การผ่านหน้า: เงาดาวเคราะห์บนดวงอาทิตย์

ดาวพุธและดาวศุกร์โคจรอยู่ด้านในของโลก ทุกครั้งที่มันแซงโลกจะผ่านตำแหน่งที่อยู่ระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์ เรียกว่าการร่วมทิศแนววงใน แต่ส่วนใหญ่มันจะผ่านเหนือหรือใต้ดวงอาทิตย์ไป เพราะวงโคจรเอียงจากวงโคจรของโลกเล็กน้อย ดาวพุธเอียงราว 7 องศา ดาวศุกร์ราว 3.4 องศา การผ่านหน้าดวงอาทิตย์จริงจะเกิดก็ต่อเมื่อการร่วมทิศเกิดตรงกับช่วงที่ดาวเคราะห์อยู่ใกล้จุดตัดของสองวงโคจร

การผ่านหน้าของดาวพุธ

เกิดราวสิบสามถึงสิบสี่ครั้งต่อศตวรรษ ในเดือนพฤษภาคมหรือพฤศจิกายนเท่านั้น ครั้งล่าสุดคือวันที่ 11 พฤศจิกายน ค.ศ. 2019 และครั้งต่อไปคือวันที่ 13 พฤศจิกายน ค.ศ. 2032 ดาวพุธเล็กมากเมื่อเทียบกับดวงอาทิตย์ (ราว 1 ใน 160 ของเส้นผ่านศูนย์กลางปรากฏ) จึงต้องใช้กล้องโทรทรรศน์ที่ติดแผ่นกรองแสงอาทิตย์อย่างปลอดภัย

การผ่านหน้าของดาวศุกร์

หายากกว่ามาก เกิดเป็นคู่ห่างกันแปดปี แล้วเว้นไปกว่าร้อยปี (สลับกันระหว่าง 105.5 และ 121.5 ปี) คู่ล่าสุดคือ ค.ศ. 2004 และ 2012 คู่ต่อไปคือเดือนธันวาคม ค.ศ. 2117 และ 2125 ดาวศุกร์ปรากฏเป็นจุดดำที่ใหญ่พอจะเห็นด้วยตาเปล่าผ่านแผ่นกรองแสงที่ปลอดภัย

วัดขนาดของระบบสุริยะ

ในคริสต์ศตวรรษที่ 18 กฎของเคปเลอร์บอกขนาดสัมพัทธ์ของวงโคจรดาวเคราะห์ทุกดวงได้ แต่ไม่มีใครรู้ระยะทางจริงถึงดวงอาทิตย์ เอ็ดมันด์ แฮลลีย์ เสนอว่าถ้าผู้สังเกตหลายคนในที่ห่างกันบนโลกจับเวลาการผ่านหน้าของดาวศุกร์ ความต่างของเส้นทางที่เห็นจะบอกพารัลแลกซ์ของดวงอาทิตย์ได้ ในปี ค.ศ. 1761 และ 1769 มีการส่งคณะสำรวจไปทั่วโลก รวมถึงการเดินทางครั้งแรกของ เจมส์ คุก ไปเกาะตาฮีตี ผลที่ได้ทำให้ประมาณระยะทางถึงดวงอาทิตย์ได้ราว 150 ล้านกิโลเมตร คลาดเคลื่อนไม่กี่เปอร์เซ็นต์

จากระบบสุริยะสู่ดาวเคราะห์นอกระบบ

เมื่อดาวเคราะห์นอกระบบผ่านหน้าดาวฤกษ์แม่ มันบังแสงไปส่วนหนึ่ง ความสว่างของดาวลดลงเป็นสัดส่วนเท่ากับพื้นที่ที่ถูกบัง

ดาวเคราะห์ขนาดดาวพฤหัสบดีหน้าดาวแบบดวงอาทิตย์ทำให้ความสว่างลดลงราว 1% ส่วนดาวเคราะห์ขนาดโลกลดลงเพียงราว 0.008% (84 ส่วนในล้านส่วน) กล้องโทรทรรศน์อวกาศเคปเลอร์และ TESS ใช้วิธีนี้ค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบส่วนใหญ่ที่รู้จักในปัจจุบัน และเมื่อแสงดาวผ่านบรรยากาศของดาวเคราะห์ระหว่างการผ่านหน้า เราก็วิเคราะห์ได้ว่าบรรยากาศนั้นมีอะไรอยู่