Tranzyt Merkurego 09.05.2016 A.D.

To nie żaden hit miesiąca, kwartału czy nawet roku. Przed nami jedno z najważniejszych wydarzeń całej dekady. Zbliżamy się do pierwszego od 2006 roku przejścia Merkurego na tle tarczy słonecznej. W odróżnieniu od tranzytu Wenus sprzed czterech lat, który mogliśmy podziwiać jedynie w połowie, tym razem jako Polska jesteśmy bardzo uprzywilejowani pod względem położenia geograficznego dla obserwacji zjawiska. Na trzy miesiące przed tym wydarzeniem na Polskim AstoBlogerze rozpoczyna się Astronomiczna Kampania Popularyzacyjna, w ramach której poza publikowanym dziś głównym wpisem poradnikowym z biegiem czasu ukazywać się będą kolejne artykuły nawiązujące do nadchodzącego wielkimi krokami zjawiska. Zjawiska, za powodzenie obserwacji którego już od dziś trzymajmy kciuki ile tylko sił w rękach.

1. Tytułem wstępu.

2. Przebieg zjawiska.

3. Jak obserwować tranzyt Merkurego?

4. Słowo od autora.

Tytułem wstępu

Dla wielu czytelników nie będzie to pierwsze tego typu zjawisko, dla innych z pewnością tak. Jako, że przejścia planet dolnych na tle tarczy słonecznej nie należą do tak powszechnych zjawisk jak koniunkcje czy zaćmienia, każda okazja ujrzenia na własne oczy zjawiska takiej rangi to nie lada gratka. W przypadku Wenus w razie ujrzenia jej tranzytu można mówić o naprawdę wielkim szczęściu - planeta ta przechodzi na tle Słońca w ściśle określonych odstępach dając każdemu pokoleniu co najwyżej dwie szanse w życiu możliwość obserwacji. Pierwszy w tym XXI wieku tranzyt Bogini Miłości miał miejsce w czerwcu 2004 roku, drugi i jednocześnie ostatni 6 czerwca 2012 roku. Kto nie załapał się przed czterema laty na to historyczne wręcz dla nas wydarzenie, ten może sobie zrekompensować stratę już za trzy miesiące - o ile oczywiście niebo okaże się łaskawe i chmury pozwolą na sukces.

Tranzyty Merkurego zdarzają się znacznie częściej - średnio 11 razy w ciągu stulecia, zawsze w okolicach 8-10 maja lub 10-12 listopada. Podczas tranzytów majowych Merkury jest bliski aphelium - znajduje się w punkcie orbity położonym najdalej od Słońca, co dla nas z perspektywy Ziemi jednak wiąże się z jego nieco większymi rozmiarami kątowymi osiągającymi 12 sekund łuku względem 10 sekund podczas tranzytów listopadowych. Z pewnością także pod względem warunków meteorologicznych możemy liczyć na większe prawdopodobieństwo sprzyjającej sytuacji pogodowej względem przedostatniego miesiąca w roku, gdy dominuje ponura pochmurna jesienna aura - choć o całkowitej pewności na powodzenie majowej obserwacji i tak mówić nie możemy. Ostatnie przejście pierwszej planety Układu Słonecznego na tle naszej Dziennej Gwiazdy miało miejsce 8 listopada 2006 roku, jednak nie było widoczne w Polsce - aby powrócić do podobnego zjawiska, które było obserwowalne z terenów naszego kraju należałoby się cofnąć w przeszłość do 7 maja 2003 roku. Dla Polski będzie to więc pierwszy tranzyt Merkurego od 13 lat! Po informacje o tym jak będzie przebiegać to niesamowite zjawisko zapraszam do następnego rozdziału.

PRZEBIEG ZJAWISKA

Zacząć należałoby od wieści, iż tegoroczne przejście Merkurego na tle tarczy słonecznej zobaczymy niemalże w całości, a północno-zachodnie granice Polski dokładnie w całości. Zjawisko obserwowalne będzie z naszego kraju przez ponad 7,5 godziny, co dla pewnie wielu z Was zapowiada najdłuższą nieprzerwaną obserwację konkretnego zjawiska astronomicznego, przy założeniu, że rzeczywiście będziecie mieli zamiar śledzić to wydarzenie od początku do końca.

