Nel compiere le sue rivoluzioni attorno al Sole, Venere viene a trovarsi periodicamente tra il nostro pianeta ed il Sole, posizione chiamata di congiunzione inferiore. Se questa congiunzione ha luogo quando la linea dei nodi di Venere (linea d'intersezione tra il piano orbitale del pianeta e l'eclittica) si trova coincidente o molto prossima alla congiungente tra Terra e Sole, allora dalla Terra si vede il disco di Venere transitare sul disco più grande del Sole (fig. 1).

   Se l'orbita di Venere fosse complanare a quella della Terra, allora i transiti si ripeterebbero ogni 584 g, ossia ogni volta che Venere passa tra il Sole e la Terra. Ma l'orbita di Venere è inclinata sul piano orbitale terrestre di circa 3.5°.

   La linea dei nodi di Venere, individuata dall'intersezione del piano della sua orbita con l'eclittica, è soggetta ad uno spostamento assai lento nello spazio e, nel corso della sua rivoluzione annuale, la Terra la interseca due volte in date pressoché fisse. Nella nostra epoca, questi due giorni sono l'8 dicembre, al nodo ascendente (punto d'intersezione dell'orbita venusiana con il piano dell'ecliticca quando il pianeta lo attraversa da nord a sud galattici), ed il 6 giugno per il discendente (punto d'intersezione dell'orbita venusiana con il piano dell'ecliticca quando il pianeta lo attraversa da sud a nord galattici).

   Un pianeta interno, nella sua congiunzione inferiore, è sempre in moto retrogrado, pertanto esso si sposterà da est verso ovest rispetto al Sole e, alle latitudini boreali, il transito avverrà sempre da sinistra a destra.

   Se Venere non si trova esattamente ad un nodo al momento del passaggio, la sua traiettoria apparente non sarà lungo il diametro del disco solare, ma seguirà una corda, tanto più corta quanto più il pianeta è angolarmente lontano dal suo nodo.

   Nel periodo compreso tra il 3000 a.C. ed il 3000 d.C., sono stati previsti 82 passaggi, dei quali tre esattamente centrali: il 17 novembre 2970 a.C., il 22 maggio 183 a.C. e il 22 novembre 424 d.C., e tre radenti.

   Il periodo di 243 anni, che si ricava dalla somma 121.5 + 8 + 105.5 + 8 è chiamato anche SAROS VENUSIANO per la sua analogia con il SAROS LUNARE che governa le eclissi.

   Durante il transito si individuano quattro istanti particolari, quelli dei contatti, durante i quali il lembo del pianeta è tangente al disco solare. I contatti esterni sono difficili da determinare con precisione perché il pianeta non è quasi mai visibile. Sono quindi i contatti interni, II e III, che interessano maggiormente gli astronomi (fig. 2).

   Il fenomeno fu previsto per la prima volta da Keplero (1571-1630) per l'anno 1631, da allora sino ad oggi si sono verificate tre coppie di eventi, separati da 8 anni, distanziate alternativamente da 121.5 e 105.5 anni. L'ultimo transito di Venere è avvenuto nel 1882, mentre il prossimo avrà luogo l'8 giugno 2004 che sarà seguito da un altro nel 2012.

   Il fenomeno nel passato ha svolto un ruolo fondamentale nella misura delle distanze planetarie in quanto forniva l'opportunità di conoscere, con buona precisione, il valore della distanza tra la Terra ed il Sole, che gli astronomi chiamano Unità Astronomica (AU). Una volta che si sia riusciti a misurare la distanza anche di uno solo dei pianeti dal Sole, è possibile risalire alle distanze degli altri pianeti, mediante la IIIa legge di Keplero, che stabilisce una relazione tra la distanza e il periodo di rivoluzione, ossia il tempo impiegato dal pianeta a percorrere la sua orbita.

   Nel 1716, al fine di eseguire la suddetta misura, Halley (1656-1742) sviluppò un metodo geometrico secondo il quale era necessario annotare i tempi ai quali avveniva il transito osservandolo da due punti diversi della superficie terrestre aventi coordinate geografiche note.

   Le misure più recenti dell'Unità Astronomica, compiute mediante l'utilizzo di segnali radar e di satelliti artificiali, hanno portato al valore di 149597870 km, dato accettato dall'International Astronomical Union (IAU) nel 1976. Il risultato calcolato da Newcomb nell'Ottocento partendo dalle misure compiute in occasione dei transiti settecenteschi era pari a 149668465 km.

   Sin dal primo suggerimento di Keplero di seguire il transito di Venere del 1631, ci si accorse della possibilità di sfruttare il fenomeno per stimare le dimensioni del Sistema Solare, base di partenza, a sua volta, per le distanze galattiche. Al giorno d'oggi vi sono nuovi e più precisi metodi di misura dell'Unità Astronomica, frutto delle moderne tecnologie, mentre all'epoca dell'ultimo transito non esisteva sistema migliore di quello offerto dal fenomeno in questione.

   Keplero, nelle sue effemeridi, non aveva previsto il transito del 1639, cosa che invece fece Horrocks (1618-1641). Questi compì le osservazioni, ma non ebbe il tempo di analizzare i risultati a causa della sua scomparsa prematura. Si dovette, così, attendere più di un secolo per poter avere i primi dati per il calcolo della distanza Terra-Sole con questo metodo e, precisamente, il 1761.

   Ricordiamo che per giungere alla misura cercata era necessario compiere le osservazioni da più punti sulla superficie terrestre, per questo motivo furono organizzate numerose spedizioni scientifiche in tutti gli angoli del globo, con tutti i rischi ed i pericoli che comportava un lungo viaggio per mare e la permanenza in luoghi sconosciuti. Oltre ai diari d'osservazione, ricchi di importanti dati astronomici, ai nostri giorni rimangono le affascinanti storie di coraggiosi astronomi-viaggiatori alle prese con tempeste, arrembaggi, epidemie o, semplicemente, con un cielo coperto proprio nelle ore in cui doveva verificarsi il tanto inseguito ed atteso transito.

   Storie di scienziati che data la lunga lontananza dalla patria dato che i viaggi avevano una durata imprecisata e comunque non inferiore ad alcuni anni, vennero, talora, considerati dispersi e che, sopravvissuti alle numerose insidie della spedizione, una volta tornati alle loro case, dovettero faticare per riacquistare i propri beni spartiti tra gli eredi. Tutto questo avvenne tra gli anni 1761 e 1769 ed ancora tra il 1874 e il 1882. Tra i tanti personaggi che attraversarono incredibili vicissitudini alla ricerca del valore più preciso della distanza Terra-Sole, ricordiamo Pingré (1711-1796), Chappe (1722-1769), Le Gentil (1725-1792) e Cook (1728-1779).