郭紅鋒

我們介紹過(guò)了天體的食、沖等的概念和觀測(cè)1方法。這一期我們繼續(xù)介紹合、凌、掩的概念與觀測(cè)方法。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，從地球上看天空中的移動(dòng)天體（即太陽(yáng)系內(nèi)的天體），在運(yùn)動(dòng)中向另一個(gè)天體視覺(jué)上靠近的時(shí)候，就會(huì)發(fā)生合、凌、掩、食、沖等天文現(xiàn)象。

為了說(shuō)清楚這些現(xiàn)象，我們先來(lái)介紹—下天球坐標(biāo)系的概念。我們都見(jiàn)過(guò)地球儀，地球儀表面有豎直的圈線和水平的圈線，那些豎直的圈線叫做地理經(jīng)度線，簡(jiǎn)稱經(jīng)度；那些水平的圈線叫做地理緯度線，簡(jiǎn)稱緯度。地球上的經(jīng)緯度系統(tǒng)組成了地球坐標(biāo)系（見(jiàn)圖1），可以描述地球表面任何一點(diǎn)的位置。

所謂天球，就是包裹著地球的無(wú)限大的球。我們把地球坐標(biāo)系向天球推廣，把經(jīng)度圈和緯度圈都擴(kuò)大到天球上，就有了天球上的經(jīng)緯圈。但為了區(qū)別，我們稱天球上的經(jīng)度叫做赤經(jīng)，稱天球上的緯度叫做赤緯。這就是天球坐標(biāo)系之一的以地球?yàn)橹行牡某嗟雷鴺?biāo)系。天球坐標(biāo)系還有以其他點(diǎn)為中心的變換系統(tǒng)，例如，以地球圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)軌跡在天球上的投影（即黃道）為基本圈的黃道坐標(biāo)系，其經(jīng)緯度稱為黃經(jīng)和黃緯等。

一般來(lái)說(shuō)，兩個(gè)天體合的過(guò)程就是它們?cè)诮?jīng)度方向上接近的過(guò)程。這里說(shuō)的經(jīng)度，較嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼f(shuō)法是這兩個(gè)天體在天球上有相同的赤經(jīng)或黃經(jīng)。一般來(lái)說(shuō)，兩顆天體的合意味著它們有相同的赤經(jīng)（稱為赤經(jīng)合），或者兩顆行星有相同的黃經(jīng)（稱為黃經(jīng)合）。由于黃道與赤道之間有傾角，所以黃經(jīng)合與赤經(jīng)合的位置與時(shí)間都不一樣，但差異不會(huì)太大。無(wú)論是赤經(jīng)合還是黃經(jīng)合，看起來(lái)都是這兩個(gè)天體在天球上靠得很近，而我們這里介紹的是簡(jiǎn)易觀測(cè)，不需要那么精確，故把兩種經(jīng)度的合簡(jiǎn)略為經(jīng)度之合。

我們觀察天空中的兩個(gè)天體，當(dāng)它們的經(jīng)度相等時(shí)，其中一顆天體會(huì)從另一顆天體的北方或南方掠過(guò)；如果這兩個(gè)天體在合的時(shí)候還有相同的緯度，則較靠近地球的這顆天體（簡(jiǎn)稱近景天體）會(huì)從較遠(yuǎn)那顆天體（簡(jiǎn)稱遠(yuǎn)景天體）的前方經(jīng)過(guò)；如果其中一顆的影子能投射在另一顆的表面（或者這顆近景天體遮擋了遠(yuǎn)景天體），就發(fā)生食的現(xiàn)象。例如，月球在太陽(yáng)前面經(jīng)過(guò)，其陰影落到地球上就會(huì)發(fā)生日食。如果近景天體盤(pán)面遠(yuǎn)小于較遠(yuǎn)的遠(yuǎn)景天體，這時(shí)候地球上就可以看到遠(yuǎn)景天體圓面上有個(gè)小黑點(diǎn)在移動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為凌（“凌”有以小欺大的意思）。例如，水星經(jīng)過(guò)太陽(yáng)前方時(shí)被稱為水星凌日，金星經(jīng)過(guò)太陽(yáng)前方時(shí)被稱為金星凌日。

反過(guò)來(lái)說(shuō)，接近地球的近景天體盤(pán)面遠(yuǎn)大于較遠(yuǎn)的遠(yuǎn)景天體，就可能將后者完全遮蔽掉，這種現(xiàn)象稱為掩。例如，每年都會(huì)發(fā)生幾次月球經(jīng)過(guò)行星或恒星的前方，將行星或恒星遮蔽的現(xiàn)象，稱為月掩星。而月球經(jīng)過(guò)太陽(yáng)與地球之間，將太陽(yáng)遮蔽的情形（二者盤(pán)面大小差不多），我們特別稱為食，其實(shí)這是凌或掩的特例。

合的現(xiàn)象不僅與天體的相對(duì)位置有關(guān)，也與觀測(cè)者的位置相關(guān)。就以從地球上觀察太陽(yáng)和月球?yàn)槔?，在合的時(shí)刻，太陽(yáng)和月球看起來(lái)是在相同的方向上（此時(shí)為朔月，二者在經(jīng)度上相等）；當(dāng)太陽(yáng)和月球在相對(duì)的位置時(shí)，則是沖（此時(shí)為望月，觀測(cè)所見(jiàn)的太陽(yáng)和月球分開(kāi)在相反的方向上，經(jīng)度相差1800）。

下面總結(jié)—下合、凌、掩、食、沖等現(xiàn)象（見(jiàn)圖2）。

合：兩個(gè)天體接近，在經(jīng)度相等時(shí)稱為合，合的時(shí)候兩個(gè)天體視覺(jué)方向接近但不重疊。

凌：兩個(gè)天體接近，在經(jīng)度和緯度都相等時(shí)，圓面小的在前稱為凌（此時(shí)兩天體重疊）。

掩：兩個(gè)天體接近，在經(jīng)度和緯度都相等時(shí)，圓面大的在前稱為掩（此時(shí)兩天體重疊）。

食：兩個(gè)天體接近，在經(jīng)度和緯度都相等時(shí)，圓面差不多大的稱為食（此時(shí)兩天體重疊或部分重疊）。

沖：是地球與另一個(gè)天體在經(jīng)度方向一致的時(shí)侯，但此時(shí)因觀察者在地球上，故看不到自己，只能看到另一個(gè)天體，所以滿月也可以算為沖。

合的概念比較寬泛，天空中天體合的機(jī)會(huì)也比較多。了解了合的概念，你在觀察天體的時(shí)候就多了一些有趣的觀察目標(biāo)，例如經(jīng)常會(huì)在天象預(yù)報(bào)里看到某某星合月，某某星合某某星等信息。2018年下半年夜晚就會(huì)出現(xiàn)多次觀察天體相合的機(jī)會(huì)。

觀測(cè)的方法可以用望遠(yuǎn)鏡后面接單反相機(jī)拍照，也可以使用單反相機(jī)直接拍照，從相合之前到相合之后，拍攝一系列照片，然后合成。相合前后的照片可以是一個(gè)晚上拍的，也可以是連續(xù)幾個(gè)晚上拍的，但要記錄好日期、時(shí)間、經(jīng)緯度等信息。感興趣的同學(xué)可以先查—下預(yù)報(bào)或者星空軟件，計(jì)劃好觀測(cè)時(shí)間和步驟，選擇好觀測(cè)地點(diǎn)等，提前把這些功課做好了，一定能獲得好的結(jié)果。