금성의 태양면 통과
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지도를 누르면 그 지점에서 본 모습으로 바뀝니다.
위젯 개요
1. 구현 방법
제트추진연구소(JPL) 호라이즌스 시스템에서 지구 중심 수성-금성-태양 위치 데이터를 받았다. 천체력 DE441, 지구 중심(500@399), 황도 J2000 좌표, 단위 km, 시각 TDB 기준이다. 빛 이동 시간을 반영하지 않은 그 순간의 실제 위치 데이터다. 이 JPL 데이터로 애니메이션을 구현했다. 위젯이 빛 이동 시간을 직접 반영해 실제로 눈에 보이는 위치를 만들고, 이것으로 접촉 시각을 계산했다. 1시간 간격으로 받은 위치는 3차 에르미트 보간으로 3분 간격 표를 만들고, 그 사이는 다시 보간해 애니메이션을 그렸다. 광행차, 장동, 대기 굴절은 계산에 넣지 않았다. 다만 일출·일몰 판정(태양 중심 고도 −0.83°)에만 대기 굴절을 반영했다.
2. 시간 표시
(1) JPL에서 받은 원자료는 TDB(태양계 질량중심 역학시) 기준이다. TDB는 지구시(TT)와 0.002초 이내 차이라서 사실상 같은 개념이다. 이 시각에 델타T를 빼서 세계시(UT)로 변환했다.
(2) 날짜는 1582년 10월 15일 이전은 율리우스력, 이후는 그레고리력이다.
3. 화면 설명
(1) 지평선 기준 : 태양을 화면 중앙에 두고 화면 위쪽을 관측자 머리 위 방향에 맞춘 것이다. 지구가 자전하면 이 방향과 태양 북쪽 방향 사이의 각도가 변한다. 그 결과 금성 이동 방향도 화면에서 조금씩 돌아가며 전체 경로가 휘어 보인다.
(2) 하늘 기준 : 태양을 화면 중앙에 두고 화면 방향을 별자리 지도처럼 별을 기준으로 일정하게 유지한 것이다. 따라서 금성 경로가 거의 직선으로 보인다.
(3) 북쪽 표시 : 태양 가장자리의 작은 삼각형이 태양 북쪽이다. 하늘 기준에서는 늘 화면 위쪽이고, 지평선 기준에서는 시간에 따라 돌아간다.
(4) 확대 모드 : ×1이 관측지에서 본 실제 크기다.
(5) 관측 가능 영역 : 태양 중심 고도가 −0.83° 이상(대기 굴절과 태양 반지름을 더해 윗가장자리가 지평선에 닿는 순간)이면 지평선 위로 본다. 지도 색은 지구 중심에서 본 접촉 4개의 순간에 태양이 지평선 위에 있는지로 나눈 것이다. 태양 가장자리만 스치는 통과는 색을 칠하지 않는다.
계산 상수
1. 태양 반지름 : 695,700 km(IAU 2015)
2. 금성 반지름 : 6,051.84 km(평균 반지름)
3. 수성 반지름 : 2,439.4 km(평균 반지름)
4. 광속 : 299,792.458 km/s
5. 천문단위 : 149,597,870.7 km(거리 표시용)
6. 관측점 지구 모양 : WGS84 타원체(적도 반지름 6,378.137 km, 편평률 1/298.257223563), 관측점 고도 0 m
7. 태양, 행성은 완전한 구로 계산
8. 지구 자전 : 그리니치 평균 항성시(IAU 1982)
9. 세차 : IAU 1976 모델(Lieske)
10. 황도 경사각 : 84,381.448″(J2000)
2. 금성 반지름 : 6,051.84 km(평균 반지름)
3. 수성 반지름 : 2,439.4 km(평균 반지름)
4. 광속 : 299,792.458 km/s
5. 천문단위 : 149,597,870.7 km(거리 표시용)
6. 관측점 지구 모양 : WGS84 타원체(적도 반지름 6,378.137 km, 편평률 1/298.257223563), 관측점 고도 0 m
7. 태양, 행성은 완전한 구로 계산
8. 지구 자전 : 그리니치 평균 항성시(IAU 1982)
9. 세차 : IAU 1976 모델(Lieske)
10. 황도 경사각 : 84,381.448″(J2000)
참고문헌(천체력)
R. S. Park, W. M. Folkner, J. G. Williams, and D. H. Boggs, The JPL Planetary and Lunar Ephemerides DE440 and DE441, The Astronomical Journal 161:105 (2021)
Jet Propulsion Laboratory (JPL), Solar System Dynamics Group, Horizons On-Line Ephemeris System (geocentric geometric position vectors of the Sun, Venus and Mercury, ecliptic of J2000.0, TDB, source DE441)
참고문헌(좌표 변환과 겉보기 위치)
J. Meeus, Astronomical Algorithms, 2nd ed. (1998)
J. H. Lieske, IAU 1976 precession, Astronomy & Astrophysics 73, 282 (1979)
S. Aoki et al., IAU 1982 expression for Greenwich mean sidereal time, Astronomy & Astrophysics 105, 359 (1982)
참고문헌(천체 크기)
A. Prša et al., Nominal Values for Selected Solar and Planetary Quantities: IAU 2015 Resolution B3, The Astronomical Journal 152:41 (2016) – solar radius, 695,700 km
참고문헌(관측점)
NIMA, Department of Defense World Geodetic System 1984 (WGS84), Technical Report TR8350.2 (2000)
참고문헌(델타T)
F. R. Stephenson, L. V. Morrison, and C. Y. Hohenkerk, Measurement of the Earth’s rotation: 720 BC to AD 2015 (2016)
L. V. Morrison, F. R. Stephenson, C. Y. Hohenkerk, and M. Zawilski, Addendum 2020 to Measurement of the Earth’s rotation: 720 BC to AD 2015 (2021)
HM Nautical Almanac Office (HMNAO), Earth Rotation (LOD/ΔT error data)
Y. Liu, DeltaT – open-source implementation of the Stephenson et al. (2016) and Morrison et al. (2021) ΔT fitting and extrapolation models. (coefficients after 2013 modified by the author to extend the fits to 2025)