姜浩峰
3月4日,在我國古時被稱為“熒惑”的火星將率先上演沖日天象,以此拉開2012年五大行星沖日的序幕。其后,土星、木星、天王星、海王星將輪番上演沖日大戲,與地球、太陽成直線。
有媒體登載,這是“百年一遇”的天象,更有人將之與所謂瑪雅歷今年冬至地球、太陽和銀河系中心將成直線放到一起討論,莫衷一是。為此,《新民周刊》走訪了中科院上海天文臺。上海天文臺佘山站站長、上海市天文學(xué)會秘書長、上海天文博物館館長林清博士解說道:“行星沖日是指該行星和太陽正好分處地球兩側(cè),三者排列成一條直線。此時該行星與地球距離較近,亮度也比較高,是觀測的很好時機(jī)。沖,古文意為‘相對,也就是從地球看去,太陽和那顆行星在天空中正好處于相對的位置,太陽從西邊下山時,發(fā)生的沖日差不多就正從東方升起。行星沖日現(xiàn)象,在中國古代文獻(xiàn)就有記載,并不稀奇?!?/p>
五星沖日,誰說了算
林清博士進(jìn)一步向《新民周刊》解釋說:“以太陽為中心,只有比地球距離太陽更遠(yuǎn)的行星,才有沖日現(xiàn)象?!碧栂档陌舜笮行侵?,水星、金星位于地球與太陽之間的軌道,就不會有沖日現(xiàn)象。當(dāng)水星或者金星位于地球與太陽之間成一直線時,這種現(xiàn)象稱為“凌日”,比如今年6月6日,即將發(fā)生金星凌日。從地球上看上去金星將如一顆小黑痣,從太陽“臉上”慢慢掠過,耗時約6個半小時。根據(jù)金星的運轉(zhuǎn)軌道,可以推算出金星凌日的規(guī)律通常是8年、121.5年,8年、105.5年,以此循環(huán)。所以,下一次金星凌日要等到105年后的2117年。而水星凌日相對較為頻繁一些,21世紀(jì)從2006年水星第一次凌日開始,將有13次凌日。
而另外五大行星——火星、木星、土星、天王星、海王星,則有沖日現(xiàn)象。至于曾經(jīng)是九大行星之一的冥王星,位于距離太陽更遠(yuǎn)的太陽系外圍柯伊伯帶。20世紀(jì)90年代,天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)柯伊伯帶有更多圍繞太陽運行的大天體。比如,美國天文學(xué)家布朗發(fā)現(xiàn)的“2003UB313”,所以國際天文聯(lián)會于2006年將冥王星重新歸類為矮行星。
按照林清博士的解讀,冥王星也有沖日現(xiàn)象,只不過距離地球過遠(yuǎn),對于普通天文愛好者來說,觀測不易,同樣觀測不易的還有距離地球較遠(yuǎn)的海王星。行星沖日,對于天文愛好者來說,是很好的觀測期,所以是否適合觀測,怎樣觀測,就很重要。“到了沖日那一天,比如木星沖日,我們在地球上觀測,當(dāng)太陽下山了,它就升起,并且全夜可見。天氣晴朗的夜里,肉眼就能看見?!蹦拘抢@太陽一圈,相當(dāng)于地球上12年,所以每年木星沖日,都會與上一年相距十二分之一的角度。再看土星繞日一圈約等于地球上29年,天王星繞日一圈約等于地球上84年,海王星繞日一圈約等于地球上165年;地球繞太陽旋轉(zhuǎn),卻每年都會分別與他們和太陽三點一線,它們每年也都會與地球 “配合唱一出”沖日“戲”。反而是距離地球較近的火星有所不同?;鹦巧弦荒晗喈?dāng)于地球上26個月即780天,差不多是地球上兩年多一點。這就造成了火星反而每隔26個月才會位于地球較近的位置?!八哉f,‘五星沖日是否發(fā)生,取決于火星。其他行星,則幾乎每年都有沖日現(xiàn)象?!绷智宀┦空f。
由于地球和火星的軌道都是橢圓形的,而運轉(zhuǎn)速度有不同,所以火星每次沖日時與地球的距離并不一樣。所以每隔15到17年,會發(fā)生一次火星大沖,上一次火星大沖是2003年8月29日。當(dāng)時,火星與地球的距離成為6萬年來的最短距離,約5575.8萬公里。下一次火星大沖將發(fā)生于2018年7月27日,火星距離地球為0.384962個天文單位,約5759萬公里。
最佳觀測期,有多長?
