郭紅鋒

你知道嗎？，2018年5月最重要的天象是于5月9日發(fā)生的木星沖日，接下來有6月的土星沖日和7月的火星沖日。所以，我們在這一期會(huì)為大家介紹沖日的概念和觀測方法，讓我們一起來看看吧！

一、行星的“沖”

行星的“沖”，描述了行星在圍繞太陽公轉(zhuǎn)時(shí)運(yùn)行到的一個(gè)特殊位置，這個(gè)位置就是從地球上觀察行星與太陽的夾角為180度，即天體與太陽各在地球的兩側(cè)。；中的英文是Opposition，更直接地表示了行星與太陽相對的意思。與；中相對的位置為合，行星在合的時(shí)候位于太陽背后，被太陽遮蔽無法看到（見圖1）。

二、行星的“沖日”

所謂行星“沖日”，就是行星位于沖的位置的那一天。這一天是一年中距離地球最近的時(shí)候，因此也最亮，所以是觀察這顆行星的最好時(shí)機(jī)。

三、行星“沖”的周期

太陽系里只有地球軌道以外的行星有“沖”的天象。行星沖日的周期（也叫回合周期），取決于行星公轉(zhuǎn)周期與地球公轉(zhuǎn)周期二者是否接近。比如，火星公轉(zhuǎn)周期比較快（687天），所以她與地球相遇成沖的位置要花費(fèi)長一些時(shí)間，大約780天。而木星及其以外的行星公轉(zhuǎn)較慢，所以沖的周期與地球公轉(zhuǎn)周期接近：木星沖的周期大約是399天，土星沖的周期大約是378天，天王星沖的周期大約是370天，海王星沖的周期大約是367天。

四、行星的“大沖”

行星繞日公轉(zhuǎn)軌道（包括地球公轉(zhuǎn)軌道），一般不是正圓而是橢圓，所以每個(gè)行星都有各自的近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)。當(dāng)行星位于其近日點(diǎn)而恰逢地球位于其遠(yuǎn)日點(diǎn)時(shí)發(fā)生的“沖”，是地球距離該行星最近的時(shí)候，此時(shí)發(fā)生的“沖”稱為“大沖”。但有的行星橢圓偏心率（即扁長的程度）比較大，有的比較小。所以，每顆行星的普通沖與大沖間的變化（主要是視直徑、亮度，以及望遠(yuǎn)鏡能觀測到的細(xì)節(jié)等）也不盡相同。表1給出太陽系8顆行星有關(guān)參數(shù)，供同學(xué)們參考。

五、觀察木星“沖”

2018年木星沖日發(fā)生在5月9日，但在此前后幾個(gè)月木星亮度變化不大，在4～6月里星等均為-2等左右。在；中日前后一個(gè)月左右，木星（位于天秤座）在傍晚時(shí)分，即太陽剛落山時(shí)從東方地平線升起，直到第二天日出前才從西方落下。所以，同學(xué)們可以在此期間用小型天文望遠(yuǎn)鏡觀測，例如一架口徑20厘米以上的天文望遠(yuǎn)鏡對著木星觀測，就可以看到木星上面的平行于赤道的條條云帶，還可看到木星周圍的4顆大衛(wèi)星（伽利略首次發(fā)現(xiàn)，故又稱為伽利略衛(wèi)星）：木衛(wèi)一、木衛(wèi)二、木衛(wèi)三和木衛(wèi)四。由于這些衛(wèi)星圍繞木星公轉(zhuǎn)周期差別很大，從地球上看起來，它們在木星兩側(cè)排列的隊(duì)形總在變化著，有時(shí)每側(cè)兩個(gè)，有時(shí)一邊1個(gè)、另一邊3個(gè)，有時(shí)4個(gè)全部到了一邊。有時(shí)，某一顆星還會(huì)走到木星的身后躲藏起來，讓人感覺“消失”了。同學(xué)們除了在望遠(yuǎn)鏡目鏡里觀看，最好把單反相機(jī)與望遠(yuǎn)鏡連接起來，記錄下在木星沖日期間的觀測結(jié)果。圖2是望遠(yuǎn)鏡拍攝的木星和它的4個(gè)伽利略衛(wèi)星。

六、觀察土星“沖”

2018年6月2了日將發(fā)生土星沖日，屆時(shí)土星（位于人馬座）亮度在0等左右，觀測的方法可以參考木星沖日的觀測。

要觀測土星的一些細(xì)節(jié)，例如土星美麗的光環(huán)，需要用更大的望遠(yuǎn)鏡，一般在40倍以上。使用更小的望遠(yuǎn)鏡觀測土星，當(dāng)然能比肉眼觀測到更多細(xì)節(jié)，但土星光環(huán)可能還看不清楚，只能看到在土星圓點(diǎn)兩邊有些突出，例如當(dāng)年伽利略手繪的土星觀察結(jié)果，見圖3。

如果同學(xué)們有機(jī)會(huì)到天文臺(tái)去用專業(yè)望遠(yuǎn)鏡觀測并拍攝土星，就會(huì)看到更多的細(xì)節(jié)。但網(wǎng)上我們看到的非常高清的土星照片，并不是地面望遠(yuǎn)鏡拍到的，而是訪問土星的探測器近距離拍到的（其他行星的高清照片也是一樣）。例如著名的“卡西尼號(hào)”土星探測器拍攝的土星光環(huán)非常美麗，也十分清晰，見圖4。

屆時(shí)，用小型天文望遠(yuǎn)鏡還可觀測到火星表面的顏色變化和兩極的白色極冠。一般情況下，可看到火星的北極極冠或南極極冠，在位置比較合適時(shí)，有可能同時(shí)看到兩個(gè)極冠。隨著火星表面的季節(jié)變化，極冠的大小也在變化。用小型望遠(yuǎn)鏡在大沖時(shí)看火星，你還能看到一些暗黑的斑點(diǎn)，那是它表面的一些低地或峽谷之類的地形。如果你覺得表面似乎有點(diǎn)模糊不清的話，不一定是你望遠(yuǎn)鏡的問題，也許是火星表面發(fā)生了大沙塵暴之類的現(xiàn)象。

火星的視運(yùn)動(dòng)比較復(fù)雜，我們已經(jīng)在本刊2017年10期給同學(xué)們建議每月觀察火星并拍照記錄，當(dāng)火星接近大沖時(shí)最好每隔幾天拍一張火星在星空中的位置圖，經(jīng)過一段時(shí)間的照片數(shù)據(jù)積累，然后合成到一起進(jìn)行比較，你將會(huì)有神奇的發(fā)現(xiàn)，見圖5。