In astronomy, a transit (or astronomical transit) is the passage of a celestial body directly between a larger body and the observer. As viewed from a particular vantage point, the transiting body appears to move across the face of the larger body, covering a small portion of it.

The word "transit" refers to cases where the nearer object appears smaller than the more distant object. Cases where the nearer object appears larger and completely hides the more distant object are known as occultations.

However, the probability of seeing a transiting planet is low because it is dependent on the alignment of the three objects in a nearly perfectly straight line. Many parameters of  a planet and its parent star can be determined based on the transit.

In the Solar System 

One type of transit involves the motion of a planet between a terrestrial observer and the Sun. This can happen only with inferior planets, namely Mercury and Venus (see transit of Mercury and transit of Venus). However, because a transit is dependent on the point of observation, the Earth itself transits the Sun if observed from Mars. In the solar transit by the Moon captured during calibration of the STEREO B spacecraft's ultraviolet imaging, the Moon appears much smaller than it does when seen from Earth, because the spacecraft–Moon separation was several times greater than the Earth–Moon distance.

The term can also be used to describe the motion of a satellite across its parent planet, for instance one of the Galilean satellites (Io, Europa, Ganymede, Callisto) across Jupiter, as seen from Earth.

Although rare, cases where four bodies are lined up do happen. One of these events occurred on 27 June 1586, when Mercury transited the Sun as seen from Venus at the same time as a transit of Mercury from Saturn and a transit of Venus from Saturn.

Notable observations 
No missions were planned to coincide with the transit of Earth visible from Mars on 11 May 1984 and the Viking missions had been terminated a year previously. Consequently, the next opportunity to observe such an alignment will be in 2084.

On 21 December 2012, the Cassini–Huygens probe, in orbit around Saturn, observed the planet Venus transiting the Sun.

On 3 June 2014, the Mars rover Curiosity observed the planet Mercury transiting the Sun, marking the first time a planetary transit has been observed from a celestial body besides Earth.

Mutual planetary transits 

In rare cases, one planet can pass in front of another. If the nearer planet appears smaller than the more distant one, the event is called a mutual planetary transit.

Outside the Solar System 

The transit method can be used to discover exoplanets. As a planet eclipses/transits its host star it will block a portion of the light from the star. If the planet transits in-between the star and the observer the change in light can be measured to construct a light curve. Light curves are measured with a charge-coupled device. The light curve of a star can disclose several physical characteristics of the planet and star, such as density. Multiple transit events must be measured to determine the characteristics which tend to occur at regular intervals. Multiple planets orbiting the same host star can cause transit-timing variations (TTV). TTV is caused by the gravitational forces of all orbiting bodies acting upon each other. The probability of seeing a transit from Earth is low, however. The probability is given by the following equation.

where Rstar and Rplanet are the radius of the star and planet, respectively, and a is the semi-major axis. Because of the low probability of a transit in any specific system, large selections of the sky must be regularly observed in order to see a transit. Hot Jupiters are more likely to be seen because of their larger radius and short semi-major axis. In order to find Earth-sized planets, red dwarf stars are observed because of their small radius. Even though transiting has a low probability it has proven itself to be a good technique for discovering exoplanets.

In recent years, the discovery of extrasolar planets has prompted interest in the possibility of detecting their transits across their own stellar primaries. HD 209458b was the first such transiting planet to be detected.

The transit of celestial objects is one of the few key phenomena used today for the study of exoplanetary systems. Today, transit photometry is the leading form of exoplanet discovery. As an exoplanet moves in front of its host star there is a dimming in the luminosity of the host star that can be measured. Larger planets make the dip in luminosity more noticeable and easier to detect. Followup observations using other methods are often carried out to ensure it is a planet.

There are currently (December 2018) 2345 planets confirmed with Kepler light curves for stellar host.

Contacts 
During a transit there are four "contacts", when the circumference of the small circle (small body disk) touches the circumference of the large circle (large body disk) at a single point.  Historically, measuring the precise time of each point of contact was one of the most accurate ways to determine the positions of astronomical bodies.  The contacts happen in the following order:

First contact: the smaller body is entirely outside the larger body, moving inward ("exterior ingress")
Second contact: the smaller body is entirely inside the larger body, moving further inward ("interior ingress")
Third contact: the smaller body is entirely inside the larger body, moving outward ("interior egress")
Fourth contact: the smaller body is entirely outside the larger body, moving outward ("exterior egress")

A fifth named point is that of greatest transit, when the apparent centers of the two bodies are nearest to each other, halfway through the transit.

Missions 
Since transit photometry allows for scanning large celestial areas with a simple procedure, it has been the most popular and successful form of finding exoplanets in the past decade and includes many projects, some of which have already been retired, others in use today, and some in progress of being planned and created. The most successful projects include HATNet, KELT, Kepler, and WASP, and some new and developmental stage missions such as TESS, HATPI, and others which can be found among the List of Exoplanet Search Projects.

