26 мая — наблюдая прохождение Венеры по солнечному диску, М.В. Ломоносов обнаружил наличие у неё атмосферы. Во время транзита Венера выглядит как маленький черный диск, движущийся по Солнцу.
Особый интерес русских и иностранных астрономов к прохождению Венеры по диску Солнца 26 мая 1761 г. был связан с новым методом определения солнечного параллакса — расстояния до Солнца, предложенным в 1691 году английским астрономом Эдмондом Галлеем. Для этого метода было необходимо в нескольких достаточно удаленных друг от друга местах Земли с максимальной точностью определить промежуток времени от момента вступления Венеры на диск Солнца до последнего касания. Во время этого прохождения Венеры по диску Солнца наблюдения проводили более 100 астрономов в 40 с лишним пунктах. Это было первое крупное международное астрономическое начинание.
М.В. Ломоносов приложил много усилий для организации этого исследования в нашей стране и за рубежом. Они производились в 40 пунктах при участии 112 человек. 27 марта он обратился в Сенат с донесением, обосновывавшим необходимость снаряжения с этой целью астрономических экспедиций в Сибирь, ходатайствовал о выделении денежных средств на это дорогостоящее мероприятие, он составил руководства для наблюдателей.
Вот что он сам написал в труде на эту тему в своем труде «Явление Венеры на Солнце, наблюденное в Санктпетербургской императорской Академии наук майя 26 дня 1761 года».
- Того ради государи и правительства, справедливое имея об общей пользе попечение, не щадят своих иждивений на строение и сооружение астрономических обсерваторий, на содержание и награждение людей, знающих сию науку, и на посылки в отдаленные земли для наблюдения редко бывающих явлений небесных, каково недавно приключилось Венерино на Солнце, которое, кроме примечателей по европейским обсерваториям, многих по прочим частям света из Франции и Англии посланных астрономов удовольствует любопытство с приращением полезного знания. От здешней императорской Академии Наук посланные высочайшим повелением е. и. в. из Правительствующего сената с двойным жалованьем и с довольным снабдением других потребностей и инструментов господин надворный советник и астрономии профессор Попов и господин математики адъюнкт Румовский в сибирские отдаленные краи не преминули, чаятельно, употребить своего возможного старания в наблюдении сего явления.
Эффект увидели многие наблюдатели: Шапп Д’Отерош, С.Я. Румовский, Л.В. Варгентин, Т.О. Бергман, но только М.В. Ломоносов правильно понял его и объяснил рефракцией солнечных лучей, происходящей в наличествующей у Венеры атмосфере. В астрономии этот феномен рассеяния света, отражение световых лучей при скользящем падении (у М.В. Ломоносова — «пупырь»), получил его имя — «явление Ломоносова». «При выступлении Венеры из Солнца, когда передний ее край стал приближаться к солнечному краю и был (как просто глазом видеть можно) около десятой доли Венерина диаметра, тогда появился на краю Солнца пупырь, который тем явственнее учинился, чем ближе Венера к выступлению приходила. Вскоре оный пупырь потерялся, и Венера оказалась вдруг без края».
В статье Ломоносов обратил внимание на то, что солнечный край затуманился, когда Венера приблизилась к нему и когда от него удалилась. Появление светового ободка вокруг диска Венеры, частично находящегося на диске Солнца — это результат преломления (рефракции) солнечных лучей в верхних слоях атмосферы Венеры. По словам Ломоносова, «сие — не что иное показывает, как преломление лучей солнечных в Венериной атмосфере». Наблюдение данного явления привело Ломоносова к выводу о существовании у Венеры значительной атмосферы: «По сим примечаниям господин советник Ломоносов рассуждает, что планета Венера окружена знатной воздушной атмосферой, таковой (лишь бы не большею), какова обливается около нашего шара земного».
Открытие Ломоносовым атмосферы Венеры позволило говорить о сходстве Венеры с Землей. Это открытие имело большое значение для сторонников учения Коперника в России. И не только для них. Ведь это открытие доказало, что Венера, а значит, возможно, и другие планеты могут быть обитаемы! Это вступало в противоречие с учением церкви. И в своей работе Михаил Васильевич объясняет, что это не так, приводит очень интересные доказательства.
В этих наблюдениях Михаил Васильевич использовал созданные им телескопы. Академик С. И. Вавилов, изучавший труды Ломоносова многие годы, сделал вывод, что «…по объёму и оригинальности своей оптико-строительной деятельности Ломоносов был … одним из самых передовых оптиков своего времени и, безусловно, первым русским творческим опто-механиком».
Ломоносовым было построено более десятка принципиально новых оптических приборов. «Кроме сих строгих астрономических наблюдений, господин коллежский советник и профессор Ломоносов любопытствовал у себя больше для физических примечаний, употребив зрительную трубу о двух стеклах длиною в 4½ фута. К ней присовокуплено было весьма не густо копченое стекло, ибо он намерился только примечать начало и конец явления и на то употребить всю силу глаза, а в прочее время прохождения дать ему отдохновение».