天文科普:記得看火星!最大最亮,錯過等10年!
來源:物種日曆
發布時間:2022-12-07
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最近這幾天,你有沒有注意到,前半夜東(dong) 邊的夜空中有一顆火紅火紅的亮星在閃耀?

那是火星

隻要天氣晴好,夜晚你一抬頭,肯定不會(hui) 錯過它。甚至用大部分手機就能拍到它

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昨天晚上的火星,也很亮了,用手機拍到的 | 黑jio妹妹攝

火星衝(chong) 日

為(wei) 什麽(me) 火星現在這麽(me) 亮?因為(wei) 它又快要“衝(chong) 日”了。

火星“衝(chong) 日”的時候,有兩(liang) 大特點:

1. 它離我們(men) 最近,看起來也最大;

2. 從(cong) 我們(men) 地球上看過去,它正對著太陽,不僅(jin) 整個(ge) 都被照亮,還能更加強烈地把陽光反射到我們(men) 眼中。

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衝(chong) 日時,火星離地球較近,看起來也更大更亮 | EasyNight

火星和地球,就像田徑場上的兩(liang) 名運動員,沿著相鄰的兩(liang) 條跑道,繞著中間的太陽跑個(ge) 不停。地球跑內(nei) 圈,體(ti) 力好速度快,再加上跑道短,隻需要365天多一點就能跑完一圈;火星則跑外圈,體(ti) 力差速度慢,跑道卻還要更長一些,跑完一圈要花上687天。

於(yu) 是,在這樣一個(ge) 看起來不太公平的賽場上,就算地球和火星最初處在同一條起跑線,內(nei) 圈跑道上的地球也會(hui) 逐漸超過外圈的火星,把它落得越來越遠,直到超出整整一圈,從(cong) 它身後趕超上來,再次把火星“套圈”

平均來說,每過780天,也就是大約26個(ge) 月,地球就會(hui) 趕超過火星一整圈。每到此時,地球和火星就有機會(hui) 靠近一次。從(cong) 第三者視角來看,太陽、地球和火星此時還會(hui) 大致連成一線

在天文學上,這個(ge) 現象被稱為(wei) 火星衝(chong) 日

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火星大蔥?不,是火星大衝(chong) 啦!| EasyNight

今年的火星衝(chong) 日,將發生在12月8日。

不管你在什麽(me) 地方,火星都徹夜可見。傍晚,太陽從(cong) 西邊落下,它就從(cong) 東(dong) 邊升起;等到天色全暗下來之後,就已經閃耀在東(dong) 方的低空了。接下來一整夜的時間,火星都會(hui) 在南方高空掛著,緩緩向西移動。前半夜在幾乎正東(dong) ,午夜時分移到正南方,然後再移向正西方。直到黎明時分,太陽即將從(cong) 東(dong) 方升起時,火星才從(cong) 西方緩緩落下。

不是大衝(chong) ,勝似大衝(chong)

火星衝(chong) 日,並不是每次都一樣,而是有著大小之分

地球上的田徑場裏,跑道內(nei) 圈和外圈雖然周長不同,但好歹形狀相似,還彼此平行。兩(liang) 名運動員沿著跑道你追我趕,不管在什麽(me) 位置擦身而過,間距都差不了多少。

但在太陽係這塊田徑場上,情況可就不同了——每一條跑道,雖說都是橢圓,形狀卻可能大不一樣,長軸的朝向也各不相同。

地球所在的內(nei) 圈跑道,離太陽大約1.5億(yi) 千米,最近和最遠隻相差500萬(wan) 千米,可以說近似於(yu) 圓形。而火星所在的外圈跑道,最遠離太陽超過2.5億(yi) 千米,最近卻隻有2億(yi) 千米出頭,是個(ge) 明顯扁長的橢圓。

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今年火星衝(chong) 日在“跑道”上的位置 | EasyNight

在如此“不規整”的兩(liang) 條跑道上,地球每次從(cong) 內(nei) 圈趕超火星時,都會(hui) 趕上跑道上不同的位置,導致兩(liang) 者的最近距離也有很大的差異

