，很多人都无法欣赏下一次的天文奇观了。
金星凌日以两次凌日为一组，间隔8年，但是两组之间的间隔却有100多年。2004年之前的最后组金星凌日发生在1874年的12月和1882年12月，间隔121.5年。21世纪的首次金星凌日发生在日，另一次发生在2012年的6月6日。再下一次是2117年和日左右，间隔105.5年。
首先，我们看到金星凌日发生的时间在6月份或12月份。因此，金星凌日可分为两种：一种是降交点的金星凌日，它发生在6月8日前后，金星由北往南经过日面（黄道)；一种是升交点的金星凌日，它发生在12月10日前后，金星由南往北经过日面（黄道）。
那么金星凌日的周期是如何计算的呢？
金星、地球和太阳处于一条线上，则容易理解金星凌日的周期必须既是会合周期的倍数，又是金星公转周期和地球公转周期的倍数。
金星的公转周期 224.701 日，地球的公转周期365.25636日，可由1/S=1/E－1/T
(E为地球公转周期，T为金星的公转周期，S为会合
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周期)计算出会合周期为583.92日。
再根据（S-E）/E=A，计算出每次金地会合，会合的位置比前次会合的位置前进了A=0.5988265 圆周。
太阳角直径 0.5度，而金星轨道倾角 3.394度，计算得从地球上看金星离升降交点的角距离不能大于
0.25/tg(3.394°) = 4.215°（1）
因为此时，金地距离为
1-0.723=0.277AU
而金日距离约为0.723AU。 所以从太阳中心看(因为下面的角度分析都是以太阳中心为依据的)，金星离升降交点的角距离不能大于
4.215*0.277/0.723=1.615°（3）
2*1.615°=3.23°（4）
即凌日限为3.23度。
我们假设金星凌日在某次会合时刻发生，那么以后的每次会合位置都将前进0.5988265 圆周，当过了5个周期之后，会合位置基本回到同一位置。此时，转过了三圈。它们相差了
-360°*(3-5*0.5988265)=-2.11°（5）
也就是从上次凌日的位置上往后2.11°。而从上面我们知道凌日限是3.23°，还处在凌日限内，所以这次凌日是可以发生的。 这两次的凌日刚好差
5*583.92=2919.6日（约为8年）（6）
因此金星凌日的短周期为8年。2004年的6月8日正好与日相差8年，但是因为12年相较04年凌日点西移了2.11度，
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故凌日现象发生的日期提前了2天。
当再过了大约76个周期之后，会合位置又前进了
76*0..510814个圆周
此时，会合位置来到了金星凌日的另一个交点（降交点和升交点相差半个圆周）。而76个周期约为121.5年。故金星凌日的长周期为121.5年左右。
从升交点凌日到降交点凌日要经过121.5年，而从降交点凌日到升交点凌日则要经过105.5年。我们上面做的假设计算就是从升交点到降交点的发生长周期的金星凌日。在降交点凌日时，凌日点偏于凌日限的西边缘。当经过66个会合周期（共105.5年）之后，凌日点进入升交点凌日限的东边缘。在发生两次凌日，凌日点离开升交点凌日限后，凌日点要多向西移4.22°左右（5个会合周期相差2.11°）才能进入降交点的凌日限，这就是两者相差16年（即10个会合周期）的原因。
根据历史上的金星凌日的周期统计，8年、121.5年、8年、105.5年之和等于243年是金星凌日最基本和最稳定的周期。所以，就将243年作为金星凌日的周期。而下一次金星凌日会发生在日前后，是从降交点凌日到升交点的金星凌日，周期为105.5年。
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李俊 金星凌日时间的计算
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天象 - 水星凌日
