VCSE – A VEGA ’20 tábor lakói a Merkúr bolygót észlelik – Őrimagyarósd, 2020.07.21. 3:33 NYISZ (Román Dávid felvétele – a kép kattintással nagyítható)

A VEGA ’20 csillagászati megfigyelőtábor lakói 2020.07.21-én hajnalban fent maradtak együtt a 8 bolygóval, hogy egyszerre észleljék a lehető legtöbbet. Ezekben a napokban különös eseménynek lehetünk tanúi: majdnem egy órán át minden bolygó egyszerre van az égen. Olvasd tovább

VCSE - A pontsorozat a Merkúr bolygót mutatja a 2016. évi Merkúr-átvonulás során. A tranzit során különböző időpillanatokban lefényképezték a bolygót, és a képeket egybe dolgozták. Jól látszik a napkorong széle felé a szélsötétetés jelensége (ezt a Nap légköre hozza létre), és egy-egy apró napfoltkezdemény is. Az SDO (Solar Dyanimcs Observatory) műhold felvételeiből. - Forrás: NASA's Goddard Space Flight Center/SDO/Genna Duberstein
VCSE – A pontsorozat a Merkúr bolygót mutatja a 2016. évi Merkúr-átvonuláskor. A tranzit során különböző időpillanatokban lefényképezték a bolygót, és a képeket egybedolgozták. Jól látszik a napkorong széle felé a szélsötétedés jelensége (ezt a Nap légköre hozza létre), és egy-egy apró napfoltkezdemény is. Az SDO (Solar Dynamics Observatory) műhold felvételeiből. – Forrás: NASA’s Goddard Space Flight Center/SDO/Genna Duberstein

Idén is át fog vonulni a Merkúr bolygó a napkorong előtt a Földről nézve. (Az átvonulást tranzitnak is nevezik a csillagászatban.) Az idei jelenség Magyarországról is jól látható, amennyiben derült lesz az idő, és nem takarják felhők az eget.

A meglehetősen ritka jelenséget 2019. november 11-én 13.30-tól kezdődően mutatjuk be a Vega Csillagászati Egyesület és a TIT Öveges Egyesület szervezésében Zalaegerszegen. (Időpontok Közép-Európai Idő szerint, amely megegyezik az óránk által novemberben mutatott téli időszámítással.)

Helyszín: Sportcsarnok főbejáratától északi irányban.

Idő: 13:30-tól napnyugta előttig. Napnyugta 16:23-kor lesz Zalaegerszegről nézve, de a helyszínről látható horizont miatt ennél néhány percnél korábban be kell fejezni az észlelést.

A rendezvénnyel párhuzamosan Jandó Dániel tart zártkörű távcsöves bemutatót rendkívüli fizika óra keretében a Zrínyi Miklós Gimnázium udvarán az iskola diákjai számára.

VCSE - Merkúr átvonulás bemutató 2016 május
VCSE – Merkúr-átvonulás bemutató 2016. május 9-én Zalaegerszegen a Dísz téren. (A kép kattintásra nagyítható.)

A jelenségről

A belső bolygók, így a Vénusz és a Merkúr, időnként áthaladnak a Nap korongja előtt. A legbelső ismert bolygó, a Merkúr átvonulása legutóbb 2016 májusában, legközelebb 2032 novemberében lesz ismét megfigyelhető. 100 év leforgása alatt 13 vagy 14 Merkúr-tranzitra kerül sor a Földről nézve.

VCSE - A napkorong és rajta a Merkúr helyzete különböző időpillanatokban a jelenség folyamán. Az időpontok UT-ben vannak feltüntetve az ábrán, ami a mi KöZEI-nknél egy órával kevesebb (UT = KöZEI - 1 óra). - Forrás: wikipedia
VCSE – A napkorong és rajta a Merkúr helyzete különböző időpillanatokban a jelenség folyamán. Az időpontok UT-ben vannak feltüntetve az ábrán, ami a mi KöZEI-nknél egy órával kevesebb (UT = KöZEI-1 óra). – Forrás: Wikipedia

A jelenség központi csillagunk korongjának érintésével kezdődik 2019. november 11-én 13:35 KöZEI-kor, majd 19 óra 4 perckor, azaz kicsit több, mint 4 és fél óra múlva ér véget. Hazánkból a jelenség befejezése előtt lenyugszik a Nap, így a kilépését a korong elől már nem szemlélhetjük meg. A jelenség közepe 16 óra 20 perc KöZEI-kor lesz.