HATNet 
HATNet Project is a set of northern telescopes in Fred Lawrence Whipple Observatory, Arizona and Mauna Kea Observatories, HI, and southern telescopes around the globe, in Africa, Australia, and South America, under the HATSouth branch of the project. These are small aperture telescopes, just like KELT, and look at a wide field which allows them to scan a large area of the sky for possible transiting planets. In addition, their multitude and spread around the world allows for 24/7 observation of the sky so that more short-period transits can be caught.

A third sub-project, HATPI, is currently under construction and will survey most of the night sky seen from its location in Chile.

KELT 
KELT is a terrestrial telescope mission designed to search for transiting systems of planets of magnitude 8<M<10. It began operation in October 2004 in Winer Observatory and has a southern companion telescope added in 2009. KELT North observes "26-degree wide strip of sky that is overhead from North America during the year", while KELT South observes single target areas of the size 26 by 26 degrees. Both telescopes can detect and identify transit events as small as a 1% flux dip, which allows for detection of planetary systems similar to those in our planetary system.

Kepler / K2 

The Kepler satellite served the Kepler mission between 7 March 2009 and 11 May 2013, where it observed one part of the sky in search of transiting planets within a 115 square degrees of the sky around the Cygnus, Lyra, and Draco constellations. After that, the satellite continued operating until 15 November 2018, this time changing its field along the ecliptic to a new area roughly every 75 days due to reaction wheel failure.

TESS 

TESS was launched on 18 April 2018, and is planned to survey most of the sky by observing it strips defined along the right ascension lines for 27 days each. Each area surveyed is 27 by 90 degrees. Because of the positioning of sections, the area near TESS's rotational axis will be surveyed for up to 1 year, allowing for the identification of planetary systems with longer orbital periods.

See also
 Eclipse
 Kepler Mission
 Occultation
 Syzygy (astronomy)
 Conjunction (astronomy)
 Opposition (planets)
 Transit of asteroids
 Transit of Deimos from Mars
 Transit of Phobos from Mars
 Transit of Vulcan
 Transit of Mercury from Mars
 Transit of Earth from Mars

References

External links

Chasing Venus, Observing the Transits of Venus Smithsonian Institution Libraries
Jean Meeus: Transits. Richmond, Virginia: Willmann-Bell, Inc., 1989, 
 Jean Meeus: Astronomical Tables of the Sun, Moon and Planets. Richmond, Virginia: Willmann-Bell, Inc., 1995, 
Karl Ramsayer: Geodätische Astronomie, Vol.2a of Handbuch der Vermessungskunde, 900 p., J.B.Metzler, Stuttgart 1969.

Astrometry
 
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통과(通過,transit, astronomical transit)는 천문학 분야에 있어 세 가지 의미를 이야기한다.

 특정 위치에 있는 관측자에게 한 천체가 더 멀리 있는 다른 천체의 앞을 지나가는 것처럼 보이는 것.
 천체가 자오선을 통과하는 것. 지구가 자전하므로 천체들은 동쪽에서 떠서 서쪽으로 지는 것처럼 보이는데 이들이 천구 위의 자오선과 교차하는 순간을 일컫는다. 예를 들면 태양은 정오에 자오선을 통과한다. 자오선 통과 의미로 쓰인 통과는 예전에는 시간 기록 용도로 중요하게 취급되었다.
 한 항성이 망원경의 접안 렌즈 위를 지나가는 현상. 이를 항성 통과라고 부르기도 한다.

이 글에서 다루는 내용은 첫 번째 의미이다.

정의 
통과라는 단어는 멀리 있는 물체 앞을 그보다 훨씬 작은 어떤 물체가 지나가는 현상을 의미한다. 물체가 매우 가까이 있기 때문에 멀리 있는(실제로는 더 큰) 물체를 완전히 가리는 것을 엄폐라고 한다. 한 물체가 다른 물체의 그림자 속으로 들어가는 것을 식이라고 한다. 이상의 세 가지 현상은 합충 때문에 생기는 것이다.

통과의 대표적 예로 지구에서 볼 때 태양 표면을 다른 천체가 지나가는 것을 들 수 있다. 여기에 해당되는 천체는 오직 내행성만이 가능하며 지구 관찰자에게는 수성과 금성이 통과 현상을 일으키는 천체가 된다.(수성 일면통과와 금성 일면통과를 볼 것) 그러나 화성의 경우 지구는 화성의 입장에서 내행성이 되기 때문에 일면 통과의 대상이 된다. 마찬가지로 목성에서 바라본 내행성은 화성까지도 포함이 된다.

