2012年是讓全球天文愛好者興奮不已的一年。早在去年底,就有人在網(wǎng)上發(fā)帖,說在2012這一年中,會出現(xiàn)不少罕見天象:“金星凌日”,七大流星雨,火星、土星、海王星、天王星和木星輪番“沖日”等“天幕好戲”接連登場……
在神話傳說中,世界末日多與天象異常相關(guān),2012年匯聚多種罕見天象這一說法,也給所謂的“2012世界末日論”增添了不少談資。這些天象,真的非常特殊嗎?它們的背后都有哪些傳說?為什么這么多罕見天象會聚集在2012年發(fā)生?我們又該如何觀測它們呢?
“雙星伴月”驚艷夜空
從2012年的第一天起,我們就看到了黃昏時分西部天空呈現(xiàn)的太白金星,這是除了太陽和月亮以外,天空中最明亮的天體。金星之所以是地球夜空中最亮的冠軍,第一個原因是它距離地球最近;第二個原因是它距太陽較近,得到的陽光多;第三個原因是它表面覆蓋著濃厚的云層,能夠反射出85%的陽光。
當(dāng)萬家燈火時,它在晚霞和彩云之間爍爍放光,奪目的光芒直射入眼簾。不管是在燈火輝煌的廣場、還是在繁華的鬧市,只要觀測條件允許,抬頭向西方仰望,準(zhǔn)會看到它那如煙似水的銀白色光芒;如果有幸尋找到了一個全黑的環(huán)境,站在平地上,它會映照出你的身影;佇立湖畔河邊,則可以看到它和月亮相伴的水中倒影。難怪古代的羅馬人把最美麗的女神維納斯作為金星保護(hù)神,如此靚麗的美景,是201 2年贈與我們的第一個禮物。
在以后的日子里,更加奇妙的天象接踵而來了:大名鼎鼎的太歲木星緊緊盯在金星的上方。雖然木星的亮度只有金星的四分之一,但也毫不示弱地抵抗著城市燈光的干擾,依然顯赫在人的眼前。人們還發(fā)現(xiàn),金星正在“駛向”木星,兩星的距離在一天天地縮短。可能已經(jīng)有人看到了,2012年1月28日那天傍晚,一彎新月如同小舟一般漂蕩在兩星之間。這種“雙星伴月”的美景,曾經(jīng)出現(xiàn)在2008年12月1日的傍晚,金、木、月三者正巧排列成了一張標(biāo)準(zhǔn)的笑臉。那時,全世界不知有多少人舉起照相機(jī)進(jìn)行拍照,至今在網(wǎng)上還可以搜到照片。不過這次排出的不是笑臉,而是金、木在月旁的“比翼雙飛”。這一天象在2012年2月26日那天再次出現(xiàn),只是金星距離木星更近了。
2012年3月15日,金星終于追過了木星,從此金星在上,木星在下。3月26日和4月24日又出現(xiàn)了“雙星伴月”。你看到了嗎?如果沒有看到,也不必遺憾,下半年,“雙星伴月”的天象還要繼續(xù)上演,不過時間上轉(zhuǎn)移到了清晨。
到了7月份,金星作為晨星,將浮上東南方的地平線,它的搭檔木星也緊跟了上來。7月15日,金、木、月三者又湊到了一起,形成一個歪斜的笑臉。8月13日又逢“雙星伴月”,你會看到金星漸漸離開了木星,兩者距離拉遠(yuǎn)了?!敖鹦橇枞铡卑倌觌y遇
金星,漢代以前稱為“太白”,自從403年前意大利物理學(xué)家伽利略使用天文望遠(yuǎn)鏡觀察之后,人們漸漸了解了它的真面目:論體積它是地球的85%,論質(zhì)量是地球的81%,兩者稱得上是“姐妹行星”。金星距離太陽近,只有1億1000萬千米,地球距離太陽1億5000萬千米,金星約225天圍繞太陽公轉(zhuǎn)一周,地球約365天公轉(zhuǎn)一周,因此每過584天(約—年零7個月),兩者就會在各自的跑道上相遇,并肩而行,這就叫“下合”。拿起鉛筆計(jì)算一下就可以知道:在8年當(dāng)中會有5次“下合”的機(jī)會?!跋潞稀睍r,金星距離地球只有4 000萬千米,這在天文學(xué)上可以說“近在咫尺”,除了月亮(距離地球38萬千米)之外,沒有再近的了。
讀到這里,你的頭腦中可能出現(xiàn)一個問題:當(dāng)金星“下合”的時候,太陽一金星一地球在一條直線上,地球上會不會因金星的存在而發(fā)生日食呢?