VCSE - A Föld képe a Nap közepéből nézve a jelenség során. Az időpontok UT-ben vannak. Látható, hogy míg alacsonyan megfigyelhetjük a Napot Európából a jelenség kezdetén és közepén, a végén már nem látszik Európából a Nap, így ajelenség végéről most lemaradunk. - Forrás: wikipedia
VCSE – A Föld képe a Nap közepéből nézve a jelenség során. Az időpontok UT-ben vannak. Látható, hogy míg alacsonyan megfigyelhetjük a Napot Európából a jelenség kezdetén és közepén, a végén már nem látszik Európából a Nap, így a jelenség végéről most lemaradunk. – Forrás: Wikipedia

Miért ilyen ritka a jelenség? A Merkúr pályája a Föld keringési síkjával szöget zár be, így a földközelsége esetén, vagyis amikor a Nap és köztünk halad el, akkor a látszólagos helye néha a Nap alatt, máskor afölött figyelhető meg. A Merkúr átvonulásait csak távcsővel és napszűrővel, vagy kivetítéssel, esetleg lyukkamerával lehet megfigyelni. Az első Merkúr-átvonulást 1631-ben figyelte meg Gassendi. Ennek bekövetkeztetét Kepler jósolta meg az általa kidolgozott bolygótáblázatok alapján.

A jelenség közös megfigyelésére minden kedves tagtársunkat és külsős érdeklődőt szeretettel várunk. A helyszínen lehetőség lesz befizetni a 2020. évi tagdíjakat és belépni a VCSE-be.

Bánfalvi Péter – Jandó Attila – Csizmadia Szilárd

Egy bolygót akkor látunk jól, ha napnyugta után még sokáig megfigyelhető, fényes és nagy átmérőjű, vagy ha napkelte előtt nagyon korán felkel – netán egész éjjel fenn van az égen. A Merkúrt a legnehezebb megfigyelni a Naprendszer szabad szemmel látható bolygói közül, olyannyira, hogy pl. Kopernikusz sohasem látta saját szemével ezt az égitestet! [1] Pedig fényesebb lehet a Vegánál vagy a Capellánál is, a csillagok közül csak a Nap és a Szíriusz fényesebb nála. Megfigyeléséhez jó nyugati, illetve keleti horizontú megfigyelőhelyre van szükség.

VCSE - A Merkúr bolygó a Messenger űrszonda felerősített színezésű felvételén (emberi szemmel szürkésnek látnánk a bolygót). - NASA
VCSE – A Merkúr bolygó a Messenger űrszonda felerősített színezésű felvételén (emberi szemmel szürkésnek látnánk a bolygót). – NASA

A Naprendszerben a Merkúr a legbelső bolygó, egyben a leggyorsabb mozgású is: erősen excentrikus pályáján mintegy 88 nap alatt kerüli meg központi csillagunkat. Emiatt legtöbbször a Naphoz közel tartózkodik az égbolton, a Földről nézve nagyon kicsi a Nap és a Merkúr közti szög (ld. ábra lentebb). Ezt a szöget a Merkúr elongációjának (Naptól való kitérésének) nevezzük. A Merkúr szabad szemmel a Földről nézve csak a horizont közelében látszik az esti vagy a hajnali szürkületi égbolton nagy néha, egyébként pedig elveszik a Nap fényözönében. Minél nagyobb az elongáció, annál messzebb látszik a Merkúr az égbolton a Naptól, és így annál könnyebb megfigyelni. Nagyobb elongációszögeknél ugyanis nem tűnik el a Nap fényében. Önmagában azonban nem elegendő a Merkúr megpillantásához, hogy nagy legyen az elongációja. Ha ugyanis a kitérés a Naptól a zenit felé – függőlegesen felfelé – lenne, akkor jóval a Nap után nyugodna és könnyedén megfigyelhetnénk; ha viszont a kitérés a horizonttal párhuzamos (vízszintes), akkor a Merkúr esetleg előbb lenyugszik, mint a Nap, és egyáltalán nem látjuk az esti szürkületben. Mindezeket az ekliptikát és a horizontot bemutató ábrán lehet látni. Az, hogy az elongáció a zenit felé, illetve a horizonttal párhuzamosan történjen, az Magyarország földrajzi szélességein persze nem következik be, inkább oldalra valamelyik irányban ferde szögben tér ki a Naptól. Az egyenlítő környékén azonban elképzelhető, hogy ha a Merkúr legnagyobb kitérése (elongációja) pl. napéjegyenlőségkor következik be, akkor a Merkúr szinte tökéletesen pontosan a zenit irányába látszik a Naptól. Ez azért lehetséges, mert ilyenkor az ekliptika onnét nézve majdnem merőleges a horizontra. Az egyenlítő széles környékéről ilyenkor a Merkúr láthatósága sokkal jobb, mint északabbi vagy délebbi szélességekről.

