文化 文明探源
“水星西大距”是天文奇观吗?真相其实是……
华夏经纬网   2020-03-25 16:49:06   
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    中新网客户端北京3月25日电(记者 上官云)24日,今年首次“水星西大距”在天空上演,引发许多天文爱好者关注,也有人称,这是一次“天文奇观”。

   不过,国家天文台兴隆观测基地助理研究员郑捷博士在接受中新网记者采访时表示,每年通常会有6-7次水星大距,其中包括东大距和西大距,“我们对地球和水星的公转进行模拟就可以推算出每次大距发生的时间。”

  观赏水星的好机会

  在太阳系中,水星是离太阳最近的行星。它每87.968个地球日绕行太阳一周,而每公转2.01周同时也自转3圈。

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水星地形图局部。(资料图) 图片来源:NASA官网

  3月24日凌晨5点左右,水星从地平线升起,这也是水星今年首次“西大距”,为人们提供了一次很不错的观赏机会。

  在这次西大距发生的前后一周之内,水星的星等将达到 +0.2,日出前会迅速淹没在天光之中,在凌晨5点半到6点,人们可以通过眼睛或者普通双筒望远镜欣赏水星。

  但郑捷称,尽管本次水星西大距的角距离达到27.8°,属于比较大的,但目前水星位于偏南方,在日出时水星的地平高度角仍然很小。

  “这个地平高度角对北京来说只有大约10°,比较低。因此容易受到地面建筑物、植物等的遮挡。”他表示。

  什么是东大距、西大距?

  对“水星大距”这个天文现象,往往会有人好奇“大距”是什么意思。实际上,这是指水星与太阳的角距离达到最大值。

  “当我们衡量地面上的物体时,很自然地会用长度单位来表达它们之间的距离或者大小,但看向天空时就不同了。”郑捷说,天上的天体之间的距离,我们在观测时也是关注它们张开的角度。

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2020年3月金星东大距和水星西大距 示意图。国家天文台兴隆观测基地科普主管 袁凤芳制图

  至于水星“大距”的计算,郑捷解释,水星、金星这样公转轨道位于地球轨道之内的行星,由于公转周期和地球公转周期的差异,从地球上看起来它们相对太阳的位置是不断变化的。

  “这个变化是有周期的。但由于行星公转轨道是椭圆的,所以周期只是相对稳定,而并不固定,每年通常会有6-7次大距,包括东大距和西大距。”郑捷说,“我们对地球和水星的公转进行模拟,就可以推算出每次大距发生的时间。”

  水星在太阳东边称东大距,在太阳西边称西大距。东大距时,水星在黄昏时分的西方地平线上方亮相;西大距时,水星则在黎明时的东方低空出现。

  为何难以观测?

  此前曾有一种说法称,从地球上看过去,水星是比较难以观测的行星。郑捷说,这是因为水星和太阳之间的距离太近造成的。

  “以本次西大距为例,水星在日出前就出现在地平线上。要么,早点观测,天色暗,但是水星的地平高度很低;要么,晚点观测,水星地平高度高,但是太阳也升起了,天光背景很亮。因此,水星比较难以观测。”郑捷说。

  “与之形成鲜明对比的就是金星,金星除了本身亮,大距时的角度也很大,金星在3月25日达到东大距,最近几天的黄昏以及日落后,我们都可以看到西方天空中明亮的金星。”郑捷称。

  除了向水星发射探测器,进行直接观测之外,在地球上观测水星和其他天文观测并没有太大区别,无非就是目视、科普望远镜、专业天文望远镜等等。

  “用望远镜看到的水星会比目视看到的更加明亮,但是普通望远镜不一定能看清水星的细节,物镜口径和放大倍率决定了看到的细节的多少。”郑捷解释。

  水星的“奇趣观测史”

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    2016年5月10日消息,NASA在官网公布了利用最新的PDS技术绘制的首个完整的水星地形图像。这张完整的地形图显示了水星表面的令人惊讶的地理细节,这也有利于让科学家更全面的了解水星的地表演化历史。(资料图) 图片来源:NASA官网

  实际上,古人们对水星已有所观测和认识。中国古代把一周天划分为12辰,大抵是沿天赤道从东向西将周天等分为十二个部分,用地平方位中的十二支名称来表示。

  “一周天(360°)分为12辰的话,每辰30°,由于水星看上去总是在太阳东西两边摆动,离开太阳最远不超过30°,故称水星为辰星。”郑捷说。

  近代,人们对水星进行了精确的观测之后,发现水星的轨道有着缓慢的进动,也就是水星的轨道的近日点在不断改变。这是经典牛顿力学所无法解释的。

  “人们甚至曾经以为,在水星之内还有一颗尚未被发现的行星,认为是其引力引起了水星的轨道反常。”郑捷说,后来,爱因斯坦的广义相对论圆满地解决了这个问题,“水星的进动也成为广义相对论的三大证据之一。”(完)

 

责任编辑:张祝华

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