Złączenie Jowisza z Wenus

Opracował: dr Grzegorz Duniec dr Marcin Kolonko, CMM IMGW-PIB

W czwartek 2 marca 2023 roku o godzinie 06⁰⁵ [1] Wenus i Jowisz będą w takim położeniu na orbitach, że z punktu widzenia obserwatora ziemskiego na sferze niebieskiej znajdą się pozornie bardzo blisko siebie. Podczas tegorocznej koniunkcji Wenus i Jowisz zbliżą się do siebie na odległość 29’, przy czym Wenus będzie położona na północ od Jowisza i w odległości 31° na wschód od Słońca [2]. To oznacza, że będzie je można obejrzeć w jednym polu widzenia lornetki bądź teleskopu (lunety).

Położenie Wenus względem Jowisza oraz konfiguracja satelitów Galileuszowych względem Jowisza, 2 marca 2023 roku, godzina 06⁰⁵. Źródło: https://stellarium-web.org/.

Ścisła koniunkcja wydarzy się tuż przed wschodem Słońca. W chwili dokładnej koniunkcji w rektascensji obie planety będą znajdować się pod horyzontem. Z terytorium naszego kraju będzie można obserwować najbliższe zbliżenie obu planet w środę oraz w czwartek wieczorem, czyli tuż przed i tuż po ścisłej koniunkcji.

Usytuowanie Wenus i Jowisza 1 marca wieczorem. Pisces oznacza gwiazdozbiór Ryb. Źródło: Sky & Telescope.

Widok nieba w dniu 1 marca 2023 roku o godzinie 18⁰⁵. Źródło: https://stellarium-web.org/.

Konfiguracja satelitów Galileuszowych wieczorem 1 marca 2023 roku o godzinie 18⁰⁵. Źródło: https://stellarium-web.org/.

Konfiguracja satelitów Galileuszowych wieczorem 1 marca 2023 roku o godzinie 20⁰⁸, tuż przed zachodem. Źródło: https://stellarium-web.org/.

Widok Wenus w dniu 1 marca 2023 roku o godzinie 18⁰⁵. Źródło: https://stellarium-web.org/.

W środowy wieczór Wenus będzie w fazie garbatej malejącej. Obserwator z Ziemi będzie widział jedynie 86% oświetlonej przez Słońce części jej powierzchni. Wenus znajdować się będzie w odległości 1,37 AU (1 AU = 149597870700 m) od Ziemi, natomiast jej blask wyniesie -3^m,86. Rozmiary kątowe planety to zaledwie 12”.
W chwili zachodu Słońca obserwator odnajdzie Wenus wznoszącą się nad horyzontem na wysokości 24°58’ w Polsce centralnej.

Blask Jowisza będzie mniejszy. -1^m,94. Rozmiary kątowe planety będą większe, 34”. Wysokość planety w chwili zachodu Słońca będzie praktycznie identyczna jak Wenus. Jowisz będzie się znajdował o 12’07” wyżej od Wenus. Podczas obserwacji Wenus i Jowisza będzie można obserwować wszystkie cztery księżyce Galileuszowe. Ich określenie bierze się z faktu, że odkrył je Galileusz. Odkrycie to przywiodło mu na myśl fakt, iż jest to model Układu Słonecznego w pomniejszeniu, a ciałem centralnym jest Jowisz. Dowodziło to słuszności modelu Kopernika Układu Słonecznego, z najmasywniejszym ciałem (Słońcem) w centrum i mniejszymi ciałami krążącymi wokół wspólnego środka masy (który nie pokrywa się idealnie ze środkiem Słońca). Oba obiekty będzie można odnaleźć w gwiazdozbiorze Ryb.

Widok nieba w dniu 2 marca 2023 roku o godzinie 18⁰⁵. Źródło: https://stellarium-web.org/.

Widok Wenus w dniu 2 marca 2023 roku o godzinie 17²⁴. Źródło: https://stellarium-web.org/.

Konfiguracja satelitów Galileuszowych w dniu 2 III 2023 roku, o godzinie 17²⁴. Źródło: https://stellarium-web.org/.

Konfiguracja satelitów Galileuszowych w dniu 2 III 2023 roku, o godzinie 20⁰⁸, tuż przed zachodem. Źródło: https://stellarium-web.org/.

