ดาวศุกร์ผ่านหน้าดวงอาทิตย์

วันอังคารที่ 8 มิถุนายน 2547 หากสภาพอากาศไม่เลวร้ายจนเกินไป เราจะมีโอกาสมองเห็นปรากฏการณ์ดาราศาสตร์ที่สามารถกล่าวได้ว่าไม่มีใครในปัจจุบันนี้เคยเห็นมาก่อนในชีวิต เพราะมันเกิดขึ้นเป็นครั้งแรกในรอบ 122 ปี

การผ่านหน้า
“สุริยุปราคา” เกิดขึ้นเมื่อดวงจันทร์เคลื่อนที่เข้ามาบดบังดวงอาทิตย์ “การผ่านหน้า” มีลักษณะทางเรขาคณิตคล้ายกันแต่เห็นต่างกัน ดาวพุธและดาวศุกร์เป็นดาวเคราะห์เพียง 2 ดวงที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากกว่าโลก เราจึงมีโอกาสมองเห็นมันเคลื่อนผ่านหน้าดวงอาทิตย์ได้ วงโคจรของดาวพุธและดาวศุกร์ที่ไม่ได้อยู่ในระนาบเดียวกันพอดีกับวงโคจรโลก ทำให้โดยทั่วไปดาวเคราะห์ทั้งสองดวงมีเส้นทางอ้อมขึ้นไปทางเหนือหรือลงไปทางใต้ของดวงอาทิตย์ มีบางครั้งที่ดวงอาทิตย์ ดาวพุธ (หรือดาวศุกร์) และโลกมาอยู่ในแนวเดียวกันพอดี เวลานี้เองทำให้คนบนโลกสามารถมองเห็นดาวพุธหรือดาวศุกร์เคลื่อนมาอยู่ด้านหน้าดวงอาทิตย์ เรียกว่าการผ่านหน้า (transit)

การที่ดาวศุกร์ใกล้โลกที่สุดขณะเกิดการผ่านหน้า ทำให้มันมีขนาดปรากฏใหญ่พอที่เราจะสามารถสังเกตเห็นดาวศุกร์เป็นดวงกลมดำตัดกับพื้นสว่างของดวงอาทิตย์ได้โดยไม่ต้องใช้กล้องโทรทรรศน์ แต่จำเป็นต้องมีแผ่นกรองแสงที่ออกแบบมาเฉพาะสำหรับดูดวงอาทิตย์ เช่นเดียวกับการดูดวงอาทิตย์แหว่งเว้าขณะเกิดสุริยุปราคา หากดาวศุกร์มีเส้นทางปรากฏขณะผ่านหน้าดวงอาทิตย์ใกล้ศูนย์กลางดวง มันอาจใช้เวลามากถึง 8 ชั่วโมงนับจากเริ่มต้นจนสิ้นสุดปรากฏการณ์ ดาวศุกร์ผ่านหน้าดวงอาทิตย์เกิดขึ้นได้ยาก คนๆ หนึ่งจะมีโอกาสเห็นได้ไม่เกิน 2 ครั้งในชีวิต และคนอีกจำนวนมากที่ไม่มีโอกาสได้เห็นเลยแม้แต่ครั้งเดียว