告訴你:不會的。你現(xiàn)在已經(jīng)懂得“近大遠(yuǎn)小”的道理吧?在地球上,只有月亮遮住了太陽才會發(fā)生日食。月亮的直徑只有太陽的1/400,但是太陽比月亮遠(yuǎn)400倍,大小和距離互相抵消了,因此看起來月亮和太陽差不多一樣大。金星比月亮遠(yuǎn)105倍,看起來“小”多了。即使在距離最近的日子里,金星的視直徑(肉眼看見的物體的視角,單位為度、分、秒)也只有58”,剛剛達(dá)到人眼的分辨率,只有眼睛極好的人才能看到“金星月牙”的形狀,你可以在晚間試一試自己的視力。大多數(shù)人看到的金星是一個沒有圓面的小“點(diǎn)”,它的視直徑只有太陽的1/32,只能遮住太陽極小的一部分,就像一枚一分錢的硬幣放在一個大氣球前面,怎么能造成日食呢?這種情形,就像古代的一個平民百姓敢于站在皇帝跟前做出不禮貌的行為,這對皇帝來說是“凌犯”,當(dāng)有殺頭之罪,借此緣由叫做“金星凌日”。
現(xiàn)在你可能會說:8年當(dāng)中有5次“下合”,應(yīng)當(dāng)有5次“金星凌日”吧?不對!不對!“金星凌日”是百年難遇的罕見天象!每100多年當(dāng)中只有2次。上一回在1874年12月9日和1882年12月6日,我們能經(jīng)歷的這一回是2008年的6月8日和2012年的6月6日。下一回在2117年12月11日和2125年12月8日。如果這回錯過了觀看的機(jī)會,就要等上105年。算一算,如果你活到那個時候該是多少歲啦?即使你有百倍的信心活過100多歲,恐怕也年老眼花,看不清了吧!所以呀,還是抓緊機(jī)會吧!
為什么不是每次“下合”都會出現(xiàn)“凌日”呢?這是因?yàn)榻鹦堑能壍琅c地球的軌道并不在一個平面上,它們之間有一個傾斜角。只有日、地、金三球一線時,我們才能看到金星的圓面太陽圓面上走過去。于是,這樣的機(jī)會就非常稀少啦!