W czwartkowy wieczór Wenus będzie w dalszym ciągu w fazie garbatej malejącej. Będzie można obserwować 85% jej oświetlonej przez Słońce części powierzchni. Wenus zbliży się do Ziemi i będzie się znajdowała w odległości 1,36 AU. Blask pozostanie na tym samym poziomie. Po zachodzie Słońca Wenus będzie znajdowała się wyżej względem Jowisza o około 38’52”, na wysokości 25°12’ nad horyzontem. Podczas wieczornych obserwacji Jowisza będzie można obserwować cztery księżyca Galileusza, ale w nieco innej konfiguracji.

Widok nieba w dniu 3 marca 2023 roku o godzinie 18⁰⁵. Źródło: https://stellarium-web.org/.

Wieczorem 3 marca 2023 roku pozorna odległość obu planet wzrośnie do prawie 2 stopni. Wenus będzie widoczna ponad Jowiszem, będzie zmierzać stopniowo ku maksimum swego blasku i rozmiaru kątowego na zachodnim niebie.

Względna pozycja Wenus i Marsa 3 marca wieczorem. Źródło: Sky & Telescope.

Warto dodać, że Wenus i Jowisz są najjaśniej świecącymi planetami i blaskiem przewyższa je tylko Księżyc i Słońce. Nieco słabsze bywają Mars oraz Saturn. Merkury jest zazwyczaj skąpany w blasku Słońca (najłatwiej go zobaczyć w trakcie zaćmienia Słońca) a Uran znajduje się na granicy widoczności gołym okiem. Neptuna widać jedynie przez średnie teleskopy jako gwiazdkę około +9 mag.

Koniunkcja Wenus i Jowisza nie jest zdarzeniem rzadkim. W zależności od położenia planet na ich orbitach odstęp czasu upływający pomiędzy dwoma następującymi po sobie koniunkcjami wynosi od 10 do 15 miesięcy [2]. Czasami, w krótkim interwale czasowym, na ogół w przeciągu czterech miesięcy, może dojść do potrójnej koniunkcji obu planet. Z potrójną koniunkcją mamy do czynienia wtedy, kiedy koniunkcja zachodzi, gdy Wenus znajduje się w pobliżu koniunkcji dolnej ze Słońcem. Z obliczeń wynika, że taka potrójna koniunkcja miała ostatnio miejsce w 2015 roku. Następne takie zdarzenie wystąpi dopiero w 2036 roku.

Przeanalizujmy szczegółowo rozważaną potrójną koniunkcję. Jak wynika z obliczeń pierwsza koniunkcja będzie miała miejsce 25 marca 2036 roku. Odległość obu planet wyniesie wówczas 4°16’, przy czym Wenus znajdzie się wyżej od Jowisza i oddalona będzie o 46° na wschód od Słońca [3].

Położenie Wenus względem Jowisza, 25 marca 2036 roku. Źródło: https://stellarium-web.org/.

Widok Wenus w dniu 25 marca 2036 roku. Źródło: https://stellarium-web.org/.

Wenus będzie w fazie tuż po trzeciej kwadrze. Maksymalna wschodnia elongacja nastąpi 20 marca 2036 roku, a Wenus będzie oddalona od Słońca o 46°09’ E. Obserwator z Ziemi będzie widział jedynie 48 % jej oświetlonej przez Słońce części powierzchni. Wenus znajdować się będzie w odległości 0,66 AU od Ziemi. Blask Wenus wyniesie -4^m,29. Planeta zmierzać będzie w kierunku maksimum swojego blasku, który jest osiągany na około 35 dni przed (lub po) koniunkcją dolną ze Słońcem. Podczas maksymalnego blasku planeta będzie w 40° elongacji względem Słońca. Wówczas obserwator ziemski zaobserwuje 27% oświetlonej jej części powierzchni [4]. Trzydziestego maja 2036 roku dojdzie koniunkcji dolnej Wenus, a kilka dni później nastąpi druga koniunkcja Wenus z Jowiszem, dokładnie 4 VI 2036 roku. Obie planety będą wówczas bardzo blisko siebie, bo zaledwie w odległości 35’, przy czym Wenus będzie znajdowała się na północ od Jowisza i w odległości 8° na zachód od Słońca [3]. Na tle gwiazd będzie poruszała się ruchem wstecznym.

Położenie Wenus względem Jowisza, 4 czerwca 2036 roku. Źródło: https://stellarium-web.org/.

Wenus będzie w fazie tuż po nowiu. Obserwator z Ziemi będzie widział jedynie 1% oświetlonej przez Słońce części jej powierzchni. Planeta znajdować się będzie w odległości 0,29 AU od Ziemi. Blask Wenus wyniesie -3^m,83.

