在太陽(yáng)系這個(gè)“大家庭”里，金星排在地球的前面，它的軌道在地球軌道的內(nèi)側(cè)。因此，隨著它們的運(yùn)行，當(dāng)?shù)厍?、太?yáng)、金星正好處在一條直線上時(shí)，就會(huì)發(fā)生天文學(xué)上所說(shuō)的“金星凌日”。其實(shí)，這種現(xiàn)象的原理和日食是一樣的，只是因?yàn)榻鹦蔷嚯x地球較遠(yuǎn)，它“擋住”太陽(yáng)的時(shí)候，從地球上看到的是它像一個(gè)小黑點(diǎn)，在太陽(yáng)的表面緩慢地移動(dòng)。而不是像月亮那樣，可以留下一塊較大的黑影。

據(jù)科學(xué)家預(yù)測(cè)，發(fā)生在6月6日的這次“金星凌日”時(shí)間將長(zhǎng)達(dá)6小時(shí)，在我國(guó)的大部分地區(qū)都能觀測(cè)得到。這可實(shí)在是太難得啦。

“金星凌日”的周期

我們都知道日食比月食發(fā)生的次數(shù)要少得多，可是和“金星凌日”一比，日食就不算“稀有天象”啦。上次發(fā)生的“金星凌日”是在2004年的6月8日。有的小讀者可能那時(shí)候剛剛出生，或者還在上幼兒園，怎么看得到呢？可是，如果那次“金星凌日”被你錯(cuò)過(guò)了的話，今年這次可就成了你一生中絕無(wú)僅有的一次了。因?yàn)?，下次“金星凌日”發(fā)生的日期是在2117年！那時(shí)，恐怕只有你的孫子、孫女才能看到了。

這是怎么回事呢？這是因?yàn)?，地球圍繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)一圈需要365天，而金星“跑”得比地球快，它繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)一圈，只要224天就夠了。這樣，它倆總是一個(gè)快、一個(gè)慢，想要遇到一起的話，就變得很困難。再加上金星環(huán)繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道和地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道不在一個(gè)平面上，排成一條直線的機(jī)會(huì)就更是少而又少啦。根據(jù)科學(xué)家的計(jì)算，這種天象通常每隔243年只有四次。而且它的規(guī)律非常有趣：通常一次“凌日”后，相隔8年會(huì)發(fā)生第二次；然后過(guò)105.5年后再發(fā)生下一次，接著再過(guò)8年后又發(fā)生一次；之后再過(guò)121.5年，又進(jìn)入重新循環(huán)。

為什么這種天象會(huì)這樣8年兩次地“成雙”發(fā)生呢？這是因?yàn)榻鹦巧系?3年天數(shù)是224×13=2912天，大致等于地球上的8年。也就是說(shuō)，金星和地球各自繞著軌道運(yùn)行了這些天數(shù)之后，又會(huì)回到幾乎相同的位置。只是，從地球上觀看的話，如果上一次“凌日”時(shí)金星是從太陽(yáng)的左邊往右邊“走”的，那么下一次“凌日”時(shí)它就會(huì)從相反的方向“走回來(lái)”。嗯，很有意思吧？

人類對(duì)“金星凌日”的觀測(cè)史

早在2200多年前，我國(guó)古代的天文學(xué)家就發(fā)現(xiàn)了金星運(yùn)行的周期。在西漢時(shí)寫成的一本天文學(xué)著作《五星占》中曾經(jīng)提到：“為日八歲，而復(fù)與營(yíng)室晨出東方?！边@就是說(shuō)，那時(shí)的人們已經(jīng)注意到，金星每隔8年會(huì)在相同的時(shí)間里出現(xiàn)在相同的星座。但是對(duì)“金星凌日”的規(guī)律，當(dāng)時(shí)的人們還很難掌握。因?yàn)槿魏我粋€(gè)人，一生中最多只能看到兩次“金星凌日”。要是運(yùn)氣不好，生在了間隔較長(zhǎng)的那一百多年里，那就一次也看不到了。

直到公元8世紀(jì)，在阿拉伯科學(xué)家法拉比的著作中才出現(xiàn)了關(guān)于“金星凌日”的記載。他在一張羊皮紙上寫道：“我看見了金星，它像太陽(yáng)面龐上的一粒胎痣（zhì）?！边@是至今為止，人們已知最早的用肉眼觀測(cè)到的“金星凌日”現(xiàn)象。據(jù)后來(lái)的天文學(xué)家們推算，法拉比看到的這次“金星凌日”應(yīng)該發(fā)生在公元910年的11月24日。