要想觀看到這個百年難遇的天象,就要預(yù)先做好充分的準(zhǔn)備:第一,眼睛不能直接觀看太陽,要尋找到黑色的濾光片遮擋在眼前,如果有放大20-60倍的望遠(yuǎn)鏡更好,但要在物鏡前面(朝著景物的一端)加上濾光片。最好使用帶有三腳架和濾光片的天文望遠(yuǎn)鏡,在目鏡的一端觀看或接上一架照相機(jī)進(jìn)行拍照。第二,要學(xué)一點(diǎn)觀看的常識,掌握好觀看的時間(以下說的是在南京地區(qū)觀看的時間,其他地區(qū)有微小的變動,但不會差到1—2分鐘以上)。有幾個專業(yè)名詞稍微作講解。入凌外切:金星的黑色圓面與太陽圓面的東部開始接觸,也就是凌日開始,在6:10:06(早上6點(diǎn)10分06秒);入凌內(nèi)切:這是金星圓面完全進(jìn)入太陽圓面的時刻,在6:28:40;最小角距離:金星圓面距離太陽中心最小的時刻,在9:30:46;出凌內(nèi)切:在12:31:28,金星圓面與太陽圓面的西部接觸的時刻;出凌外切:也就是凌日結(jié)束的時刻,在12:48:50,金星圓面完全走出太陽圓面。整個過程是6個多小時。不巧的是,那天是星期三,你正在上課,不過可以在每次的課間休息時觀看。
“凌日”的開始和結(jié)尾最重要,不在上課的時間,你可以專心地看一看。
幸運(yùn)的是,本世紀(jì)的這兩次“金星凌日”,在我國東部地區(qū)都可以看到全過程。美國人就沒有這么幸運(yùn)了,因?yàn)椤傲枞铡壁s在了黑夜,要想看到全過程就要跨過半個地球,到東方來。這在21世紀(jì)很容易,坐十幾個小時的飛機(jī)就到了,但是處在18世紀(jì)的天文學(xué)家,那就很困難啦!通過下面的一個故事,你會體會到。
史上最悲慘的“金星凌日”觀測者
在251年前的1761年,正巧也在6月6日發(fā)生“金星凌日”,整個天文學(xué)界都很重視,法國天文學(xué)家勒讓提也不例外。但在凌日時刻,歐洲正處在黑夜,他就準(zhǔn)備到觀測條件較好的印度去。
為了不誤這次良機(jī),勒讓提在1760年就搭上了去印度的輪船,可是因?yàn)槟菚r英、法兩國正在打仗,他們的輪船受阻,耽誤了行程。當(dāng)勒讓提趕到印度時,凌日的日期早已經(jīng)過去了。盡管如此,勒讓提并沒有灰心喪氣,他決定留在印度等待8年后的第二次凌日。在印度的8年里,他修造了觀測站,裝置了觀測儀器,還學(xué)習(xí)那里的地方語言,研究印度的天文學(xué),耐心地等待著1769年6月3日“金星凌日”的到來。
終于盼到了這一年。在整個5月份和6月的頭兩天,天氣都很好,晴朗的天空陽光燦爛,如果觀測“金星凌日”,那是再好不過了。可是萬萬沒有想到,就在6月3日,天氣競突然變壞!在“金星凌日”的時刻,暴風(fēng)驟起,雷電交加,大雨傾盆,連個太陽的影子都不見。勒讓提萬分沮喪,蹲在地上號啕大哭。大自然似乎就是在捉弄這位苦心孤詣的天文學(xué)家,就在“金星凌日”結(jié)束后的幾分鐘,烏云退去,天氣轉(zhuǎn)晴,大地上又是一片陽光。
勒讓提是多么的不幸呀!他的一生中再也不會有機(jī)會看到“金星凌日”了。由于受到這樣巨大的打擊,他病例在床上,喪失了工作和生活的樂趣,長時間不和親人、朋友們通信。當(dāng)他在1771年返回法國的時候,才知道在他音訊斷絕期間,大家都以為他已客死他鄉(xiāng),他的科學(xué)院院士的位置已經(jīng)被別人補(bǔ)上了,他的財(cái)產(chǎn)也被人承襲了。勒讓提無奈只好向法院起訴,要求將這些失去的東西都還給他,可是法庭按照當(dāng)時法國的法律處理,即已經(jīng)認(rèn)為死去了的起訴人,便無權(quán)享受他已經(jīng)被人承襲了的地位和財(cái)產(chǎn),所以他不但沒有取回失去的一切,反而還要付出打這場官司的訴訟費(fèi),這樣就更使他一貧如洗了。