VCSE - A Merk+r es a fol palyaja.
VCSE – A Merkúr elongációjának változása erősen excentrikus pályája következtében. Középen a Nap, a belső ellipszispálya a Merkúr pályája, a külső a Föld pályája. MAR, SEP: március, szeptember, a Föld pályáján a hónapok kezdőbetűi szerepelnek körbe-körbe. Aphelion: naptávol, Perihelion: napközel. Greatest E. elongation: legnagyobb keleti kitérés, Greatest W. elongation: legnagyobb nyugati kitérés. Az ábra világosan mutatja, hogy a Merkúr nagy, e=0,2056 nagyságú excentricitása miatt a legnagyobb kitérések szögei erős határok között mozognak. Balra a SEP felirat mellett a Tavaszpont jele. Az ábrabeli csillagászati jelek listáját lásd a cikk végén. Az angol nyelvű feliratok magyarázata:  – A kép forrása: JRASC, Northcutt, ld. [1]

Északabbi – vagy délebbi – szélességekről tehát egyszerre két feltételnek kell teljesülnie ahhoz, hogy a Merkúrt jól láthassuk: legnagyobb kitérésében kell lennie és az ekliptikának – amelynek síkjához közel mozognak a bolygók, a Merkúr pályája ehhez csak kb. 7°-kal hajlik – nagy szöget kell bezárnia a horizonttal.

Törvényszerűen a Merkúr Naptól való legnagyobb kitérései – a Naptól keleti vagy nyugati irányban – 22 nappal az alsó együttállás előtt és után következnek be. (Az alsó együttállás az a pillanat, amikor a Nap és a Merkúr ekliptikai hosszúsága ugyanaz és a Merkúr a Nap és a Föld között tartózkodik. Ilyenkor az ekliptikára vetítve a Nap, a Merkúr és a Föld egy egyenesen vannak. Merkúr-átvonulás a Nap előtt azonban nem mindig következik be ilyenkor a Merkúr pályahajlása miatt.) A Merkúr legnagyobb kitéréseinek szöge 18° és 28° között váltakozik attól függően, hogy a Merkúrt napközelsége vagy naptávolsága idején látjuk legnagyobb elongációjakor (ld. fentebb). A vénuszpálya excentricitása a merkúrpályáénál sokkal kisebb, ott majdnem mindig 47° körüli a legnagyobb kitérés szöge.

Az északi féltekéről nézve az ekliptika dőlésszöge a horizonthoz a tavaszi napéjegyenlőségkor, estefelé a legnagyobb, illetve őszi napéjegyenlőségkor hajnal felé. Ha a legnagyobb kitérései tavasszal kelet felé, ősszel nyugat felé ilyentájt következnek be, akkor kb. a napéjegyenlőségek körüli két hetes időszakban nagyon jól lehet látni az istenek hírnökéről elnevezett gyorsmozgású Merkúrt.

Ezek ritka pillanatok, pl. 1919-1965 között negyvenhat éven át nem került a Merkúr legnagyobb keleti kitérésbe a tavaszi napéjegyenlőség környékén [1].