如果火星不巧跑到了離太陽最遠的地方,那麽(me) 衝(chong) 日期間,火星最近也會(hui) 在1億(yi) 千米以外。反過來,要是火星剛好跑到了離太陽較近的位置,衝(chong) 日時,它離我們(men) 就有可能不到6000萬(wan) 千米。

這種離得最近的衝(chong) 日,每隔15到17年才會(hui) 出現一次,我們(men) 把它叫做“大衝(chong) ”;其他的衝(chong) 日,就叫 小衝(chong) 普通的衝(chong) 日。

4年前的2018年,我們(men) 曾經迎來過火星大衝(chong) ,那時候火星距離地球隻有5700萬(wan) 千米。下一次火星大衝(chong) ,則要等到2035年9月了。

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隨著衝(chong) 日鄰近,火星看上去也越來越大 | Jonathan T. Grayson

火星:我要飛得更高!

今年的火星衝(chong) 日不是“大衝(chong) ”,距離地球要比大衝(chong) 遠不少——最近距離約8150萬(wan) 千米。

這次再往後,衝(chong) 日時火星的距離會(hui) 越來越遠,直到2027年遠到1億(yi) 千米以外,之後才會(hui) 重新開始靠近地球。要等到2033年的火星衝(chong) 日時,火星到我們(men) 的距離才會(hui) 比現在更近。

所以說,最近仍然是欣賞火星的大好機會(hui) ,錯過的話,未來近10年內(nei) 都不會(hui) 更近更亮了

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現在火星到地球的距離,是未來近10年裏最近的 | EasyNight

而且,對於(yu) 北半球的我們(men) 而言,今年比2018年的火星大衝(chong) 更適合觀測火星

地球和火星的公轉軌道比較固定,每次火星大衝(chong) 都發生在夏末秋初的8~9月前後。我們(men) 知道,夏天的正午太陽高度很高,這也意味著位於(yu) 太陽對麵衝(chong) 日時的火星,午夜時候高度就會(hui) 很低。

2018年的火星大衝(chong) 就在8月,雖然離我們(men) 比今年更近一些,但在北半球看起來,它始終徘徊在南方低空,深受霧霾消光、大氣擾動的影響,看得一點也不真切。

今年就不同了。火星衝(chong) 日發生在12月8日,都已經過了大雪節氣,離冬至都不遠了。雖然天寒地凍,但正午太陽高度變低,相對應地,午夜時分火星能升得很高,甚至都快接近頭頂了。

升得高,看得才過癮嘛!

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對於(yu) 北半球來說,今年火星位置更好 | EasyNight

肉眼可見火星紅

雖然12月8日才是火星衝(chong) 日的正日子,但前後一個(ge) 多月都是火星的最佳觀測期

比如最近這幾天,火星的亮度已與(yu) 木星比肩,它倆(lia) 一東(dong) 一西、一紅一白地閃耀在傍晚的夜空中。

等到衝(chong) 日前後,火星的亮度將達到頂峰。用天文學家的話來說,它的亮度將達到-1.8等。翻譯成大白話,就是火星現在特別亮,要比夏夜星空最亮的織女星還亮兩(liang) 倍以上。要是不知道的話,不小心看見火星,說不定你會(hui) 當它是遠處的一盞路燈!

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2018年火星大衝(chong) ,火星運行在摩羯座。這個(ge) 星座裏的所有星星加在一起,也抵不過火星刺眼的光芒,仿佛群星已經臣服於(yu) 夜空中這抹最亮的紅色 | 姚舜 & 夜空中國

如果隻用肉眼來看的話,除了特別明亮以外,最近火星最大特點是

由於(yu) 表麵覆蓋著大量含鐵氧化物,火星本身呈現出一種鐵鏽紅色。隻不過,平常火星離我們(men) 較遠,亮度不足,難以刺激到我們(men) 眼睛裏對顏色敏感的視錐細胞,不太容易看出顏色。而在火星衝(chong) 日期間,亮度根本不成問題,火星就會(hui) 紅得十分顯眼