Tranzyt z uwagi na znaczną długość trwania zobaczy znaczna większość świata, a nielicznymi z poszkodowanych będą wschodnie regiony Azji, Japonia, Indonezja, Nowa Zelandia, Australia i Antarktyda (tu raczej poszkodowane głównie foki i pingwiny). Zakres widoczności zjawiska przedstawia poniższa mapa, w dalszej części tekstu skupię się już na samej Polsce.

Dla naszego kraju zjawisko rozpocznie się w około godzinę po górowaniu Słońca, wysoko ponad 50 stopni nad horyzontem. I kontakt - a więc zetknięcie krawędzi tarczy Merkurego z krawędzią tarczy słonecznej nastąpi o godz. 11:12 UT (w tym okresie aby wyliczyć czas dla Polski [CEST] należy dodać do czasu UT dwie godziny, jednakże czasy kontaktów będą się nieznacznie różnić o plus minus kilka minut względem strefy UT, dlatego warto dla własnej lokalizacji ustalić je samemu korzystając z dowolnego programu astronomicznego, choćby Stellarium - w moim przypadku akurat do I kontaktu dojdzie o godz. 13:14 CEST).

O tym czasie Merkury rozpocznie wstępowanie na tarczę słoneczną, które potrwa około trzech minut i zakończy się tzw. II kontaktem o godz. 11:15 UT. To moment, w którym tarcza Merkurego będzie już widoczna w całości na tle Słońca, styczna do jego krawędzi. Pierwsze dwa kontakty to bardzo emocjonujące chwile, którym warto poświęcić szczególną uwagę, znacznie większą od reszty zjawiska, które przez cały czas trwania będzie prezentowało się podobnie. Przy obserwacji I i II kontaktu należy wykazać się ogromnym skupieniem - atmosfera ziemska o tej porze dnia będzie już znacznie nagrzana od wysoko przebywającego Słońca i może powodować "pływanie" obrazu w lornetkach czy teleskopach utrudniające dokładne określenie momentu tych kontaktów. Naturalnie wpływ na dokładność określenia I i II kontaktu będzie miała także jakość optyki, którą wykorzystamy do obserwacji. Niewykluczone, że za sprawą nagrzanej, niestabilnej atmosfery i niedoskonałej optyki możemy mieć do czynienia z tzw. efektem czarnej kropli, którego poniższy przykład zarejestrowałem podczas ostatniego tranzytu Wenus w trakcie III kontaktu - efekt utrudniający dokładne ustalenie, czy do III kontaktu już doszło, czy to tylko pływanie obrazu. W przypadku tranzytów Merkurego zjawisko to nie jest tak powszechne, ale nie jest przesądzone czy uda się go uniknąć.

Odkąd rzeczywiście już nastąpi II kontakt, czeka nas wielogodzinna obserwacja jak Merkury spokojnie mknie po swojej orbicie będąc widocznym coraz bliżej centralnych rejonów tarczy słonecznej. Moment, w którym nastąpi maksimum - czyli najgłębsze zanurzenie się tarczy Merkurego na tle Słońca nastąpi o godz. 14:57 UT. To punkt środkowy tranzytu - od jego rozpoczęcia miną w tej chwili już niemal 4 godziny, a będzie to dopiero połowa zjawiska.

Po maksimum tarcza Merkurego widoczna będzie coraz bliżej południowo-zachodniej (prawej, dolnej) krawędzi tarczy słonecznej. Część tę pod względem położenia geograficznego dostrzeżemy również bez trudności - podczas niej Słońce wędrować będzie po niebie zachodnim zbliżając się z każdą godziną do horyzontu. To co z pewnością będzie obserwowalne z obszaru naszego kraju to zachodząca, pociemniała przez atmosferę ziemską, duża tarcza słoneczna ozdobiona pierwszą planetą Układu Słonecznego - już samo to zapowiada wielkie emocje dla astrofotografów. Natomiast to, czego większość kraju nie dostrzeże to III i IV kontakt - odpowiednio moment, w którym tarcza Merkurego jest styczna z zachodnią krawędzią tarczy Słońca i rozpoczyna jej opuszczanie oraz moment, w którym Merkury całkowicie schodzi za krawędź Dziennej Gwiazdy już od zewnątrz. III kontakt nastąpi o godz. 18:39 UT, IV kontakt o godz. 18:42 UT - wówczas zjawisko przejdzie do historii. Zanim jednak nastąpią dwa ostatnie kontakty, na przeważającym obszarze Polski Słońce będzie dosłownie tuż nad lub tuż pod linią horyzontu, co przynajmniej znacznie utrudni, lub co bardziej prawdopodobne - uniemożliwi dostrzeżenie tych kontaktów. Jedynie północno-zachodnie granice kraju (i to naprawdę granice, a nie całe regiony) teoretycznie łapią się na całość zjawiska i szansę ujrzenia III i IV kontaktu, jednakże i tu będzie to na granicy wykonalności z uwagi na skrajnie niską elewację Słońca nad horyzontem nie przekraczającą 1 stopnia - nawet zakładając idealne warunki pogodowe z bezchmurnym niebem po linię horyzontu i totalny brak zabudowań i przeszkód na horyzoncie, to atmosfera ziemska powinna tak zaburzyć obrazy Słońca, że tarcza Merkurego z powodu rozmazania i falowania obrazu powinna być wręcz niewidoczna (mimo, że wciąż będą to ostatnie minuty tranzytu).