통과는 거대한 행성 앞을 조그만 위성들이 지나가는 상황을 일컫기도 한다. 예를 들면 목성 원반 위를 갈릴레이 위성들(이오, 유로파, 가니메데, 칼리스토)이 지나가는 현상을 들 수 있다.

통과는 세 개의 천체가 같은 시선상에 일렬로 늘어서야 발생한다. 흔치 않게 네 개의 천체가 일렬로 늘어서는 경우도 있다. 가까운 예로 1586년 4월 27일 수성은 금성에서 바라보았을 때 태양 표면을 지나가는 것으로 보였는데, 이와 동시에 토성에서는 금성과 수성이 함께 태양 표면 위를 지나가는 것처럼 보였다.

외계 행성을 찾는데 통과 현상이 응용되기도 한다. 대표적인 것은 HD 209458 주위를 도는 HD 209458b이다.

다중 행성 통과 및 엄폐 현상 

매우 희박하기는 하나, 때로 한 행성이 다른 행성을 가리기도 한다. 지구에서 바라보았을 때를 기준으로 이런 현상은 오는 2065년 11월 22일 UTC 기준 12시 43분에 일어나는데, 금성(시지름 10.6초)이 외합 위치 근처에서 훨씬 뒤에 있는 목성 원반(시지름 30.9초) 위를 지나갈 것이다. 그러나 이 현상은 태양 서쪽으로 8도밖에 안 떨어진 곳에서 발생하기 때문에, 관측 장비를 사용하지 않고 맨눈으로 볼 수는 없다. 만약 가까이 있는 천체가 멀리 있는 천체보다 눈에 더 크게 보여서 뒤의 천체를 완전히 덮을 경우, 이는 통과가 아니라 엄폐 현상이 된다. 앞의 사례에서 금성은 목성 원반 위를 지나가기 전에 UTC 11시 24분 목성 위성 가니메데를 가릴 것이다. 지구상에서의 시차로 인해 수 분 정도의 오차는 발생할 수 있다.

서기 1700년에서 2200년 사이 지구에서 18번에 걸쳐 행성들 간의 통과 및 엄폐가 발생했고, 발생할 것이다. 특이한 점은, 1818년부터 2065년 사이에는 긴 공백기가 있다는 것이다.

 1702년 9월 19일 : 목성이 해왕성을 가렸다.
 1705년 7월 20일 : 수성이 목성 위를 지나갔다.
 1708년 10월 4일 : 수성이 목성 위를 지나갔다.
 1737년 5월 28일 : 금성이 수성을 가렸다.
 1771년 8월 29일 : 금성이 토성 위를 지나갔다.
 1793년 7월 21일 : 수성이 천왕성 위를 지나갔다.
 1808년 12월 9일 : 수성이 토성 위를 지나갔다.
 1818년 1월 3일 : 금성이 목성 위를 지나갔다.
 2065년 11월 22일 : 금성이 목성 위를 지나간다.
 2067년 7월 15일 : 수성이 해왕성을 가린다.
 2079년 8월 11일 : 수성이 화성을 가린다.
 2088년 10월 27일 : 수성이 목성 위를 지나간다.
 2094년 4월 7일 : 수성이 목성 위를 지나간다.
 2104년 8월 21일 : 금성이 해왕성을 가린다.
 2123년 9월 14일 : 금성이 목성 위를 지나간다.
 2126년 7월 29일 : 수성이 화성을 가린다.
 2133년 12월 3일 : 금성이 수성을 가린다.

1737년 금성의 엄폐 현상은 그리니치 천문대에서 존 베비스가 관측했는데, 이는 행성 엄폐 현상을 상세히 기록한 유일한 사례였다. 1170년 12월 12일 화성이 목성 원반 위로 지나가는 통과 현상이 일어났는데, 이를 캔터베리 수도사 게르베이스가 관측했다. 같은 시각 중국 천문학자들도 이 현상을 기록으로 남겼다.

 2022년 11월 29일 : 화성에서 볼 때 지구가 수성을 가린다.

접촉 
통과 현상 과정에는 네 개의 접촉 단계가 존재한다. 이 접촉은 큰 천체의 원반과 작은 천체의 원반이 서로 접하는 네 개의 순간을 지칭하는 말이다. 접촉은 다음 네 단계가 순차적으로 발생한다.

 1차 접촉 : 작은 천체가 큰 천체의 바깥쪽 원반과 만난다.
 2차 접촉 : 작은 천체 전체가 큰 천체 원반 내부로 들어오는 순간.
 3차 접촉 : 작은 천체가 큰 천체의 안쪽 원반과 만난다.
 4차 접촉 : 작은 천체가 큰 천체로부터 완전히 분리되는 순간.

천문 현상
 
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