Die Venuspassage ist ein astronomisches Ereignis, bei dem die scheinbare Scheibe der Venus als kleiner schwarzer Punkt auf der Sonnenoberfläche erscheint, wenn sich die Venus zwischen der Sonne und der Erde befindet und alle drei Planeten auf einer geraden Linie stehen. Die Venuspassage ist sowohl selten als auch schön anzusehen und daher ein seltenes astronomisches Ereignis, das es wert ist, beobachtet zu werden. Die Venuspassage findet alle acht Jahre in einer Gruppe statt und geschieht entweder um den 8. Juni oder um den 10. Dezember. Nach einer Gruppe von acht Jahren findet sie entweder alle 105,5 Jahre oder alle 121,5 Jahre statt.
Die Regelmäßigkeit der Venuspassage ist auf die Umlaufbahn der Erde und der Venus um die Sonne zurückzuführen. Die Umlaufzeiten der Venus und der Erde betragen 224,6960 Tage und 365,2564 Tage, wobei die Venus schneller um die Sonne kreist. Wenn sich die Venus zwischen der Erde und der Sonne befindet, nennt man dies „Unterkonjunktion“. Wenn sich die Umlaufbahnen der Venus und der Erde in der gleichen Ebene befinden, findet bei jeder Unterkonjunktion eine Venuspassage statt; tatsächlich haben die beiden Umlaufbahnen der Venus und der Erde einen Winkel von 3,39°, sodass die maximale Winkelentfernung der Venus zur Sonne bei einer Unterkonjunktion 8,86° beträgt. Nur wenn die Unterkonjunktion in der Nähe der Schnittlinie der beiden Umlaufbahnen stattfindet, kann sie mit der Sonne eine gerade Linie bilden und zu einer Venuspassage führen.
Die Schnittlinie der beiden Umlaufbahnen hat zwei Auf- und Abstiegspunkte, und die Tage, an denen die Erde diese beiden Punkte passiert, sind relativ fest und fallen jeweils auf den 10. Dezember und den 8. Juni. Der Zeitraum zwischen zwei Unterkonjunktionen der Venus wird als „Konjunktionszyklus“ bezeichnet. Setzen wir T und E für die Umlaufzeiten der Venus und der Erde und S für den Konjunktionszyklus, alle in Tagen. Beginnend mit der Unterkonjunktion dreht sich die Venus innerhalb eines Tages um 1/T und die Erde um 1/E. Die Venus überholt die Erde um (1/T - 1/E) Tage. Wenn die Überholung der Venus genau einen ganzen Kreis beträgt, kehrt die Venus zum Punkt der Konjunktion mit der Erde zurück, und die Zeit S ist gleich 1/(1/T - 1/E) Tage. Dies ist die Bewegungsgleichung der Konjunktion zwischen der Venus und der Erde. Diese Gleichung kann auch zur Berechnung der Venuspassagen von Merkur verwendet werden.
Es lässt sich berechnen, dass der Konjunktionszyklus der Venus S = 583,920 Tage beträgt. Die Zeit, die die Erde zum Passieren der Schnittlinie benötigt, beträgt E = 365,2564 Tage. Da die beiden Zyklen unterschiedlich sind und nicht teilbar sind, ist es fast unmöglich, genau zum Zeitpunkt der Unterkonjunktion am Schnittpunkt der beiden Umlaufbahnen zu sein und gleichzeitig den schwarzen Punkt der Venus genau durch das Zentrum der Sonnenscheibe zu sehen. Glücklicherweise hat die Sonne eine große Scheibe mit einem Winkeldurchmesser von etwa 0,5°. Wenn die Venus unterkonjunktiert ist, muss der Winkelabstand zwischen der Venus und dem Sonnenscheibenzentrum weniger als 15′ betragen, damit eine Venuspassage beobachtet werden kann. Diese Bedingung ist immer noch sehr streng. Es gibt drei Zeiträume, die diese strenge Bedingung erfüllen, nämlich 8 Jahre, 105,5 Jahre und 121,5 Jahre: 8E - 5S = 8 × 365,2564 - 5 × 583,920 = +2,45 Tage 105,5E - 66S = 105,5 × 365,2564 - 66 × 583,920 = -4,17 Tage 121,5E - 76S = 121.5 × 365,2564 - 76 × 583,920 = +0,73 Tage Nach diesen drei Zeiträumen kommt der Zeitpunkt der Unterkonjunktion der Venus und ihrer Passage der Sonne wieder näher zusammen, sodass die Bedingungen für eine Venuspassage erfüllt sind. Die Kombination dieser drei Zeiträume bildet das scheinbar mysteriöse Muster der Venuspassage.
Die Bewegung der Himmelskörper ist eine rein objektive Naturgesetzlichkeit, ohne übernatürliche Mystik. Aber verschiedene Naturgesetze beeinflussen sich gegenseitig und können zu vielen komplexen Situationen führen. Die Bewegung der Venus und der Erde wird nicht nur vom Sonnengravitationsfeld beeinflusst, sondern auch vom Mond und anderen Planeten. Daher sind die Umlaufpunkte, Perihel und Frühlingspunkte der Venus und ihre verschiedenen Zeitzyklen nicht absolut fest. Die Regelmäßigkeit der Venuspassage wird auch in längeren Zeiträumen nicht vollständig übereinstimmen. Zum Beispiel fand die Venuspassage in den Jahren 1396 und 3089 nicht alle acht Jahre zweimal statt.Es handelt sich um ein Phänomen, das in Gruppen auftritt und nur ein einziges Mal vorkommt.