哥白尼沒見過水星?觀測水星的最好時間

2021-01-21 天文愛好者雜誌

「夾角」相當於指定了棍子的傾斜角度，它不僅和日期有關，還隨緯度變化，最終決定了給定日期、給定地點的水星高度的最大值。還是以9月21日為例，日落時在赤道上觀測，此時「夾角」為67.5度，水星高度最大可以達到26度；而在北京觀測，因為日落時的「夾角」只有27.5度，水星最高也不會過超13度。用棍子類比的話，也就是在同一天，對同一根棍子，不同緯度要求不同的擺放角度，結果各地所見的高度也都不相同。  

如果「夾角」最大時正好碰上距角比較大，那麼水星的地平高度就比較高（註：水星的公轉軌道面並不完全重合於黃道面，而是還有7度的夾角，這會增加問題的複雜性，不過對結果影響不大）。這樣兩全其美的情形恰好發生在南半球。距角最大的西大距發生在3月下旬，此時水星是晨星，並且正好碰上南半球大部分地區日出時的夾角最大，水星可以比較高。而在北半球，3月下旬日出時夾角最小，兩相疊加，水星的地平高度仍然很低。發生在8月下旬的東大距也是如此。

表2  日落時，不同緯度處水星地平高度的最大值。緯度越高，水星越低；南半球高於北半球。數據來源：利用stellarium軟體統計得出。

在北半球總是大距角碰上小夾角，而南半球能趕上大距角加大夾角，所以總體而言，南半球看到的水星可以更高。如表2所示，在南半球中緯地區，日落時刻水星大距時的地平高度最大可達27度左右。而在北半球中緯地區，最大高度基本在21度上下。而且越往北，水星高度越低，觀測難度越大。哥白尼所在的波蘭，水星全年都不到17度，再加上天氣多霧，確實不容易見到它。

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