夜空中最亮的星

作者: 宋浩冉

来源: 博物

发布日期: 2017-06-15

本文介绍了如何识别夜空中最亮的五颗行星(金、木、水、火、土),以及它们的观测特点和规律。文章详细讲解了每颗行星的亮度、颜色、运动轨迹和最佳观测时间,为天文爱好者提供了实用的观测指南。

如今大家出门旅行都讲究特立独行,太多人去的地方就不爱去了,我们博物旅行也是这个路数,专门带大家去神奇的地方探险。这次6月刊就玩了个大的,准备带大家来个“太阳系漫游”。去哪都讲究有攻略,在我们真的冲出地球之前,不妨先了解下身边的这些邻居行星。天上的星星多如牛毛,究竟哪颗才是行星?古人是这么发现它们的:天上绝大多数星星,都绕着北极星,周而复始地逆时针旋转,并且相对位置保持不变,所以称“恒星”。

但有五颗亮星不守规矩,在各众星之间穿行,所以它们被称为“行星”。

肉眼能辨识的行星,就只有金木水火土这五颗。天王星和海王星因太过暗淡,肉眼看不到,所以直到两三百年前才被发现。不过“行星在众恒星间穿行”这件事,如果你只是在某一晚上看,是看不出来的。假设有一颗行星整夜出现,你从天黑到天亮一直盯着它看,只会看到它与众星一同旋转,东升西落。我们说行星在天幕上穿行,是在一个更大的时间尺度上。

每天晚上,或者每隔几夜的同一时间(比如21:00),观察这颗行星,再比较它周围恒星的位置,才会发现它在“移动”。

尽管确认行星运动轨迹需要坚持长期观测,但偶尔仰望星空时,某些行星也不是特别难认。因为金、木、水、火、土五颗行星通常比大多数恒星亮!从左至右:太阳、水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。

虽然行星亮度会随着与太阳、地球的距离、角度不断变化,有的明暗变化还相当大,但总体来讲,它们通常都是显眼的“明星”。因为比起恒星,行星毕竟在太阳系内,距离地球要近得多。若非如此,古人也没那么容易把它们从众星里摘出来。

除了明亮,行星也很少闪烁。远方的恒星对我们来说是个“点光源”,受空气扰动影响,常会“眨眼”。而行星距离近,是个小小的“面光源”,反射出来光更多,所以不容易闪。

由于太阳系内,所有行星的公转轨道基本都在一个平面上,因此从我们地球上看,任何行星只要出现,位置都逃不出黄道左右。白天留意一下太阳在天空中的运行轨迹,这条虚拟的弧线就是黄道。有这个限定就好办多了:只要夜空中在黄道附近,你看到一颗明亮、几乎不眨眼的星星,那它很有可能就是行星了。

肉眼认出行星不难,但除了金星,要辨别出其他几颗行星谁是谁却不太简单。所以如果执着地想看到、认出某颗行星,尤其是木星和土星,还需查阅资料,借助于观星软件则比较方便。下面我们就分别讲讲这五颗行星各自登场的特色。

金星在临近日出前或太阳刚落山,我们常在天边看到一颗特别明亮的星星,它就是金星。地球上能看到的天体,除了太阳月亮,就属金星最亮。

金星的公转轨道在地球“里圈”,我们在地面上观测,会发现它就像个忠心耿耿的跟班,永远不会离太阳“大哥”太远——不超过苍穹的四分之一,也就是太阳在地平线上时,金星的高度角不会超过45度。有时金星负责“开路”,在日出之前从东方升起,古人称之为“启明”。太阳升起后,金星其实也还在天上,只不过隐没在阳光中了。有时金星负责“断后”,跟着太阳从西方落山,古人称之为“长庚”。它通常是黄昏出现的第一颗星,非常显眼。

但随着天色变暗,它也步太阳后尘,落到地平线下看不到了。在数月之内,金星要么值早班当启明,要么值晚班当长庚。反正不会有这么一天:傍晚看到金星跟随太阳西沉,第二天又看到它在日出前从东方升起。实际上金星跟在太阳旁边,一块儿东升西落是没错的,但它“领先”还是“落后”太阳不可能在一夜之间改变。所以如果金星落后太阳升起,天已大亮,人们就看不见它了。

在启明和长庚轮班之间,还有一段时间,金星是不露面的——地球、金星、太阳三点连线时,金星或挡在太阳身前,或躲在太阳身后,而其前后几天,金星也因与太阳“靠得太近”而“失踪”。

水星和金星同为地内行星,出现的规律也跟金星类似,紧紧追随着太阳。水星轨道最靠内,地球上看起来,水星跟太阳的距离也就更近——不超过苍穹的六分之一,太阳在地平线上时,水星高度角不超过30度。水星本来就比金星个头小,靠太阳又最近,因此不论亮度还是观测机会,水星都比金星逊色许多——大多数时候都湮没在太阳的光芒之中,只偶尔能在地平线附近出现一小会儿,一年能观测它的机会不多。

火星轨道在地球的“外圈”,与地内行星相比,它出现的时间和位置可“自由”得多了,变化范围很大。火星比较好认,不但亮度高,而且颜色发红。它的亮度变化非常大,有时是夜空最亮的一颗星,有时则与普通亮星区别不大。火星“冲日”时最亮。所谓“冲日”,就是太阳-地球-火星按顺序排成一线,此时火星反射的太阳光最多,在夜空停留时间也最久——太阳落山时东升,日出时西沉,原理类似满月。

火星冲日一般两年零两个月发生一次,可惜今年没有赶上。跟“冲”相反,如果是按火星-太阳-地球这个顺序排,火星被太阳挡在背后,则会有一段时间看不到它,这个阶段叫“合”。在“冲”与“合”之间,火星有时上半夜能看到,有时下半夜出现。

和火星一样,木星也是地外行星,出现规律跟火星相似,只是时间尺度更大,运行周期为12年。

木星是太阳系中体积最大、质量最大的行星,如果你能找到它,用小型的家用单筒望远镜,就能看出它是个带条纹的球体。木星虽是巨无霸,但自转却很快,平均10小时就会自转一圈。只要持续观察10分钟,就能看出它在自转。大多数时候,木星比火星还要亮。今年的木星冲日发生在4月8日,亮度达到最高,非常容易辨认。一直到8月份,我们都还能在天空上看到木星的身影,但亮度递减。9月底至12月初,木星将被太阳光所掩盖。

土星轨道又在木星之外,也适用地外行星的出现规律,其公转周期长达29年。作为我们肉眼能见的行星中最远的一颗,土星亮度比起其他四位要小一点,经年的亮度变化也没那么大。因为不那么显眼,所以土星不太好辨认,有经验的观测者会觉得,肉眼看上去它微带黄色,而且形状略为扁圆。如果能认出土星,用简易望远镜观察它是比较好玩的事。土星样貌最大的特点,就是周围有一圈由大量冰和石块组成的壮丽光环。

伽利略第一次观测到这个环时,简直不敢相信自己的眼睛,还以为自己看到了土星的“耳朵”。今年6月15日土星冲日,亮度达到最高。但因为高度角较低,观测条件一般。此后木星亮度递减,但整个下半年都可以看到它。

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