Do trzeciej koniunkcji dojdzie 23 lipca 2036 roku. Tym razem Wenus będzie oddalona od Jowisza w odległości 3°34’ i znajdować się na południu od niego (czyli poniżej Jowisza) w odległości 45° na zachód od Słońca [3].

Położenie Wenus względem Jowisza, 23 lipca 2036 roku. Źródło: https://stellarium-web.org/.

Widok Wenus w dniu 23 lipca 2036 roku. Źródło: https://stellarium-web.org/.

Wenus będzie w fazie wzrastającego sierpa, tuż przed pierwszą kwadrą. Obserwator z Ziemi będzie widział jedynie 40% jej oświetlonej przez Słońce części powierzchni. Wenus znajdować się będzie w odległości 0,58 AU od Ziemi. Blask Wenus będzie już po maksimum i wyniesie -4^m,29.

Położenie Wenus i Jowisza na tle gwiazd podczas koniunkcji (25 III, 4 VI oraz 23 VII 2036 roku). Źródło: https://stellarium-web.org/.

Pierwsze złączenie zajdzie w znaku Barana, dwie pozostałe koniunkcje będą miały miejsce w Byku.

O ile sama koniunkcja nie należy do rzadkich zdarzeń, o tyle bliskie pozorne zbliżenie się planet do siebie jest wydarzeniem raczej rzadkim. Ostatnie najbliższe zbliżenie Wenus i Jowisza, bo zaledwie na 8’, miało miejsce 23 lutego 1999 roku. Wenus wówczas znajdowała się na północ od Jowisza i jednocześnie w odległości 28° na wschód od Słońca. Podczas obecnej koniunkcji również dojdzie do bliskiego zbliżenia obu planet, bo na zaledwie 29’, o czym wspomniano wyżej.

Przeanalizujmy od strony arytmetycznej okresy obiegu planet wokół Słońca, które wynoszą odpowiednio 224,7008 dni w wypadku Wenus, 365,2564 dni dla Ziemi oraz 4332,5892 dni dla Jowisza. Na 39 obiegów Wenus wokół Słońca przypadają prawie 24 obiegi Ziemi wokół Słońca i 2 obiegi Jowisza wokół Słońca. Zatem co 24 lata do koniunkcji Wenus i Jowisza dochodzi niemal w tym samym czasie, w zbliżonej elongacji względem Słońca oraz zbliżonej odległości kątowej względem siebie [2].

Źródło: Jean Meeus, More Mathematical Astronomy Morsels, 2002, Willmann-Bell, Inc.

Jak wynika z obliczeń przeprowadzonych na gruncie mechaniki nieba taki 24 letni cykl w szeregu ma pewne ograniczenie. Z prostej arytmetyki wynika, że kolejne powtórzenie (w 24 letnim cyklu) koniunkcji Wenus i Jowisza powinno wystąpić w latach 2047, 2071, 2095, 2119, 2143, 2167. W 2191 roku również dojdzie do koniunkcji, ale tym razem nie jednej, a do potrójnej. W 2215 roku także wydarzy się potrójna koniunkcja. Kontynuując obliczenia rachunkowe należało by się spodziewać kolejnej koniunkcji w 2239 roku. Jak wskazują obliczenia efemeryd Wenus i Jowisza, niestety, ale do koniunkcja obu planet nie dojdzie i tym sposobem szereg zakończy się w 2215 roku. Analizując okresową powtarzalność potrójnej koniunkcji Wenus i Jowisza co 24 lata, również zauważyć można zakończenie szeregu. Ostatnia potrójna koniunkcja miała miejsce w 2015 roku. Poprzednie w 1991 roku oraz w 1967 roku. Zgodnie z 24 letnim cyklem, należałoby się spodziewać potrójnej koniunkcji w 2039 roku. Niestety, ale jak wskazują obliczenia efemeryd Jowisza i Wenus, w 2039 roku nie dojdzie do potrójnej koniunkcji Wenus i Jowisza. Szereg się kończy [2].

Literatura

1. Tomasz Ściężor, Almanach Astronomiczny na rok 2023, Polskie Towarzystwo Astronomiczne, 2022.
2. Jean Meeus, More Mathematical Astronomy Morsels, 2002, Willmann-Bell, Inc.
3. Jean Meeus, Astronomy Tables of The Sun, Moon and Planets, Third Edition, 1983-2015, Willmann-Bell, Inc.
4. Hannau Karttunen, Pekka Kroger, Heikki OJa, Markku Poutanwen, Karl Johan Donner, Astronomia ogólna, PWN, 2020.