解讀:行星衝日為哪般?

2020-11-22 人民網

原標題：行星衝日為哪般？

　　■將新聞進行到底

　　■新聞緣起

　　今年，天文愛好者有幸可看到太陽系全部外行星衝日。外行星衝日時間分別是：

　　1月6日5時，木星衝日；4月9日5時，火星衝日；5月11日2時，土星衝日；8月29日23時，海王星衝日；10月8日5時，天王星衝日。

　　溫暖的四月已悄然來到我們身邊。在四月，「火星衝日」，「月全食」，「日環食」等天象將齊聚蒼穹，天琴座流星雨和船尾座流星雨也將分別上演。而這裡面，首先登場的就是火星衝日。對熱愛觀測星空的天文愛好者而言，衝日現象可謂天空中的常客。那什麼是衝日現象？如何觀測？科技日報記者採訪了北京天文館的相關專家，為您詳細解讀行星衝日天象。

　　衝日時，天體離地球較近，是觀測的好時機

　　衝日，簡稱衝，是由地球上觀察天體與太陽的位置相差180度，即天體與太陽各在地球的兩側的天文現象。北京天文館館長朱進說：「衝日時，太陽落下西邊地平線時，要觀察的天體就從東邊升起，直到第二天太陽再次升上地平線。」因而衝日期間，火星整晚都可以觀測到。據朱進介紹，作為太陽系內距離地球最近的地外行星，火星約687個地球日繞太陽一周，地球每隔2年2個月左右就會與火星「相會」，今年這個時刻將發生在4月9號凌晨。「一般來說，衝日時天體距離地球相對較近，是天文愛好者觀測的好時機。」北京天文館李昕說。

　　李昕表示，因為地球與行星的軌道非正圓關係，如果天體在近日點前後衝日，亮度也會是歷次衝日之中最亮的，這個衝日也被稱為大衝，其他的衝日則稱為小衝或直接稱衝日。在大衝期間，火星的表面地形和活動狀況甚至能用肉眼直接可見，有利於天文家觀察火星情況。但在現在，「藉助於高精度的觀測設備和火星探測器，人類對於火星的了解已經今非昔比。這些手段已取代衝日觀測，成為人類認識火星更好的方法。」

　　地外行星既可發生衝日，也可發生合日現象

　　據李昕介紹，和衝日相對的，是合日現象。在合日現象發生時，地球，太陽，行星仍然在一條直線上，只是太陽在中間，行星在太陽的另一側，此時行星與太陽同升落。「天文學家將太陽系內的行星分為地內行星和地外行星，顧名思義，地內行星就是運行軌道在地球以內的行星，包括水星和金星；地外行星是軌道在地球以外的行星，包括火星、木星、土星、天王星和海王星。」李昕說，「那麼由此，我們可以知道，地外行星既可以發生衝日，也可以發生合日現象。而地內行星則不能衝日，只能發生合日現象。」

　　地內行星在一個會合周期內可出現兩次合日

　　「地內行星在一個會合周期內可以出現兩次合日，一次在地球和太陽之間，稱為下合；另一次它同地球分在太陽兩側，稱為上合。」 李昕告訴記者，「當地內行星運行到地球和太陽之間，也就是我們說的下合時，如果剛好行星路過太陽的表面、與地球和太陽形成一條直線，就形成了凌日現象。不過這是很少見的情況。」 至於凌日現象到底有多少見，李昕以2012年6月6日發生的金星凌日為例，「這是本世紀發生的第二次金星凌日，卻也是本世紀的最後一次，下一次發生就要等到105年以後了。」

　　「那麼火星形成的天象，實際上就是一個合、一個衝。當它衝日時，太陽落下它便升起，我們整夜都可以看到它；合的時候它在太陽的另一側，所以觀測價值不大。」李昕說。

　　行星衝日，小天象的大學問

　　李昕表示，隨著科技的發展，人們了解行星的手段也越來越先進，因而衝日已不再是人們認識行星的最佳方式，它更多是普通的天文愛好者觀測行星的較佳時期，藉助天文望遠鏡和星圖，就可以在行星衝日時觀測到它。「如2012年，就發生過火星，土星，木星，天王星和海王星等五大行星在一年內輪番」衝日「的現象，這就為天文愛好者提供了觀測這些行星的好時機。」李昕說。

　　據他介紹，行星下合，還是有一定的觀測價值的。還以金星凌日為例。因為光線是直線傳播，由於水星、金星的視圓面遠遠小於太陽的視圓面，在凌日發生時，使得它表現為在日面上僅出現一個緩慢移動的小黑點。據了解，早在公元17世紀，著名的英國天文學家哈雷就曾提出，金星凌日時，在地球上兩個不同地點同時測定金星穿越太陽表面所需的時間，由此算出太陽的視差，可以得出準確的太陽到地球的距離。雖然哈雷未能在有生之年遇上「金星凌日」，但在他提出這一觀測方法後出現的四次金星凌日天象中，每一次科學家都高度重視。比如，1761年5月26日金星凌日，俄羅斯天文學家羅蒙諾索夫，就發現了金星大氣。而後，天文學家又通過金星凌日搜集到大量數據，成功地測量出太陽到地球的距離為1.496億千米。

　　「但是在上合天象時，行星在太陽的另一側，此時的觀測價值就不是很大了。」李昕說。

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