隨著科學(xué)的進(jìn)步和發(fā)展，很多大科學(xué)家都對(duì)這種罕見的天象產(chǎn)生了興趣。世界上第一個(gè)準(zhǔn)確推算出“金星凌日”日期的人是德國(guó)著名的天文學(xué)家開普勒。他在1629年出版的一本書中預(yù)測(cè)了1631年12月7日將發(fā)生“金星凌日”。結(jié)果，這次預(yù)測(cè)成功了。而八年之后的1639年12月4日，又發(fā)生了第二次“金星凌日”，這也是發(fā)生在十七世紀(jì)的最后一次。英國(guó)的兩位天文學(xué)者霍洛克斯和克拉布特利不但幸運(yùn)地觀測(cè)到了這次“凌日”，而且還成為了世界上第一次用天文望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)“金星凌日”的人。

1716年，英國(guó)著名天文學(xué)家哈雷發(fā)表了一篇論文，提出了一套利用觀測(cè)“金星凌日”得到的數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算地球與太陽(yáng)之間的距離的方法，用這種方法，使人們有可能比較精確地計(jì)算出太陽(yáng)系的大小。于是1761年和1769年的兩次“金星凌日”成為眾多天文學(xué)家競(jìng)相觀測(cè)的目標(biāo)。在這兩次觀測(cè)中，人們獲取了不少關(guān)于金星的寶貴知識(shí)，特別是俄羅斯科學(xué)家羅蒙諾索夫，在觀測(cè)1761年的“凌日”時(shí)發(fā)現(xiàn)了在金星上和在地球上一樣，是有大氣存在的。這是人類首次在地球之外的其他行星上發(fā)現(xiàn)大氣。

通過(guò)這兩次觀測(cè)，科學(xué)家們計(jì)算出地球距離太陽(yáng)大約有1.53億公里，但這個(gè)數(shù)值并不精確。而想要修正它，天文學(xué)家們就只能等待一百多年之后，機(jī)會(huì)才能再次來(lái)臨。1874年和1882年的兩次“金星凌日”讓新一代的科學(xué)家們投入了更大的熱情，最后終于從1882年的觀測(cè)結(jié)果，計(jì)算出太陽(yáng)和地球之間的距離約為1.4934億公里。這和現(xiàn)在測(cè)算出的數(shù)據(jù)已經(jīng)十分接近了。所以，說(shuō)“金星凌日”為科學(xué)史做出了巨大的貢獻(xiàn)，是一點(diǎn)兒都不夸張的。

安全觀測(cè)“金星凌日”

既然“金星凌日”是這么難得一見的天象，那大家可要好好準(zhǔn)備，不要錯(cuò)過(guò)這一生中唯一的一次機(jī)會(huì)。那么，要成功觀測(cè)凌日現(xiàn)象，都要做哪些準(zhǔn)備呢？

首先，觀測(cè)“金星凌日”就和觀測(cè)日食時(shí)一樣，千萬(wàn)要注意保護(hù)自己的眼睛。你想想看，即使在日全食的情況下，太陽(yáng)的光線還可能對(duì)眼睛造成傷害。那么“凌日”的時(shí)候，金星只是太陽(yáng)上的一個(gè)小點(diǎn)，我們差不多是在“無(wú)遮無(wú)擋”地直接觀測(cè)太陽(yáng)，所以必須做好防護(hù)措施。

一般來(lái)說(shuō)，我們可以采用觀測(cè)日食的方法，如使用專門的日食觀測(cè)卡片、日食觀測(cè)眼鏡、熏黑的玻璃等能有效減弱陽(yáng)光的設(shè)備來(lái)觀測(cè)。而且無(wú)論采取什么樣的方法來(lái)觀測(cè)，都不要長(zhǎng)時(shí)間地凝視太陽(yáng)，必須每隔一會(huì)兒就讓眼睛休息一下。特別提醒大家的是，絕對(duì)不能戴著普通的太陽(yáng)鏡進(jìn)行觀測(cè)。否則會(huì)對(duì)眼睛造成傷害。另外，因?yàn)椤敖鹦橇枞铡钡默F(xiàn)象不像日食那么明顯，在金星進(jìn)入太陽(yáng)的圓面前，幾乎看不到什么變化，所以觀測(cè)時(shí)要有耐心，不要著急。最好是使用鏡片經(jīng)過(guò)處理的望遠(yuǎn)鏡，在有經(jīng)驗(yàn)的專家指導(dǎo)下觀測(cè)。

最后再附送一個(gè)有趣的小知識(shí)：地球和太陽(yáng)的中間除了金星，還有另外一個(gè)“小兄弟”——水星。我們當(dāng)然也可以觀測(cè)到“水星凌日”的天象。不過(guò)，水星“跑”得比金星還快，繞太陽(yáng)一圈只需87天，所以“水星凌日”發(fā)生的次數(shù)要比“金星凌日”多得多。而反過(guò)來(lái)，到了地球軌道以外的火星、木星等行星上，就可以看到“地球凌日”的天象。不過(guò)，除了外星人和我們發(fā)射到那里的探測(cè)器，恐怕誰(shuí)也不知道那是怎樣的一番景象啦！