Соединение (астрономия)

Соединение небесного тела с Солнцем может произойти в двух случаях: или когда это тело находится между Землёй и Солнцем, или когда Солнце находится между Землёй и этим телом. Для внешних планет (расположенных дальше от Солнца, чем Земля) возможна только вторая ситуация. Для внутренних планет (то есть Меркурия и Венеры) возможны обе. Соответственно, у последних различают нижнее и верхнее соединение: в нижнем соединении планета находится между Землёй и Солнцем, а в верхнем — за Солнцем^{[18][19][1][2]} (рис. 1). В нижнем соединении к Земле повёрнута ночная сторона внутренней планеты, а в верхнем — дневная. Угловой размер планеты, видимый с Земли, в нижнем соединении наибольший, а в верхнем — наименьший.

Обратная ситуация (когда эклиптические долготы данного небесного тела и Солнца отличаются на 180°) называется противостоянием этого тела^[3]. Во время соединений с Солнцем внешние планеты практически не видны с Земли, поскольку находятся на малом угловом расстоянии от Солнца или за ним. Зато вблизи противостояний складываются наилучшие условия для их наблюдения, так как в это время планета находится на минимальном расстоянии от Земли и обращена к ней полушарием, освещённым Солнцем^[5][6].

Промежуток времени между двумя соединениями (одноимёнными) какого-либо небесного тела с Солнцем называется синодическим периодом обращения этого тела^[20][21].

Если в нижнем соединении эклиптическая широта планеты достаточно мала, происходит прохождение этой планеты по диску Солнца. Они случаются и у Меркурия, и у Венеры.

Соединение Луны с Солнцем называется новолунием. Если в это время Луна имеет достаточно малую эклиптическую широту (то есть находится вблизи эклиптики), происходит солнечное затмение (покрытие Солнца Луной)^[5][22].

Во время соединения планет с Солнцем сильно затруднена связь с космическими аппаратами, которые изучают эти планеты. Когда Солнце находится между аппаратом и Землёй, есть риск того, что антенна, оснащённая системой автоматической навигации, начнёт следить за Солнцем. Это объясняется тем, что Солнце действует как сильный генератор электромагнитного шума, создающий гораздо более мощный сигнал, чем сигнал с земной станции. В частности, соединение Марса с Солнцем делает невозможной связь с марсоходами в течение примерно двух недель. Например, один из таких периодов продолжался c 29 ноября до 13 декабря 2008 года (15 суток).

Согласно одной из гипотез, Вифлеемская звезда, описанная в Евангелии от Матфея, могла представлять собой соединение нескольких светил. Впервые эту гипотезу рассмотрел Иоганн Кеплер, который в своей работе «О годе Рождества Христова» 1614 года предположил, что этим событием могло стать соединение Сатурна и Юпитера, произошедшее в 7 году до н. э. в созвездии Рыбы^[13]. В качестве другого кандидата на роль Вифлеемской звезды им рассматривалось соединение Юпитера, Сатурна и Марса, произошедшее в 6 году до н. э.^[12] Впоследствии эту гипотезу подробно развил австрийский астроном Конрадин Феррари д'Оккьеппо^[13]. Другие астрономы указывали на соединение Юпитера с Регулом (3 год до н. э.) и Венеры с Юпитером (2 год до н. э.)^[12].

По сообщению Лаборатории солнечной астрономии Института космических исследований РАН, во второй половине декабря 2025 года и в январе 2026 года произойдёт примечательное соединение Солнца и трёх планет земной группы — Меркурия, Венеры и Марса. В середине декабря 2025 года Венера и Марс приблизятся к Солнцу на угловое расстояние 5—6°, а к Новому году их будет разделять уже около 2—3°. В православное Рождество, 7 января 2026 года, Солнце, Венера и Марс практически сольются (с точки зрения земного наблюдателя), поэтому учёные образно назвали данное событие «вифлеемской звездой»^[16][14]. Это означает, что Земля, Солнце, Венера и Марс выстроятся почти в одну линию в пространстве. Однако из-за дневного солнечного света это соединение невозможно будет наблюдать с Земли^[15]. Вероятно, редкую конфигурацию смогут зафиксировать орбитальные солнечные обсерватории^[14]. Максимальное сближение, на расстояние менее 1°, ожидается 8 января^[17][14].

В это же время к Солнцу будет приближаться Меркурий. 22 января 2026 года все три планеты окажутся на минимальном среднем угловом расстоянии от Солнца, образовав вместе с ним почти ровную ромбовидную конфигурацию, что станет кульминацией события. После этого построение начнёт быстро распадаться и планеты будут удаляться от Солнца и друг от друга^[16][14]. Следующее сближение всех трёх планет около Солнца (в пределах 10°) произойдёт только в сентябре 2038 года. Текущее сближение на угол около 3°, возможно, является уникальным в XXI веке^[16].

Математические расчёты показывают значительную редкость подобных событий. Одновременные соединения Марса и Венеры с Солнцем ближе, чем на 1°, за последние 500 лет происходили всего трижды: в 1669, 1682 и 1968 годах. В текущем тысячелетии это явление можно будет наблюдать только 4 раза: в 2026, 2267, 2324 и 2623 годах. Совпадение такого соединения с конкретным календарным днём происходит примерно один раз в 20 тысяч лет^[17]. Таким образом, за всю историю существования праздника Рождества (около 2000 лет) подобное событие случается впервые^[15].