至于最佳觀測期,林清博士說:“行星沖日的前后一兩個月,都是最好的觀測期,從觀測的角度考量,實際上沒啥區(qū)別。有些人玩數(shù)字游戲,說必須在沖日當(dāng)天三點一線的時候看,我認(rèn)為完全沒必要。它和日全食不一樣,怎么看那些行星都是圓的。位置偏差幾度,肉眼和一般天文設(shè)備根本觀測不出來。”《新民周刊》了解到,比如火星的軌道面并不與地球軌道面重合,而是有接近兩度的軌道傾角,加上火星與地球軌道都不是正圓形的,因此沖日時火星與地球的距離并非最近。一般說來,火星距地球最近的時間大致在沖日前后8天以內(nèi),其他行星,大致如此。和木星一樣,火星、土星都能用肉眼觀測,而天王星就需要用小型望遠(yuǎn)鏡觀測了。至于海王星,使用普通設(shè)備是看不到的。
以今年的火星沖日為例?;鹦窃跊_日前后一個月間,太陽一落山,紅色的火星就會與獅子座一同從東方地平線上升起。此時的亮度比平時的火星要高。此時,肉眼就能觀測。當(dāng)然,如果使用小型天文望遠(yuǎn)鏡的話,還可以進(jìn)一步觀測到火星表面的顏色變化和兩極的白色極冠。
行星沖日一直是每年天象的重頭戲之一,它當(dāng)然能為公眾帶來欣賞該行星的有利時機(jī),然而,對于天文研究單位,則未必如此看重。林清博士曾向公眾展示哈勃太空望遠(yuǎn)鏡拍攝的星系攝影“作品”。然而對于行星沖日,他表示,機(jī)構(gòu)不一定選擇在這一時期進(jìn)行拍攝。因為拍攝太空目標(biāo),未必要在地球上,比如最近中國發(fā)布的嫦娥2號7米分辨率全月球影像圖,就是使用月球探測器在月球附近拍攝到的;再比如美國“勇氣號”火星探測器從火星表面?zhèn)骰氐幕鹦菆D片等。“科研機(jī)構(gòu)可以選擇到太空中,在他們想要的一個角度觀測。至于特制相機(jī),比如說嫦娥2號拍攝月球圖像的CCD相機(jī),其實設(shè)備功能并不比我們普通的民用相機(jī)更復(fù)雜,但是,在可靠性和抵抗惡劣的空間環(huán)境等方面,則做了特別的強化?!?/p>
對地球人的影響
對于有媒體登載,五星沖日是“百年一遇”的天象,更有人將之與所謂瑪雅歷今年冬至地球、太陽和銀河系中心將成直線放到一起討論,林清博士說:“本身就有人將瑪雅歷神秘化,你去問現(xiàn)在墨西哥的瑪雅人后代,他們內(nèi)部對瑪雅歷的說法也不盡相同?!睂λ^瑪雅歷2012年冬至這一天,地球、太陽、銀河系中心點成一直線排列的說法,林博士予以了批駁,他說,太陽系距離銀心大約2.5萬光年,引力影響十分有限,事實上,地球、太陽和銀河系中心每年都有機(jī)會形成一條近似的直線,此時與其他時候并無什么不同。所謂2012年冬至,太陽與地球、銀河系中心點形成一條直線,其實也沒有什么特別的意義。由于歲差的作用,從地球上看去,每年同一時刻,太陽在天空中是緩慢移動的,大約72年移動一度,冬至?xí)r三者最接近于一條直線的時間實際上發(fā)生于十幾年前,根本就不在2012年,只不過瑪雅歷法將2012年作為本次長歷的結(jié)束,有人把二者牽強附會起來。
即使是太陽系內(nèi)部的五大行星沖日,林清博士認(rèn)為,對地球本身也沒有影響。當(dāng)時對于天文愛好者而言,那倒是一種特別受歡迎的現(xiàn)象,他們可以利用行星全夜可見的機(jī)會進(jìn)行理想的觀測;科研機(jī)構(gòu)則也可以利用火星相對靠近地球的時機(jī),進(jìn)行航天器的發(fā)射。
五大行星沖日時間以及觀測手段
火星:3月4日。肉眼可見,使用天文望遠(yuǎn)鏡可進(jìn)一步觀測到火星表面的顏色變化和兩極的白色極冠。
土星:4月16日。肉眼可見,借助小型天文望遠(yuǎn)鏡,可以欣賞美麗的光環(huán)和其表面特征。
海王星:6月29日。有興趣的天文愛好者只能借助大口徑天文望遠(yuǎn)鏡一睹這顆淡藍(lán)色神秘星球的風(fēng)采。
天王星:9月29日。有經(jīng)驗的觀測者用小型望遠(yuǎn)鏡可以分辨。
木星:12月3日。肉眼可見,使用天文望遠(yuǎn)鏡可以進(jìn)一步分辨其表面云帶特征,還可以欣賞木星的四個小衛(wèi)星。