Z tego też powodu namawiam do szczególnej uwagi i skupienia właśnie przy I i II kontakcie tak w obserwacjach jak i fotografowaniu, ponieważ będą to jedyne bardziej emocjonujące chwile od całej reszty tranzytu, który potrwa ponad 7,5 następnych godzin i nie ukrywajmy, będzie dość monotonny (choć broń Boże nie należy tego utożsamiać z określeniem nudny). Byłoby miłym prezentem ze strony Słońca, gdyby zechciało ono wyprodukować na czas tranzytu okazałe grupy plam - zawsze będą to efektowniejsze obrazy od całkowicie wolnej od obszarów aktywnych tarczy słonecznej. Jesteśmy wprawdzie w fazie spadkowej cyklu, ale być może Słońce zdoła jeszcze kilka miesięcy "dokuśtykać" i pociągnąć aktywność plamotwórczą, by przejście Merkurego stało się tak właśnie urozmaicone, na podobieństwo ostatniego tranzytu Wenus.

PRZEJŚCIE MERKUREGO PRZED TARCZĄ SŁONECZNĄ

JAK OBSERWOWAĆ ZJAWISKO

Wariant minimalny

To co dla niektórych czytelników może być najbardziej istotne, nadmienię już teraz - teleskop nie jest wymaganym sprzętem dla przeprowadzenia obserwacji tego tranzytu. Oczywiście jest on rekomendowany (o czym więcej w dalszym rozdziale), ale w żadnym razie nie należy traktować tego instrumentu jako optyki obowiązkowej. To co zdecydowanie umożliwi podstawowe obserwacje zjawiska to standardowa lornetka (z folią ND-5), popularne w astronomii modele 7 lub 10x50 można tu spokojnie traktować jako minimalny sensowny zestaw. Na ile tranzyt będzie tu widoczny?

Wróćmy do przejścia Wenus przed tarczą słoneczną sprzed czterech lat. Tarcza Wenus posiadała wówczas średnicę 64 sekund. Była widoczna gołym okiem jako drobny punkt na tle Słońca, podczas gdy wspomniane lornetki ukazywały już znacznie wyraźniejszą "kropę". Wspomniałem wcześniej, że tarcza Merkurego podczas nadchodzącego tranzytu będzie miała rozmiar 12 sekund kątowych, a zatem będzie aż pięciokrotnie mniejsza od naszej planetarnej Sąsiadki. Jeśli pamiętacie widok Wenus gołym okiem (z filtrem ND-5, np. w okularach dedykowanych do zaćmień Słońca) bez dodatkowej optyki, to jest to w pewnym sensie punkt porównania do tego, co ukaże lornetka podczas tranzytu Merkurego. Będzie to czarna, bardzo drobnych rozmiarów "kropka" przesuwająca się przez tych 7,5 godzin od krawędzi do krawędzi tarczy słonecznej.

Czytaj też: Dlaczego komórka lub tablet mogą przydać się podczas obserwacji tranzytu? Prognozy, komentarz do pogodowych modeli numerycznych i ostatnie praktyczne porady przed obserwacją zjawiska roku.

Ponieważ lornetki przy powiększeniach 7-10 krotnych ukażą Merkurego jako drobny punkt, nie należy oczekiwać widoczności tranzytu nieuzbrojonym okiem z samym filtrem słonecznym, tak jak podczas tranzytu Wenus czy zaćmień Słońca. Merkury jest nie tylko bardziej odległy od Ziemi niż Wenus, ale jest też mniejszą planetą, co przekłada się na wspomniane wcześniej znacznie mniejsze rozmiary kątowe. Popularne okulary z filtrem ND-5 zamiast szkieł tym razem na nic się nie zdadzą. Oczy uzbroić musimy - niekoniecznie w teleskop, ale przynajmniej w lornetkę (na obiektywy której zamocujemy filtry ND-5 z folii mylarowej).