当水星运行到太阳和地球之间时，我们在太阳圆面上会看到一个小黑点穿过，这种现象称为水星凌日。黑色小圆点就是水星的投影。水星凌日发生在五月初或十一月初，平均每百年出现十三次水星凌日的现象。最近发生的水星凌日：日、日、日。地球每年5月8日前后经过水星轨道的降交点，每年11月10日前后又经过水星轨道的升交点。所以，水星凌日只能发生在这两个日期的前后。
由于水星的公转速度比地球快，它将从日面的东边进来、西边退出，分别称为凌始、凌终，通过较高倍率的目镜，可以看到凌始、凌终的过程。
2.观测指导：
观测水星凌日必须借助望远镜。双筒望远镜物镜（前镜）直径70毫米的较理想；需要选购多层镀膜的物镜，通常镀绿膜、蓝膜的较好。需要着重指出的是，观察水星凌日，千万不能用肉眼直接看太阳，要注意保护眼睛。
正规的凌日观测要进行描图，因此要选择带有投影屏的天文望远镜。一台带有赤道仪并配备有电跟的望远镜会使你在长时间观测中更加轻松。
在入凌前，要把表对得尽量准确，应尽可能的调整好极轴，并把东西线画好(或把观测用纸调整好)，把太阳上的可见黑子描绘于观测用纸上。描图时，要注意手不要压屏幕，头不要碰屏幕，尽量保持屏幕稳定，增加准确度。描完黑子后，就进入了准备的最后阶段。这时，眼睛要目不转睛地注视日面的东边缘，当看到圆滑的边缘像日食似的刚开始缺了一小块时，意味着凌日开始了。应立刻记下时间，这便是入凌时的外切时间(日面东边缘与金星西边缘外切的时刻)，并描出外切的位置。同样，也应记下入凌时的内切时间(日面东边缘与金星东边缘内切的时刻)，描出内切的位置。这时，整个金星已经完全处于太阳的圆面之内了。从此刻开始，要每隔半个小时把水星的位置在同一张观测用纸上描绘一遍，在每个位置上注明时间，直至即将出凌。整个凌日过程中，为了保证仪器的安全，不要总是让仪器工作。在休息时，盖上镜头盖，关掉电跟(如果有的话)，尽可能的让仪器冷却。由于投影观测不用深暗的滤光片或根本不用，目镜片的温度常达到几百度，因此要谨防烫伤和镜片炸裂，不要用手靠近目镜。看奇闻，就上华奇网！
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水星凌日全景解读 壮丽美景惊艳世界
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由于水星和地球的绕日运行轨道不在同一个平面上，而是有一个7度的倾角。二者只有两个交点:升交点与降交点。因此，只有水星处于轨道上的这两个交点附近，而日水地三者又恰好排成一条直线时，在地球上可以观察到太阳上有一个小黑斑在缓慢移动，这种现象称为水星凌日。水星凌日示意图　　水星凌日原理水星凌日(transit of Mercury )发生的原理与日食相似。由于水星和地球的绕日运行轨道不在同一个平面上，而是有一个7度的倾角。二者只有两个交点:升交点与降交点。因此，只有水星处于轨道上的这两个交点附近，而日水地三者又恰好排成一条直线时，在地球上可以观察到太阳上有一个小黑斑在缓慢移动，这种现象称为水星凌日。小黑斑是由于水星挡住了太阳射向地球的一部分光而形成的。地球每年5月8日前后经过水星轨道的降交点，每年11月10日前后又经过水星轨道的升交点。所以，水星凌日只能发生在这两个日期的前后。水星凌日发生在5月(降交点)比发生在11月(升交点)少得多。
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9日乌鲁木齐市西方上空将现“水星凌日”
小黑点缓慢爬过太阳的“脸”
亚心网讯（记者 赵梅）本月9日傍晚，乌鲁木齐市市民将迎来几年才能看到一次的罕见天象——“水星凌日”，当天19时12分开始，太阳系的“小不点”水星将偷偷去亲吻太阳的“脸”。当天20时40分之前，如果天气晴好，乌市市民在西边开阔地带，用单筒望远镜就能观赏到这浪漫传奇的一幕。
据新疆天文学会秘书长宋华刚介绍，水星是太阳系八大行星中个头最小、距离太阳最近的一颗行星，因为它离太阳太近，时常湮没在太阳的光辉里，平时，我们用肉眼很难观测到它，只有水星和太阳的角距达到最大即“大距”时，市民才有希望目睹到它。比如，今年水星一共发生过6次大距，但我们只能在4月18日日落时或者9月29日日出时能用肉眼清晰观测到它。
