2020年為何會出現三次水星西大距?這一天文現象是否正常

2020年11月11日1時03分，將出現今年第三次，即最後一次水星西大距天文現象；屆時11日黎明時分，在東方低空將看到水星。很多人並不知道什麼叫「水星西大距」；同時今年出現三次水星西大距的天文現象，是否屬於正常現象？水星在古代天文中為何叫「辰星」？以及何為「西大距」？本文要講解的正是這些問題。

八大行星

我們知道，在太陽系中有「八大行星」的概念。水星和金星離太陽較近，且處於地球和太陽之間，因此這兩顆行星被稱為「內行星」（見上圖）。由於這兩顆行星距離太陽比較近，它們的亮度都被太陽掩蓋了，一般情況下很難看到金星和水星。只有這兩顆星運行到一定角度（離開太陽較遠一些），站在地球上才可以有效觀測。所謂大距，指得就是這兩顆內行星與太陽形成的張角的度數最大。這個數值分別是對水星在18° 和28°之間；對金星則在45° 和47°之間。

金星圖片

關於大距，又分為東大距和西大距。顧名思義，就是這兩顆行星運行到太陽西邊被觀測到稱為「西大距」，同理就是「東大距」。我們可以簡單的理解為，黃昏看到就是東大距現象，清晨看到的就是西大距現象。金星就是太白星，出現在東方叫啟明星，出現在西方叫長庚星。而由於水星與太陽的張角最大為28°，古代稱30°為一辰（周天12辰），因此看到的水星就被稱為「辰星」。

水星圖片

關於一年中，大距出現的次數，這就要和金星、水星的運行規律聯繫起來。據天文學家觀測金星繞太陽公轉的周期為225天左右，金星從西大距再到下一次東大距需要443天左右。這個運行周期決定了一年之中最多只能看到一次金星西大距和一次東大距。雖然這樣，但一年之中看到金星的天數卻是比較多的。為何會這樣呢？這是金星是八大行星中運行最緩慢的行星（可以理解為，金星在可觀測的角度內，沒有移動，因此連續好些天都可以看到）。加之金星是距離地球最近的行星，它是除太陽和月亮之外最明亮的天體，因此在人們的記憶中似乎可以經常看到。

行星示意圖

而水星，繞太陽公轉的周期約88天，是運行最快的行星。因此一年之中（一個回歸年365天），最少出現三次水星東大距和三次水星西大距。雖然出現的次數多，但是水星距離太陽最近，其光亮基本被掩蓋，加之形成的張角比較小，卻又是最難見到的一顆行星。即使在這個張角距離內，也只有黃昏和黎明前後，依靠有利的天氣才可以觀察到，這就給人們造成錯覺，認為水星不經常出現。

相關天文現象

這裡順便說一下「水星凌日」的天文現象是什麼？凌，就是侵犯的意思。即水星出現在太陽的光亮中，成為一個黑點。因為水星與地球都是繞日運行，他們中間還有一顆體積稍大的金星阻擋。當水星、金星、木星都在繞太陽運行時，會形成某一個很小的夾角，地球上會看到太陽表面有一顆黑點在移動，這就是水星凌日現象。

2020年11月11日出現的水星西大距，其與太陽形成的張角為19.12°，是今年三次水星西大距中，張角度數最小的一次。基於這個數值，在11日日出前一個小時，東方偏南的低空區域找到。另外，在11月13日早晨，還會發生「金星合月」的天文現象；11月14日清晨，也會出現「水星合月」的現象。如果氣象條件好，14日清晨出現的可能就是「雙星拱月」的天文奇觀，就比較難得一見了。