ความถี่ของปรากฏการณ์
ถ้าหากวงโคจรของดาวศุกร์อยู่ในระนาบเดียวกันพอดีกับโลก เราจะมีโอกาสเห็นดาวศุกร์ผ่านหน้าดวงอาทิตย์ได้บ่อยทุกๆ 19-20 เดือน แต่ความเป็นจริง ระนาบวงโคจรของดาวศุกร์เอียงทำมุมประมาณ 3 องศากับระนาบวงโคจรโลก ทำให้มีโอกาสเกิดขึ้นได้ยาก ดาวศุกร์ผ่านหน้าดวงอาทิตย์จะเกิดเฉพาะในต้นเดือนธันวาคมและต้นเดือนมิถุนายนเท่านั้น ซึ่งเป็นตำแหน่งที่ดาวศุกร์โคจรผ่านจุดที่วงโคจรของมันตัดกับระนาบวงโคจรโลก ดาวศุกร์ผ่านหน้าดวงอาทิตย์เกิดขึ้นเป็นคู่ คู่หนึ่งๆ ห่างกัน 8 ปี มีรูปแบบของความถี่ที่ชัดเจน คือ เกิดขึ้นทุกๆ 8, 121.5, 8 และ 105.5 ปี เป็นเช่นนี้เรื่อยไป คู่ที่จะเกิดขึ้นในรอบนี้จะเกิดในวันที่ 8 มิถุนายน พ.ศ. 2547 และ 6 มิถุนายน พ.ศ. 2555 ทั้งสองครั้งนี้สามารถมองเห็นได้ในประเทศไทย ส่วนคู่ต่อไปจะเกิดขึ้นในวันที่ 11 ธันวาคม พ.ศ. 2660 และ 8 ธันวาคม พ.ศ. 2668

เนื่องจากดาวพุธโคจรเร็วกว่าดาวศุกร์ ดาวพุธจึงเกิดการผ่านหน้าแบบนี้บ่อยกว่าดาวศุกร์ คือ ราว 13-14 ครั้งต่อศตวรรษ ดาวพุธผ่านหน้าดวงอาทิตย์จะเกิดเฉพาะในช่วงใกล้วันที่ 8 พฤษภาคม และ 10 พฤศจิกายน ครั้งล่าสุดเกิดขึ้นเมื่อปีที่แล้วและมองเห็นได้จากประเทศไทย ครั้งต่อไปจะเกิดในวันที่ 8 พฤศจิกายน พ.ศ. 2549 ซึ่งประเทศไทยจะเห็นได้ขณะดวงอาทิตย์ขึ้น

ประวัติศาสตร์และคุณค่าทางวิชาการของดาวศุกร์ผ่านหน้าดวงอาทิตย์
ระยะทางที่แท้จริงระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์ เป็นสิ่งที่นักดาราศาสตร์ค้นหามานานหลายศตวรรษ เพราะหากเราทราบระยะทางนี้ เราก็จะสามารถทราบระยะทางระหว่างโลกกับดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ รวมทั้งดาวฤกษ์ที่อยู่ห่างไกลออกไปไม่มากนัก นักดาราศาสตร์สามารถทราบระยะทางนี้ได้จากการวัดตำแหน่งดาวพุธหรือดาวศุกร์ขณะเกิดการผ่านหน้า โดยเฉพาะดาวศุกร์ ที่สามารถสังเกตการณ์ได้ดีกว่าดาวพุธ เนื่องจากมีขนาดใหญ่มองเห็นได้ชัดเจน และมีระยะห่างที่ใกล้โลกมากกว่าดาวพุธ ปรากฏการณ์ดาวศุกร์ผ่านหน้าดวงอาทิตย์จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งยวดสำหรับนักดาราศาสตร์ในอดีต

จากอดีตถึงปัจจุบัน นับตั้งแต่มีการประดิษฐ์กล้องโทรทรรศน์เป็นครั้งแรกในต้นคริสต์ศตวรรษที่ 17 มีปรากฏการณ์ดาวศุกร์ผ่านหน้าดวงอาทิตย์เพียง 5 ครั้งเท่านั้นที่มีการสังเกตการณ์ในประวัติศาสตร์ของมนุษยชาติ โยฮันส์ เคปเลอร์ นักดาราศาสตร์ชาวเยอรมันผู้ค้นพบกฎการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ เป็นบุคคลแรกที่พยากรณ์การเกิดดาวศุกร์ผ่านหน้าดวงอาทิตย์ เขาพบว่าปี ค.ศ. 1631 มีการผ่านหน้าเกิดขึ้นถึง 2 ครั้ง คือ ดาวพุธผ่านหน้าดวงอาทิตย์ในวันที่ 7 พฤศจิกายน และดาวศุกร์ผ่านหน้าดวงอาทิตย์ในวันที่ 7 ธันวาคม แต่แล้วเขาก็เสียชีวิตลงก่อนหน้านั้นเพียงปีเดีย