手機拍火星,可能紅得不明顯。如果你不甘於(yu) 此的話,可以用相機、三腳架、赤道儀(yi) 等設備,挑戰更高階的攝影。

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相機拍的通紅的火星,對就是最亮的那個(ge) !拍攝方法:尼康D810A + 適馬40Art,ISO 1600,f/4,單張曝光120秒,夜空部分赤道儀(yi) 跟蹤,地景關(guan) 閉赤道儀(yi) ,天地各2*2張拚接。|浦石 & 夜空中國

衝(chong) 日期間火星到地球距離最近,還意味著火星看上去特別大。12月1日,火星到達此次距離地球最近的位置,用天文學家的話來說,它的視直徑達到17角秒。翻譯成大白話,火星看起來足有滿月的1/105!(別笑,這已經挺大的了……)

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火星衝(chong) 日和距離最近,可能會(hui) 差上幾天 | EasyNight

雖然聽上去還是很小,小到肉眼看來隻是一個(ge) 光點,但隻要借助不算太貴的望遠鏡,把火星放大105倍,看起來就有月亮這麽(me) 大了!而在大多數時候,要把火星放到月亮這麽(me) 大,往往需要200倍都不止。這可不是換一台更大更貴更高級的望遠鏡就能搞定的事情,還需要有極致環境的配合才有可能達成。

現在,你大概可以理解,為(wei) 什麽(me) 火星衝(chong) 日會(hui) 是地球上觀測火星的大好時機了。因為(wei) 火星看上去越大,我們(men) 容易看到的細節就越多。

事實上,確實有許多火星上的特征是天文學家借著衝(chong) 日的機會(hui) 發現的,比如火星的兩(liang) 顆小衛星、火星上類似水渠的暗紋(它們(men) 還曾被誤以為(wei) 是火星人的“運河”)等等。用分辨率高一些的望遠鏡,甚至還能目視太陽係最高山——奧林匹斯山,和太陽係內(nei) 最大的峽穀——水手穀!

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11月21日,攝影師在地球上拍到的火星,細節分明 | Damian Peach

與(yu) 2018年的火星大衝(chong) 相比,這次的火星衝(chong) 日還有一個(ge) “得天獨厚”的條件,那就是“空氣質量”變好了!這裏說的空氣質量,指的可不是地球,而是火星。

2018年的夏天,火星上刮起了一場大塵暴,很快席卷全球,持續了好幾個(ge) 月。在那段時間,通過望遠鏡看火星的話,隻能看到一顆平淡無奇的紅色彈珠,就連南北兩(liang) 極的白色極冠都顯得模糊,更不用說暗紋啊火山啊,幾乎全被塵暴遮蔽。那場大塵暴甚至還捂死了著名的機遇號火星車。從(cong) 2018年6月它就與(yu) 地球失聯,直到2019年NASA被迫宣布機遇號任務結束。

今年,火星上沒有刮塵暴,空氣質量就好多啦,各種地貌都能清晰地展現在望遠鏡裏。錯過了上次火星大衝(chong) 的好機會(hui) ,這次就更得抓緊看火星啦!

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火星上的這些地貌你都能看見,隻要你的望遠鏡足夠大!| Ade Ashford

就觀測火星而言,大好時機還將持續一段時間。至少在月底之前,從(cong) 內(nei) 圈趕超火星的地球都還來不及跑出去太遠,亮度還會(hui) 保持在-1等以上。這段時間裏,火星每晚都會(hui) 在東(dong) 邊出現,逐漸移到南方高空,閃耀出亮眼的紅光。

隻要是晴朗的夜裏,你不可能對它視而不見。

今年,在看火星的時候,我們(men) 又多了一絲(si) 掛念。“祝融號”火星車仍在火星表麵即將結束“冬眠”,“天問一號”軌道器也仍在環繞火星運轉。雖然肉眼看不到它們(men) 的身影,在觀賞火星的時候,也可以順便祝願它一切順利喲!

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祝融號可愛的自拍|CNSA / 中國行星探測

作者:EasyNight



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