У Венеры есть орбита с большой полуосью 0,723 а.е. (108,200,000 км ; 67,200,000 миль ), и эксцентриситет 0,007. Низкий эксцентриситет и сравнительно небольшой размер ее орбиты дают Венере наименьший диапазон расстояний между перигелием и афелием планет: 1,46 Gm. Планета обращается вокруг Солнца раз в 225 дней и при этом проходит 4,54 а.е. (679 000 000 км; 422 000 000 миль), что дает среднюю орбитальную скорость 35 км / с (78 000 миль в час).
Когда геоцентрическая эклиптическая долгота Венеры совпадает с долготой Солнца, она находится в соединении с Солнцем - хуже, если Венера ближе и выше если дальше. Расстояние между Венерой и Землей варьируется от примерно 42 миллионов километров (в нижнем соединении) до примерно 258 миллионов километров (в верхнем соединении). Средний период между последовательными соединениями одного типа составляет 584 дня - один синодический период Венеры. Пять синодических периодов Венеры составляют почти точно 13 сидерических лет Венеры и 8 земных лет, и, следовательно, долготы и расстояния почти повторяются.
Наклонение орбиты Венеры на 3,4 ° достаточно велико, чтобы обычно предотвратить низшую планету от прохождения непосредственно между Солнцем и Землей в нижнем соединении. Такие солнечные транзиты Венеры происходят редко, но с большой предсказуемостью и интересом.
В нынешнюю эпоху ближайший к Венере Земля чуть меньше 40 граммов. Поскольку диапазон гелиоцентрических расстояний для Земли больше, чем для Венеры, наиболее близкие подходы приближаются к перигелию Земли. Уменьшение эксцентриситета Земли увеличивает минимальные расстояния. В последний раз Венера приближалась ближе, чем 39,5 Гм, был в 1623 году, но этого не повторится в течение многих тысячелетий, и фактически после 5683 года Венера не приблизится даже ближе, чем 40 Гм в течение примерно 60 000 лет. Ориентация орбит двух планет не способствует минимизации расстояния сближения. Долготы перигелия были всего 29 градусов друг от друга в J2000, поэтому наименьшие расстояния, которые возникают, когда нижнее соединение происходит около перигелия Земли, происходят, когда Венера находится рядом с перигелием. Примером был транзит 6 декабря 1882 года: Венера достигла перигелия 9 января 1883 года, а Земля сделала то же самое 31 декабря. Венера находилась на 0,7205 а.е. от Солнца в день транзита, что явно меньше среднего.
Двигаясь далеко назад во времени, более 200 000 лет назад Венера иногда проходила мимо на расстоянии чуть менее 38 Gm, а в следующий раз сделает это через более чем 400 000 лет.
Меркурий подходит к Венере ближе, чем Земля, и эти расстояния со временем станут меньше, в первую очередь из-за увеличения эксцентриситета Меркурия.
Важное значение имело открытие фаз Венеры Галилеем в 1610 году. Это противоречило модели Птолемея, который считал, что все небесные объекты вращаются вокруг Земли, и согласуется с другими, такими как модели Тихо и Коперника.
Во времена Галилея преобладающая модель Вселенной была основана на утверждении греческого астронома Птолемея почти 15 веков назад, что все небесные объекты вращаются вокруг Земли (см. Систему Птолемея). Наблюдение фаз Венеры несовместимо с этой точкой зрения, но согласуется с идеей польского астронома Николая Коперника о том, что центр Солнечной системы находится на Солнце. Наблюдение Галилеем фаз Венеры предоставило первое прямое наблюдательное свидетельство теории Коперника.
Наблюдения прохождения Венеры через Солнце сыграли важную роль в истории астрономии в определении более точного значения астрономическая единица.
У Венеры очень хорошо наблюдаемая и предсказуемая орбита. С точки зрения всех, кроме самых требовательных, его орбита проста. Уравнение в астрономических алгоритмах, которое предполагает невозмущенную эллиптическую орбиту, предсказывает времена перигелия и афелия с ошибкой в несколько часов. Использование элементов орбиты для вычисления этих расстояний соответствует реальным средним значениям как минимум с пятью значащими цифрами. Формулы для вычисления положения прямо по элементам орбиты обычно не обеспечивают и не нуждаются в поправках на влияние других планет.
Однако сейчас наблюдения намного лучше, и технологии космической эры заменили старые методы. Э. Майлс Стэндиш писал, что классические эфемериды прошлых веков полностью основывались на оптических наблюдениях: почти исключительно на времени прохождения меридионального круга. С появлением планетарных радаров, космических аппаратов, РСДБ и т.д. ситуация для четырех внутренних планет резко изменилась. Для DE405, созданного в 1998 году, оптические наблюдения были прекращены, и, когда он писал, начальные условия для четырех внутренних планет были скорректированы в первую очередь с учетом данных о дальности... Теперь в оценках орбиты преобладают наблюдения космического корабля Venus Express. Орбита теперь известна с субкилометровой точностью.
Здесь представлено не более пяти значащих цифр, и с таким уровнем точности числа очень хорошо соответствуют VSOP87 элементы и сделанные на их основе расчеты, наилучшее соответствие за 250 лет по Стэндишу (JPL), расчет Ньюкомба и расчеты с использованием фактических положений Венеры во времени.
расстояния и эксцентриситет | au | Миллион км |
---|---|---|
большая полуось | 0,72333 | 108,21 |
перигелий | 0,71843 | 107,48 |
афелий | 0,7282 | 108,94 |
средний | 0,72335 | 108,21 |
окружность | 4,545 | 679,9 |
максимальное сближение с Землей | 0,2643 | 39,54 |
эксцентриситет | 0,0068 |
углы | градусы |
---|---|
наклон | 3,39 |
раз | дней |
---|---|
период обращения | 224,70 |
синодический период | 583,92 |
скорость | км / с |
---|---|
средняя скорость | 35,02 |
максимальная скорость | 35,26 |
минимальная скорость | 34,78 |