從木星上看地球,我們都是微不足道的宇宙過客

2020-08-28 聯合讀創

剛送走6月的金邊日食,又迎來了7月的重要天象。

7月14日和21日,分別有木星衝日、土星衝日。

7月22日,水星將迎來年內第二次西大距……

等等,「衝日」是什麼意思?「西大距」又是什麼?

別著急,我們先來科普一下~

科普tips

衝日,是指從地球上觀察的天體與太陽的位置相差180度,即天體與太陽各在地球兩側的天文現象。所謂行星衝日,是指地外行星運行到與太陽、地球形成一條直線的狀態。一般來講,衝日時,行星最亮,也最適宜觀測。

大距為地內行星(水星和金星)從地球上看上去離太陽最遠的那一點。從地球上看,距離太陽最遠時,水星或金星在太陽西面就是西大距。

在觀測今晚的木星衝日之前,如果讓你親臨木星,你知道會看到哪些奇妙的景象嗎?

早在約一百年前,就有一位法國天文學家,用自己的繪畫將人們「送上」了木星,去觸摸遙遠的行星世界。

木星世界的景觀

對木星來說,太陽因太過遙遠而淪為一個極小的光源,從木星上看到的太陽視直徑只有我們在地球上看到的 1/5,木星得到的光和熱只有地球上的 1/25。

在木星上看到的太陽有地球上看到的1/5寬

(下圖為地球視角,上圖為木星視角)

這顆微型太陽似乎只會照亮木星上那層充滿水蒸氣和渾濁物質的大氣。

木星的高速自轉備受矚目:對它的赤道區域來說,在4小時25分鐘之內就可以看到太陽在地平線上完成的升落。我們所說的地平線,指的只是一條劃分可視範圍的過渡線,當日夜交替時,太陽會在這條線上出現或消失。

木星上的白天十分短暫。日出後再過 2 小時 12 分鐘,太陽已經抵達它在天空中的整個運動軌跡的最高點,接著又用同樣的時間落入另一邊的地平線。左上角的圖示是一分鐘內太陽經過的路程,距離根據日面的直徑按比例標示。Est:東;Sud:南

總之,在木星上日夜過渡得非常快,因為由於光照強度的減弱,木星上的黃昏不明顯,可能只會持續幾分鐘。

木星上最美的天象一定是它的夜景,因為有大量的衛星在繞著它旋轉,它們似乎就在被它們自己照亮的雲層中間互相追逐。

而這一景象主要是由那四顆主衛星造成的,它們的視直徑達到了我們在地球上看到的月亮的大小,其中一顆看起來會非常大,有兩顆略小,剩下的那顆更小一些。至於離主星最近的那顆木衛,它的大小與火星的衛星大小相仿,而那些離木星非常遙遠的衛星的大小則可以忽略不計。

木星天空的夜景

我們從未看到這四顆主衛星的滿相,因為它們每一顆在公轉時都會被主星的陰影遮擋。它們也會在每次「新月」時遮住圓面極小的太陽,使木星在不同區域看到日食現象。如果我們用木星日(比地球日短2.5倍)來計算,這四顆衛星的視運動以及它們相位接替的速度非常快。

木衛一(外觀上最大的木星衛星)在朔望月相開始後的第一天可以看到1/4,第二天被食,第三天看到最後的1/4,第四天回到滿月相。對另外3顆在木星空中還算足夠大的衛星來說,完整的相位循環一次分別需要8.5、17和40個木星日。

我們必須親臨這些衛星的表面才能夠欣賞到類似我們在討論火星時見識過的壯觀場面的景觀。

從最近的木衛觀察主星,木星就像美輪美奐的月球,呈滿月或其他任何相位,雄踞於地面上方。

靠近木星的衛星上看到的木星相位呈碩大的新月形

木星的巨大圓盤似乎撐滿了天空的絕大部分,當它只呈現為細窄的新月狀時,或者變得像不透光的屏風遮住太陽時,都呈現出驚人面貌。

從其中的某顆木衛望去,可以看到其他衛星在繞著木星公轉,有時轉到主星前面,有時轉到主星後面,由此產生了木星上空不斷變化的天象。

在遠離主星的衛星上看到的木星比在靠近主星的衛星上看到的要更小,但能看到木星有其他近距離的木衛相伴。

那麼,從木星世界看到的地球會呈現什麼樣貌呢?

地球只是一個在太陽兩側擺動的小光點,最大的夾角也只有12度而已。無論在夜間還是白天,它都是一顆虛弱的星,就算能被肉眼看見,也是極為勉強。

對木星來說,觀測地球的最佳時刻是太陽被某顆衛星遮擋的時候,或者對木星的衛星來說,木星遮擋太陽時是觀察地球的最佳時刻,但我們的地球此刻只是一個無足輕重的星體。

在圖中,地球位於微亮的影錐末端

(文章摘自《在別的星球上》,插圖由該書作者繪製)

《在別的星球上》

作者:[法]呂西安·呂都

譯者:王秀慧、唐淑文

出版日期:2020-6

出版社:聯合讀創 | 北京聯合出版公司

1894年,一座私人天文臺在法國多維爾落成,一個叫呂西安·呂都(Lucien Rudaux)的小男孩在這裡第一次看見了浩淼的宇宙。

20世紀30年代,那個小男孩成為了一名天文學家。他回到家鄉多維爾,坐在望遠鏡旁,開始整理當時天文學領域內最先進的成果,講述這個偏居宇宙一隅的星系——太陽系的歷史。他浪漫而大膽地描繪著那些奇蹟般的宇宙景觀,將我們「送到」別的星球上,去認識、觸摸那個近乎永恆的行星世界。

在人類探尋「我們從哪裡來,又到哪裡去」的千百年間,《在別的星球上》就像一座紀念碑,一個閃光的碎片,一枚轉動的齒輪,一次對宇宙的浪漫致敬。

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