Транзит Венеры — это астрономическое явление, при котором Венера как маленькая чёрная точка наблюдается на поверхности Солнца. Это происходит, когда Венера проходит между Солнцем и Землёй и все три планеты оказываются на одной линии. Транзит Венеры — явление редкое и красивое, поэтому его стоит наблюдать. Транзиты Венеры происходят группами каждые 8 лет, и они случаются либо около 8 июня, либо около 10 декабря. После каждой группы из 8 лет проходит 105,5 или 121,5 лет до следующего транзита.
Транзит Венеры вызван движением Земли и Венеры вокруг Солнца. Периоды обращения Венеры и Земли составляют соответственно 224,6960 дня и 365,2564 дня, причём Венера вращается вокруг Солнца быстрее Земли. Когда Венера оказывается между Землёй и Солнцем, её называют "нижним соединением". Если орбиты Венеры и Земли лежат в одной плоскости, то каждое нижнее соединение будет сопровождаться транзитом. Однако между орбитами Венеры и Земли существует угол в 3,39°, поэтому максимальное угловое расстояние между Венерой и Солнцем во время нижнего соединения может достигать 8,86°. Только когда нижнее соединение происходит вблизи пересечения орбит двух планет, оно может выстроиться в одну линию с Солнцем и привести к транзиту.
Пересечение орбит двух планет имеет две точки пересечения: восходящую и нисходящую. Даты прохождения Землёй через эти точки пересечения остаются примерно неизменными из года в год и приходятся на 10 декабря и 8 июня. Период между двумя нижними соединениями Венеры называется "периодом соединения". Пусть T и E — периоды обращения Венеры и Земли соответственно, а S — период соединения, выраженный в днях. После начала нижнего соединения Венера проходит 1/T часть дня, а Земля — 1/E часть дня. Венера опережает Землю на 1/T - 1/E части дня. Когда суммарное опережение Венеры достигает целого числа оборотов, она снова оказывается в положении соединения с Землёй. Для этого требуется время S = 1/(1/T - 1/E) дня. Это и есть уравнение движения Венеры и Земли. Это уравнение также можно использовать для расчёта транзитов Венеры и Меркурия.
Можно легко вычислить, что период соединения Венеры S равен 583,920 дням. Период прохождения Землёй через точки пересечения равен E и составляет 365,2564 дня. Периоды различны и не кратны друг другу, поэтому точно достичь нижнего соединения и одновременно оказаться в точке пересечения, а также провести чёрную точку Венеры точно через центр Солнца, практически невозможно. К счастью, Солнце имеет достаточно большую поверхность, и его угловой диаметр составляет около 0,5°. Когда Венера проходит нижнее соединение, её угловое расстояние от центра Солнца должно быть меньше 15', чтобы можно было наблюдать транзит. Это условие всё же довольно строгое. Три временных интервала, которые соответствуют этому строгому условию, это 8 лет, 105,5 лет и 121,5 лет: 8E - 5S = 8×365,2564 - 5×583,920 = +2,45 дня 105,5E - 66S = 105,5×365,2564 - 66×583,920 = -4,17 дня 121,5E - 76S = 121,5×365,2564 - 76×583,920 = +0,73 дня После этих трёх временных интервалов даты нижнего соединения Земли и нижнего соединения Венеры снова приблизительно совпадают, и транзит Венеры становится возможным. Циклическое сочетание этих трёх временных интервалов формирует, казалось бы, загадочную странность транзитов Венеры.
Движение небесных тел — это чисто объективные законы природы, не имеющие никаких сверхъестественных мистических сил. Однако различные природные законы взаимодействуют друг с другом, и возникает множество сложных ситуаций. Движение Венеры и Земли, помимо главного воздействия солнечной гравитации, также подвергается влиянию Луны и других планет, поэтому положение точек орбитального пересечения, перигелия и весеннего равноденствия не являются абсолютно фиксированными. Транзиты Венеры также могут не соответствовать ожиданиям в более длительных временных интервалах. Например, в 1396 и 3089 годах транзиты Венеры не происходили дважды за 8 лет.Это явление происходит в группах и возникает только один раз.