五大行星輪番“沖日”不異常
太陽系共有8顆行星,在地球軌道以內(nèi)有兩顆——水星和金星,天文學(xué)上叫做“地內(nèi)行星”;在地球軌道以外有5顆——依照距離地球從近到遠(yuǎn)的順序是火星、木星、土星、天王星、海王星,叫做“地外行星”。地內(nèi)行星定期出現(xiàn)“下合”——與地球處在太陽的同一側(cè),而地外行星定期出現(xiàn)“沖日”——該行星與太陽各在地球的兩側(cè)。當(dāng)行星“沖日”時,是距離地球最近、最亮、最大、最便于觀看的好時機(jī),并且整夜可見。
選擇“沖日”前后幾天晴朗無月光的夜晚,選好比較黑暗的環(huán)境,使用口徑60mm~100mm的天文望遠(yuǎn)鏡,在放大60~100倍的情況下,就可以清楚地看到火星上的冰雪極冠和大片沙漠、木星的彩色云帶和四顆大衛(wèi)星、土星的光環(huán)和天王星、海王星蔚藍(lán)色的圓面。下面列出它們在2012年“沖日”的日期和時間:火星,3月4日;木星,12月3日;土星,4月16日;天王星,9月29日;海王星,6月29日。
行星的“下合”與“沖日”是有一定周期的。這個周期是可以計(jì)算出來的,你可以用計(jì)算器來算一下:
首先要掌握兩個數(shù)字:地球圍繞太陽的公轉(zhuǎn)周期和行星圍繞太陽公轉(zhuǎn)周期。比如要計(jì)算木星多少天一次“沖日”,我們要先知道,地球繞太陽一周365.256日,木星繞太陽一周4332.589日。
然后請作3步計(jì)算:①兩數(shù)相乘的積數(shù);②兩數(shù)相減的差數(shù);③積數(shù)除以差數(shù),所得的商數(shù)就是木星沖日的周期。這個數(shù)字是398.8836日=1年零34天。也就是說每過1年零34天,就會發(fā)生一次木星“沖日”現(xiàn)象。照這樣計(jì)算,土星“沖日”的周期是1年零13天,天王星“沖日”的周期是1年零5天,海王星“沖日”的周期是1年零3天。在絕大多數(shù)情況下,以上這4顆行星每年有一次“沖日”。只有火星,它距離太陽比較近,跑得比其他4顆快,地球要花780天(2年零50天)才能追上它,因此在2011年沒有發(fā)生火星“沖日”。2012流星雨不值得大驚小怪
今年的流星雨特別關(guān)照地球嗎?也不是。只要在晴空之夜下,進(jìn)入全黑的環(huán)境,舉頭觀星,加上耐心等待,就會看到一顆顆飛馳的流星,這是一種令人心馳神往的享受。一年中的每個夜晚,都有流星雨出現(xiàn),每個流星雨都有一個爆發(fā)的極大日期,每年都差不多。
在2012年的天文年歷上列舉了28個流星群??梢?,除了天龍座流星雨值得特別關(guān)注之外,其他與平常年份趨近,天公并沒有列出“大禮”的清單,更不值得大驚小怪,如果有意料之外的驚喜,那可是奇跡啦!
當(dāng)“天文盲”遇上“世界末日說”
那為什么有人說2012年出現(xiàn)眾多罕見天象呢?這恐怕是受了美國好萊塢災(zāi)難片的深刻影響,很多人在以往多年并沒有注意每年的天象變化,到了2012年忽然關(guān)心起了天文學(xué),想在星球運(yùn)轉(zhuǎn)上尋求“世界末日”的證據(jù),這是徒勞的。
其實(shí),2012年既沒有什么大劫難,也沒有什么極為罕見的天象,只有一個百年難遇的“金星凌日”,比起1994年萬年難遇的蘇梅克一列維9號彗星撞擊木星、2001年的獅子座流星雨的大爆發(fā)、2008年8月24日~27日6萬年以來最接近地球的火星、2009年7月22日長江流域百年難遇的長達(dá)6分鐘以上的日全食,要遜色多了。
瑪雅人預(yù)言,2012年12月21日是一個“劫數(shù)”,這時大災(zāi)難就要來臨。但這一天,既沒有彗星撞擊地球,也沒有大地震、火山和海嘯的預(yù)報(bào)。如果這一天太陽爆發(fā)大耀斑,那也只是巧合。