Przykładowy schemat rzutowania obrazu Słońca na ekran z wykorzystaniem lornetki. O ile lornetka przy tej metodzie będzie trzymana w ręku zamiast usadowiona na statywie lub czymś, co mogłoby go zastąpić, trudno będzie o uzyskanie stabilnego obrazu.

Jeżeli posiadamy lornetkę, a nie dysponujemy filtrem ND-5, możemy też skorzystać z metody projekcji ekranowej (powyżej). Lornetka z odkrytymi obiektywami ustawiana jest na Słońce, a w pewnej odległości od jej okularów umieścić należy ekran, na który będzie rzutowany obraz gwiazdy (za ekran może służyć na przykład kartka białej tektury). Metoda tania, prosta, ale też niebezpieczna i nie mająca wielkiego sensu stosowania w dobie taniej i bezpiecznej folii ND-5. Niebezpieczna zaś z uwagi na ciągłe wystawienie sprzętu na działanie Słońca, którego energia cieplna potrafi szybko zniszczyć wewnętrzne elementy instrumentu, zwłaszcza gdy wykonany jest z kiepskich materiałów, a także dlatego, że zawsze istnieje ryzyko spojrzenia na Słońce pozbawioną filtra lornetką przez kogoś postronnego - wówczas nieszczęście jest murowane.

Wariant rekomendowany

To co pojawia się na wyposażeniu tego wariantu to znowu tania, popularna w naszym środowisku mylarowa folia słoneczna ND-5. Tym razem jednak nie mocujemy jej na obiektywach lornetki, ale na obiektywie teleskopu. Choć nie jest on optyką obowiązkową, to nie ma co ukrywać, że z uwagi na znacznie mniejsze rozmiary kątowe Merkurego niż Wenus, teleskop będzie stanowił bardzo wartościowe wyposażenie na tę obserwację pozwalające na uzyskanie znacznie dokładniejszych obrazów.

Kawałek folii ND-5 10x10cm. Jeden taki fragment (cena około 8-10PLN) wystarczy na założenie na jeden z obiektywów lornetki (drugi powinien być wówczas zasłonięty zestawową zaślepką dla bezpieczeństwa obserwacji) - choć rozsądniej byłoby nabyć dwa takie kawałki na każdy z obiektywów (przy większych lornetkach w zamówieniu musimy pamiętać o wskazaniu większych rozmiarów folii).

Ta dokładność objawi się w większym obrazie tarczy Merkurego (choć też znowu bez szaleństw, wciąż będzie to tylko czarny punkt), ale przyda się na pewno - zwłaszcza podczas I i II kontaktu, których w lornetkach z racji na ich niewielkie powiększenia nie będzie możliwości dokładnie określić. Szczególnie wskazane są tu teleskopy długoogniskowe, pozwalające na stosowanie dużych powiększeń - choć pamiętajmy by zawsze były one dobierane adekwatnie nie tylko do średnicy teleskopu, ale i warunków obserwacyjnych (w razie bardzo zaburzonej atmosfery i kiepskiego seeingu duże powiększenia jedynie pomogą w degradowaniu obrazu).

O ile jeden - pogoda pozwoli, dwa - atmosfera ziemska przy Słońcu zawieszonym około 50-55 stopni nad horyzontem nie będzie znacznie zaburzona, a trzy - optyka na to będzie nam pozwalać, to warto na czas I i II kontaktu wykorzystać większe powiększenia by z możliwie wysoką dokładnością zaobserwować moment pierwszych sekund tranzytu, gdy Merkury zacznie wstępować na tarczę słoneczną i moment, gdy znajdzie się na jej tle w całości będąc stycznym od wewnątrz z krawędzią Słońca - przy czym tu znowu może swoje 5 groszy dorzucić efekt czarnej kropli.

