本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文賽。
今年冬至日是12月21日，也就是在這一天，太陽經過南回歸線，北半球的黑夜最長，之後，太陽的運行軌跡將在天幕上漸漸北移，北半球的夜晚會慢慢變短，這是由於地球的自轉傾角導致的。
但今年的冬至夜有點特別，會出現一個四百年一遇的罕見天象奇觀：木星合土星（土木大相合）。
土木相合其實並不算罕見，由於木星、土星和地球都是繞著太陽公轉的，但各自的公轉周期並不相同，因此，每隔一定時間，三者在公轉的軌道平面上就會近似地連成一線。當土星和木星都處在地球的同一個方向時，兩者在天幕上看起來就比較靠近，我們就把這種現象稱為相合——土木相合。以地球公轉一周為1年（一個地球年），木星公轉一周約為11.86年，土星公轉一周約為29.66年，它們在地球的同一個方向連成一線的周期約為19.86年。
既然每隔二十年不到就會出現一次土木相合，一個人一輩子大概也能看見3-5次，那為什麼又說是400年一遇？原因是土星和木星的公轉軌道並不在一個平面上，我們前面所說的19.86年發生一次的土木相合是按照太陽系視作一個平面時，地球、木星、土星出現三點一線的時間間隔。但由於地球、木星和土星的軌道並不在同一個平面，因此當三者在平面上出現三點一線時，實際上並不在一條線上，因此木星和土星並不會真正完全重合，而是會靠得比較近。
以地球軌道面，即黃道面作為基準，木星軌道傾角為1.305°，而土星的軌道傾角為2.485°，也就是當土木相合發生在土星經過軌道傾角的最高點時，假如木星在黃道面上，那麼兩者相機將有2.5°的距離，滿月的視直徑大約0.5°，也就是它們之間大約可以放下5個滿月。對上一次土木相合發生在2000年5月31日，那次最近時兩者相距1.1°，即大約兩個滿月的距離。
現在可以回答這次為什麼那麼特別，為什麼是400年一遇了，因為今年是400年來兩者視距離最近的一次，在今年2020年12月21日晚上21:30前後，兩者達到最近距離，相距僅6'（6角分），即0.1°，是上次的1/10，僅有滿月視直徑的1/5。屆時我們將可以在普通的天文望遠鏡裡同時看到木星的伽利略衛星和土星光環。
這樣的奇景真的是400年一遇，嗯，甚至是800年一遇……因為對上一次木星和土星相距這麼近還是在明朝……1623年7月17日，但那一次相合時（距離最近時）我們是白天，而且木星和土星距離太陽太近，僅12°，並不適合觀測……而對上一次木星和土星相距這麼近而我們又在晚上是在800年前……所以這樣的天文奇觀你說你要不要看？
如果有天文望遠鏡就最好了，因為這個天文奇觀在天文望遠鏡裡才能盡情體驗。如果沒有，那就坐等天文愛好者拍攝的美圖吧。
不過有個壞消息，這次的土木相合屬於大合，但它最近時發生在晚上9點半前後，那個時候，我國境內已經看不見木星和土星了……因為現在木星和土星比較靠近太陽，在日落後一個多小時就會沉入地平線。不過晚上19時到晚上21時半也就大約只有2個半小時了，兩顆星已經靠得足夠近了。
這是我在土木大合的前一天晚上，即2020年12月20日拍攝的，已經靠得很近了，我眼睛不太好，肉眼已經區分不出兩顆星了，不過在十倍雙筒望遠鏡裡兩者還是有一定距離的，但已經小於滿月的直徑，所以如果沒有天文望遠鏡的同學其實最近這幾天都是最佳的觀測期，今天晚上大合時倒是跟平時看木星沒什麼區別了，因為基本上很難看出那是兩顆星……
如此奇景，是否會有大事發生？如果你看到這裡大概已經知道這就一個很普通的天文現象，現在木星合土星都處在距離地球比較遠的一端，對地球的影響差不多是最弱的時候，它們重合在一起能有什麼大事？放心，什麼都沒有，萬一有，也跟它們沒有任何關係，我們要相信科學！
最後，這次土木大合雖然是400年來最近的，可以說是400年一遇，不過在未來60年後，即2080年6月15日會有另一次土木大相合，但我大概是等不到那一天了……
有拍到漂亮圖片的可以評論區發一下。(^_^)