陶智勇 1477 字 2個月前

第二節 大行星的識別與觀測

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"": "九大行星是太陽係的佼佼者,然而在由銀河係乃至河外星係數以千億計的恒星所構成的星空背景中,它們卻顯得十分渺小。那麼,如何在浩瀚的星海中尋覓和識別大行星,並勾繪出它們運動的行蹤呢?下麵就告訴你這方麵的知識。

一、如何尋覓大行星

在浩瀚的星海中尋覓大行星,應掌握以下幾個要點:

第一,由於行星離我們較近,有一定的視圓麵,因此用肉眼看,它們不像恒星那樣在大氣抖動下閃爍。

第二,行星相對於恒星背景是運動的,隻要連續觀察幾天至幾十天就會發覺它位置的變化。而且,由於行星公轉軌道麵與黃道麵的交角很小(水星最大,為7°;金星為3.4°;土星、火星、木星分別為2.5°、1.9°和1.3°),所以,隻要把目光集中在黃道附近就能比較容易地找到它們。

第三,要了解它們的亮度和顏色。水星、金星、火星、木星、土星都很亮。金星最亮,其亮度為-3.3~-4.4等,當它出現在黎明的東方或黃昏的西方時,光芒四射,是天空中最明亮的白色星。火星是亮度在-2.8等到+1.5等之間的紅色行星。行星本身不發光,靠反射太陽光而發亮,所以其亮度隨行星與太陽、地球間距離的不同而變化。行星離地球最遠和最近時,我們看它的視角直徑也不相同,因此,同一行星不同時期的亮度也有明顯的變化。水星、金星還有明顯的圓缺“位相”變化;仔細觀察火星,它的亮度也隨位相而變化。

二、如何選擇觀測大行星的時機

連續觀察同一個行星的運動軌跡就會發現,有時它向著赤經增加的方向運動,稱為“順行”;有時它又向著赤經減小的方向運動,稱為“逆行”。順行的時間長,逆行的時間短;由順行轉為逆行,或由逆行轉為順行的轉折點稱為“留”。行星在“留’,前後移動緩慢,似乎是相對靜止的。

行星的視運動是行星和地球共同繞太陽公轉的反映,從地球上看去,地內行星(地球軌道之內的行星,包括水星和金星)和地外行星(地球軌道之外的行星,包括火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星)表現出不同的視運動,因此要分別選擇不同的最佳期進行觀測。

(一)地內行星的觀測——東大距和西大距

地內行星比地球轉得快,從地球上看,地內行星繞日轉動有4個特殊的位置,即“下合”、“上合”、“東大距”和“西大距”。當行星和太陽黃經相等時,稱為行星的“合日”,簡稱“合”;行星在太陽前麵稱為下合,行星在太陽後麵稱為上合。當從地球上看去地內行星同太陽的角距離達到最大時,稱為“大距”;行星在太陽之東稱為東大距,行星在太陽之西稱為西大距。

合時,行星與太陽同升同落,我們看不見它。而在大距時,行星與太陽的角距最大,受陽光影響最小,是觀測地內行星的最佳時期。水星的大距角為18°~28°,金星的大距角為45°~48°。

地內行星連續兩次合(上合或下合)的時間間隔稱為“會合周期”,它在一個會合周期內的運行過程和出沒動態如下:

上合後不久,地內行星開始於日落後出現於西方地平線以上,成為昏星,即黃昏時可見的行星;以後它與太陽的角距逐漸加大,地平高度也逐漸升高,能見到的時間也越來越長;至東大距時,它與太陽的角距和升起的地平高度與可見時間均達到最大值。過了東大距後地內行星與太陽的角距逐漸縮短,它出現的地平高度和可見時間亦隨之減小;到下合附近便見不到了。

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下合後不久,地內行星向西偏離太陽,於淩晨出現於東方地平線,成為晨星,即黎明時可見的行星;此後地內行星升得越來越早、越來越高,至西大距時達到極值。過了西大距,地內行星與太陽的角距又逐漸減小,最後在接近上合時隱沒於日光之中。

地內行星在一個會合周期內所經曆的過程和在地球上觀測的狀況為:

順行 順行 逆行 逆行 順行 順行

上合→東大距→留→ 下合 →留→西大距→ 上合

(看不見) (整夜可見) (看不見)

通常選擇金星來觀察地內行星的視運動,因為它很明亮,常常能在早晨或黃昏時見到。而水星則不然,由於它離太陽很近,從地球上望去它經常淹沒在太陽的光輝之中,人們看到它的機會很少。

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錄記與測觀的動運視星行、三

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