 

VCSE - 2019. márc. 20. napnyugta környékén az ekliptika helyzete a nyugati horizonton Zalaegerszegről nézve (tavaszi napéjegyenlőség idején). Az alsó vízszintes vonal a helyi - elméleti, matematikai - horizont. A ferdén felfelé dőlő vonal az ekliptika, a Nap éves látszó útja az égbolton (a Nap természetesen az ekliptikán van). Figyeljük meg, milyen meredek szögben metszi az ekliptika vonala a horizontot. Amennyiben a Merkúr legnagyobb keleti kitérésben van ekkor, akkor ilyentájt az ekliptika vonalán felfelé látszik a Naptól és jó magasan van még napnyugta után is és sokára nyugszik a Nap után. - CdC

VCSE – 2019. márc. 20. napnyugta környékén az ekliptika helyzete a nyugati horizonton Zalaegerszegről nézve (tavaszi napéjegyenlőség idején). Az alsó vízszintes vonal a helyi – elméleti, matematikai – horizont. A ferdén felfelé dőlő vonal az ekliptika, a Nap éves látszó útja az égbolton (a Nap természetesen az ekliptikán van). Figyeljük meg, milyen meredek szögben metszi az ekliptika vonala a horizontot. Amennyiben a Merkúr legnagyobb keleti kitérésben van ekkor, akkor ilyentájt az ekliptika vonalán felfelé látszik a Naptól és jó magasan van még napnyugta után is. Ezért csak sokára nyugszik a Nap után. – CdC

 

 

VCSE - A nyugati horizont Zalaegerszegről nézve 2019. szept. 23-án napnyugta előtt, őszi napéjegyenlőség környékén. Az ekliptika most sokkal laposabb szögben metszi a horizontot, mint tavaszi napéjegyenlőségkor (v.ö. fenti ábrával). Hiába van a Merkúr messze a Naptól, rajta az ekliptikán, nagyon hamar lenyugszik a Nap után. Érdemes észben tartani, hogy hajnalban, napkelte környékén éppen fordított a helyzet: akkor tavasszal van lapos szögben és ősszel nagy szöghajlással a horizonthoz képest az ekliptika. - CdC                  VCSE – A nyugati horizont Zalaegerszegről nézve 2019. szept. 23-án napnyugta előtt, őszi napéjegyenlőség környékén. Az ekliptika most sokkal laposabb szögben metszi a horizontot, mint tavaszi napéjegyenlőségkor (v.ö. fenti ábrával). Hiába van a Merkúr messze a Naptól, rajta az ekliptikán, nagyon hamar lenyugszik a Nap után. Érdemes észben tartani, hogy hajnalban, napkelte környékén éppen fordított a helyzet: akkor tavasszal van lapos szögben és ősszel nagy szöghajlással a horizonthoz képest az ekliptika. – CdC

A fenti két fontos tényezőhöz járul még egy faktor, ami a Merkúr láthatóságát befolyásolja, ez pedig a bolygópálya inklinációja (m.: pályahajlása). A Merkúr pályája hét fokkal hajlik az ekliptikához, vagyis ennyivel lehet az ekliptika (magyarul: nappálya, ti. a Nap látszó pályája az égbolton) felett vagy alatt. Jelenleg a pálya elhelyezkedése olyan, hogy a tavaszi kitérésekkor felette van az ekliptikának a Merkúr, az őszi kitérésekkor pedig alatta. Ebből következően, az északi féltekén a tavaszi kitérésekkor a pályahajlás segíti, ősszel rontja a láthatóságokat.

A merkúrpálya ekliptikával vett metszéspontja lassan forog, évente 570″-et megy odébb a többi bolygó okozta gravitációs perturbációk és az általános relativitáselmélet effektusai miatt. Szép lassan tehát a pályahajlás megfordul, egy idő múlva már másképp befolyásolja a tavaszi és az őszi láthatóságokat.

A fent elmondottak minden évre érvényesek. A következőkben viszont csak 2019-re vonatkozóan adjuk meg a Merkúr legnagyobb keleti és nyugati kitéréseinek időpontját, szögtávolságát a Naptól, illetve azt, hogy mennyi idővel nyugszik a Nap után, illetve kell a Nap előtt Zalaegerszegről nézve:

Merkúr legnagyobb keleti kitérésben (esti láthatóságok) 2019-ben:

február 27. 18°-ra a Naptól, nyugszik a Nap után 1 óra 40 perccel.

június 23. 25°-ra a Naptól, nyugszik a Nap után 1 óra 35 perccel.

október 20. 24°-ra a Naptól, nyugszik a Nap után 41 perccel.