Całą pozostałą część tranzytu można już obserwować według własnych upodobań. Zjawisko będzie bardzo długotrwałe, więc w razie niezmiennie pogodnej aury czasu na eksperymentowanie z rożnymi konfiguracjami sprzętu z pewnością nam nie zabraknie. Ponieważ o 9 maja można powiedzieć, przynajmniej patrząc na kalendarz (oby także za okno), że jest to już wiosna "pełną gębą", a Słońce osiągające bardzo znaczącą elewację podczas górowania i dziennej wędrówki na niebie bardzo szybko lubi wtedy nagrzewać atmosferę, można pomyśleć - choć tu już wedle własnych preferencji - o akcesoriach pozwalających na uzyskiwanie stabilniejszych obrazów Dziennej Gwiazdy, nawet podczas kiepskiego seeingu - z jednej strony mogą to być zwykłe filtry barwne, z drugiej wąskopasmowe typu Solar Continuum. Nie jest to już obowiązkowe wyposażenie, ale gdyby miało ono kogoś zainteresować - więcej o tych dodatkach wspomniałem kiedyś w tekście poświęconym bezpiecznym obserwacjom Słońca.

Słowo od autora

Ponad 7,5 godziny widoczności tranzytu. Nie wiem czy się zgodzicie, ale chyba wydaje się to bardzo dużo jak na nieprzerwaną obserwację jednego zjawiska. Bo to jest bardzo dużo - podobnie długo mogliśmy napawać się widokami w roku 2004 podczas pierwszego tranzytu Wenus i rok wcześniej podczas tranzytu Merkurego. Czasu na obserwację będzie mnóstwo. To także dobra wiadomość na wypadek zmiennej pogody i tylko okresowych rozpogodzeń - o ile przy krótkotrwałych zjawiskach jak zakrycia gwiazd czy planet musimy "wstrzelić się" w dobrą pogodę konkretnie na jeden moment, tak tutaj będziemy mieć bardzo duży zapas na wypadek, gdyby w którychś godzinach miało dominować zachmurzenie, a rozpogodzenia występowałyby sporadycznie. Taki obrót sprawy nie pozwoliłby wprawdzie na ciągłą obserwację zjawiska od początku po jego kres, istotnej przede wszystkim dla fotografów chcących udokumentować w miarę regularnie przebieg tranzytu, ale zawsze byłoby to lepsze niż nic. Z drugiej strony nawet 7,5 godziny może być śmiesznie krótkim czasem trwania zjawiska na ewentualność porządnej dominacji zachmurzenia i nikłych szans na pojawienie się rozpogodzeń.

Z pokory przed pogodą nie śmiem liczyć na pełną, nieprzerwaną, ponad siedmiogodzinną obserwację. Ucieszę się, gdyby udało się chociaż zrealizować plan minimum jak to zwykłem nazywać, a za takie minimum sukcesu tym razem uznaję choćby tę godzinkę sprzyjającej aury, pozwalającą zarówno nacieszyć oczy widokiem zawieszonego na tle tarczy słonecznej Merkurego jak i na wykonanie kilku pamiątkowych fotografii. Będę radosny jeśli pogoda pozwoli na więcej, zwłaszcza tak by można udokumentować przebieg całego zjawiska, ale nauczony także bolesnym doświadczeniem nie będę oczekiwać pogodowego pakietu full-wypas, bo wówczas zwykle nic nie wychodziło tak jak miało.

W dokładnie trzy miesiące przed jednym z najważniejszych wydarzeń dekady zostawiam Was dziś z powyższym wpisem, zachęcając do powzięcia stosownych przygotowań i zaklepania sobie w kalendarzu 9 maja, by uczynić z niego dzień wolny - wszak dla takich jak my będzie to prawdziwe święto! Zachęcam też do namówienia innych osób w Waszych kręgach do udziału w tym wspaniałym wydarzeniu, nawet jeśli nie są zainteresowane astronomią - ujrzą jedno zjawisko takiej rangi i nóż widelec - może zasiejecie w nich ziarnko pasji. Na kolejne wpisy i materiały w ramach Astronomicznej Kampanii Popularyzacyjnej zapraszam w kolejnych tygodniach i miesiącach. Tymczasem już dziś trzymajmy kciuki za to, by maj podczas tegorocznego tranzytu Merkurego objawił nam się jako piękny miesiąc, z pełnią słonecznej wiosny nie tylko w kalendarzu, ale i na niebie za naszymi oknami. Wielkie oczekiwanie rozpoczęte.

Bądź na bieżąco ze zjawiskami astronomicznymi i zapleczem amatora astronomii - dołącz do stałych czytelników bloga na Facebooku lub GooglePlus.

Wizualizacje wygenerowane dzięki Stellarium.