“‘水星凌日’是指太阳、水星、地球运行到一条直线上，水星走到太阳和地球之间，把太阳遮住后产生的天文现象。”宋华刚说，这一天象出现时只能用单筒望远镜看到一个小黑点缓慢爬过太阳的“脸”。
据了解，“水星凌日”天象平均每100年出现13.4次，且只出现在5月8日和11月10日前后，几年才有机会看到一次。宋华刚说，这次凌日仅能在国内中西部看到，越往西观测的时间越长，越往东观测时间越短。
在新疆，喀什观测时间最长，预计比乌鲁木齐长40分钟左右，哈密观测时间最短，比乌鲁木齐短15分钟左右。乌鲁木齐有约一个半小时的观测时间，从19时12分持续到20时40分左右。相关专家提醒，为避免伤眼，市民不要直接用望远镜观测，要在望远镜前段加减光镜，且要用放大倍数20倍以上的单筒望远镜才能观测到这一天象。
下一次凌日可能要等16年
为什么“水星凌日”天象平均100年才发生13.4次？
据宋华刚介绍，这是因为水星和地球的公转轨道倾斜度太小，仅有7度。而“水星凌日”天象，是要等水星恰巧处在这个倾斜度的升交点或降交点位置，并且和太阳、地球在一条线上时才会发生。
但水星却很少有机会来到这个角度，它经常从地球和太阳之间的偏上或偏下掠过，因此，“水星凌日”天象多年才会发生一次。这一天象出现时，也不是每一个地区或者每一次都能看到。
天文学家测算，国内上次“水星凌日”时间是日，预计下一次将出现在日，但我国未必能观测到，如果观测不到，再下一次要等到16年后，即日。
水星呆两天地球上近一年
据宋华刚介绍，看着比月亮小很多的水星，其实比月亮还要大。它虽然是太阳系八大行星——水星，金星，地球，火星，木星，土星，天王星，海王星中的“小不点”，但它的半径却为2439公里，个头要比月球大三分之一，我们之所以看它比月亮小很多，是因为它距离太阳近，距离我们比月球远很多。
宋华刚说，“小不点”外表与月球还颇为相似，表面都是大大小小的陨石坑，但它的内部结构却很像地球，也分为壳、幔、核三层。只是它的个头比地球小很多，18个水星合起来才抵得上一个地球的大小。
水星还是八大行星中“跑”得最快的，它的轨道速度一秒钟可达48公里，比地球的轨道速度要快18公里。
水星上一昼夜的时间，相当于地球上176天，在水星两个昼夜，等于地球上352天。它也是八大行星中昼夜温差最大的，白天在太阳直射处，其温度可高达427摄氏度，而黑夜寒冷时，又可降至-173摄氏度，昼夜温差达600摄氏度。
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　　水星凌日（transit of Mercury ）发生的原理与日食相似。由于水星和地球的绕日运行轨道不在同一个平面上，而是有一个7度的倾角。因此，只有水星和地球两者的轨道处于同一个平面上，而日水地三者又恰好排成一条直线时，在地球上可以观察到太阳上有一个小黑斑在缓慢移动，这种现象称为水星凌日。小黑斑是由于水星挡住了太阳射向地球的一部分光而形成的。
　　地球每年5月8日前后经过水星轨道的降交点，每年11月10日前后又经过水星轨道的升交点。所以，水星凌日只能发生在这两个日期的前后。水星凌日发生在5月（降交点）比发生在11月（升交点）少得多。
　　水星绕太阳运行的周期为88天，但是由于水星和地球的公转轨道存在一定的夹角，水星、太阳、地球很少会排列在一条直线上。因此这种水星凌日的天象每世纪只会出现13.4次。
　　水星凌日（Transit of Mercury）是一种天文现象。当水星运行至地球和太阳之间，如果三者能够连成直线，便会产生水星凌日现象。观测时会发现一黑色小圆点横向穿过太阳圆面，黑色小圆点就是水星的投影。水星凌日发生在五月初或十一月初，平均每百年出现十三次水星凌日的现象。发生的水星凌日：日、日、日。
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