Ezekben az adatokban elemi erővel mutatkozik meg az ekliptika dőlésszögének fentebb említett szerepe. Október 20-án hiába van hat fokkal messzebb a Naptól látszólag a Merkúr (24°-ra), mint február 27-én (18°-ra), október 20-án alig 11 percünk van a horizont közelében a Merkúr észrevételére és csak 41 perccel nyugszik a Nap után (ugyanis legalább fél órát várni kell a Merkúr megpillanthatóságára napnyugta után, akkor lesz csak elég sötét az égbolt ahhoz, hogy észrevegyük). Ezzel szemben febr. 27-én 1 óra 40 perccel nyugszik a Nap után a legbelső bolygó, amikorra már teljesen be is sötétedik. Meg kell jegyezni, hiába nyugszik a Merkúr jó másfél órával a Nap után június 23-án, ez a nyári napforduló környékére esik, amikor a szürkület időtartama a leghosszabb, sokáig világos van még napnyugta után, ami nem kedvez a bolygó megfigyelésének.

Merkúr legnagyobb nyugati kitérésben (hajnali láthatóságok) 2019-ben:

április 11. 28°-ra a Naptól, kel a Nap előtt 45 perccel.

augusztus 10.  19°-ra a Naptól, kel a Nap előtt 1 óra 37 perccel.

november 28. 20°-ra a Naptól, kel a Nap előtt 1 óra 56 perccel.

Itt is ugyanaz látszik, mint a 2019-es esti láthatóságoknál: az ekliptika dőlésszöge is fontos, nemcsak a Naptól mért szögtávolság: hasonlítsuk csak össze az április 11-i és a november 28-i nyugati elongáció adatait!

A Merkúr legjobb 2019. évi láthatóságai tehát a február 27-e és a november 28-a környéki hetek (február utolsó és március első hete az esti láthatósághoz, november utolsó hete és december első hete a hajnali láthatósághoz). Ha valaki szereti a kihívásokat, akkor az augusztus 10-e körüli időszakban, a hajnali szürkületben, az ég világosodásának kezdetén, és június 23-a környékén este is meg lehet próbálkozni a Merkúr felkeresésével. A legjobb időszakokat aláhúzással jelöltük.

A fenti egyik ábrán szereplő csillagászati jelek listája:

Föld csillagá-szati jele

 

 

Merkúr csilla-gászati jele

 

A pálya felszálló és leszálló csomójának csillagászati jele

 

Felhasznált irodalom:

[1] R. J. Northcott: The Visibility of the Planet Mercury, megjelent: Journal of the Royal Astronomical Society of Canada, 59. kötet 28. oldal (1965)

[2] JPLEPH.405 efemeriszek és saját számítások.

[3] Kosmos Himmels – Jahr 2019, írta: Hans-Ulrich Keller

Ma délután figyelhettük meg a Merkúr átvonulását a Nap előtt. Danival délután Egerváron kezdtük a megfigyelést derült időben. Vizuálisan észleltünk 150/750-es Newtonnal, 75x-ös nagyítással.
VCSE - Merkúr-átvonulás
VCSE – Merkúr-átvonulás
Igazából nagyobb Merkúrra számítottam. Valahogy még élénk volt a Vénusz emléke. De így is sikerült megbarátkozni a látvánnyal. A 2. kontaktus jól megfigyelhető volt, utána még fél órán át kísérhettük figyelemmel, ahogy a Merkúr egyre beljebb hatol a Nap fehérségébe.
VCSE - Merkúr-átvonulás - Jandó Attila
VCSE – Merkúr-átvonulás – Jandó Attila
Aztán összecsomagoltunk és irány Zalaegerszeg,  Dísz tér. Megígértem Péternek, hogy segítünk a bemutatón. Mire odaértünk Péter már az egyik távcsövet fel is állította. Miután elkészült  a másodikkal, kipakoltuk mi is a Newtont.
Az emberek pedig egyre bátrabban jöttek és kérdeztek és megfigyeltek. Voltak lelkesebbek, akik sokat kérdeztek, volt, aki nem mert belenézni a távcsőbe.
A délután folyamán 5-10 perc megfigyelés majd felhőszünet váltakozott. Péter lelkesen magyarázott a látogatóknak, közben egyre több ismerős és tagtársunk is megérkezett: Cseh Ferenc, Ágoston Zsolt, Csizmadia István, Szente Hajnalka… (ha valakit kifelejtettem elnézést kérek).