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

那是火星。

只要天氣晴好,夜晚你一抬頭,肯定不會錯過它。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

火星沖日

為什么火星現(xiàn)在這么亮?因為它又快要“沖日”了。

火星“沖日”的時候,有兩大特點:

1. 它離我們最近,看起來也最大;

2. 從我們地球上看過去,它正對著太陽,不僅整個都被照亮,還能更加強烈地把陽光反射到我們眼中。

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沖日時,火星離地球較近,看起來也更大更亮 | EasyNight

火星和地球,就像田徑場上的兩名運動員,沿著相鄰的兩條跑道,繞著中間的太陽跑個不停。地球跑內(nèi)圈,體力好速度快,再加上跑道短,只需要365天多一點就能跑完一圈;火星則跑外圈,體力差速度慢,跑道卻還要更長一些,跑完一圈要花上687天。

于是,在這樣一個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(nèi)圈跑道上的地球也會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,從它身后趕超上來,再次把火星“套圈”。

平均來說,每過780天,也就是大約26個月,地球就會趕超過火星一整圈。每到此時,地球和火星就有機會靠近一次。從第三者視角來看,太陽、地球和火星此時還會大致連成一線

在天文學上,這個現(xiàn)象被稱為火星沖日。

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火星大蔥?不,是火星大沖啦!| EasyNight

今年的火星沖日,將發(fā)生在12月8日。

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

不是大沖,勝似大沖

火星沖日,并不是每次都一樣,而是有著大小之分。

地球上的田徑場里,跑道內(nèi)圈和外圈雖然周長不同,但好歹形狀相似,還彼此平行。兩名運動員沿著跑道你追我趕,不管在什么位置擦身而過,間距都差不了多少。

但在太陽系這塊田徑場上,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(nèi)圈跑道,離太陽大約1.5億千米,最近和最遠只相差500萬千米,可以說近似于圓形。而火星所在的外圈跑道,最遠離太陽超過2.5億千米,最近卻只有2億千米出頭,是個明顯扁長的橢圓。

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今年火星沖日在“跑道”上的位置 | EasyNight

在如此“不規(guī)整”的兩條跑道上,地球每次從內(nèi)圈趕超火星時,都會趕上跑道上不同的位置,導致兩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,那么沖日期間,火星最近也會在1億千米以外。反過來,要是火星剛好跑到了離太陽較近的位置,沖日時,它離我們就有可能不到6000萬千米。

這種離得最近的沖日,每隔15到17年才會出現(xiàn)一次,我們把它叫做“大沖”;其他的沖日,就叫 小沖 普通的沖日。

4年前的2018年,我們曾經(jīng)迎來過火星大沖,那時候火星距離地球只有5700萬千米。下一次火星大沖,則要等到2035年9月了。

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隨著沖日鄰近,火星看上去也越來越大 | Jonathan T. Grayson

火星:我要飛得更高!

今年的火星沖日不是“大沖”,距離地球要比大沖遠不少——最近距離約8150萬千米。

這次再往后,沖日時火星的距離會越來越遠,直到2027年遠到1億千米以外,之后才會重新開始靠近地球。要等到2033年的火星沖日時,火星到我們的距離才會比現(xiàn)在更近。

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

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現(xiàn)在火星到地球的距離,是未來近10年里最近的 | EasyNight

而且,對于北半球的我們而言,今年比2018年的火星大沖更適合觀測火星。

地球和火星的公轉(zhuǎn)軌道比較固定,每次火星大沖都發(fā)生在夏末秋初的8~9月前后。我們知道,夏天的正午太陽高度很高,這也意味著位于太陽對面沖日時的火星,午夜時候高度就會很低。

2018年的火星大沖就在8月,雖然離我們比今年更近一些,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?;鹦菦_日發(fā)生在12月8日,都已經(jīng)過了大雪節(jié)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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對于北半球來說,今年火星位置更好 | EasyNight

肉眼可見火星紅

雖然12月8日才是火星沖日的正日子,但前后一個多月都是火星的最佳觀測期。

比如最近這幾天,火星的亮度已與木星比肩,它倆一東一西、一紅一白地閃耀在傍晚的夜空中。

等到?jīng)_日前后,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(xiàn)在特別亮,要比夏夜星空最亮的織女星還亮兩倍以上。要是不知道的話,不小心看見火星,說不定你會當它是遠處的一盞路燈!

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2018年火星大沖,火星運行在摩羯座。這個星座里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(jīng)臣服于夜空中這抹最亮的紅色 | 姚舜 & 夜空中國

如果只用肉眼來看的話,除了特別明亮以外,最近火星最大特點是!

由于表面覆蓋著大量含鐵氧化物,火星本身呈現(xiàn)出一種鐵銹紅色。只不過,平常火星離我們較遠,亮度不足,難以刺激到我們眼睛里對顏色敏感的視錐細胞,不太容易看出顏色。而在火星沖日期間,亮度根本不成問題,火星就會紅得十分顯眼。

手機拍火星,可能紅得不明顯。如果你不甘于此的話,可以用相機、三腳架、赤道儀等設備,挑戰(zhàn)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!拍攝方法:尼康D810A + 適馬40Art,ISO 1600,f/4,單張曝光120秒,夜空部分赤道儀跟蹤,地景關(guān)閉赤道儀,天地各2*2張拼接。|浦石 & 夜空中國

沖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?。▌e笑,這已經(jīng)挺大的了……)

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火星沖日和距離最近,可能會差上幾天 | EasyNight

雖然聽上去還是很小,小到肉眼看來只是一個光點,但只要借助不算太貴的望遠鏡,把火星放大105倍,看起來就有月亮這么大了!而在大多數(shù)時候,要把火星放到月亮這么大,往往需要200倍都不止。這可不是換一臺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(huán)境的配合才有可能達成。

現(xiàn)在,你大概可以理解,為什么火星沖日會是地球上觀測火星的大好時機了。因為火星看上去越大,我們?nèi)菀卓吹降募毠?jié)就越多。

事實上,確實有許多火星上的特征是天文學家借著沖日的機會發(fā)現(xiàn)的,比如火星的兩顆小衛(wèi)星、火星上類似水渠的暗紋(它們還曾被誤以為是火星人的“運河”)等等。用分辨率高一些的望遠鏡,甚至還能目視太陽系最高山——奧林匹斯山,和太陽系內(nèi)最大的峽谷——水手谷!

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

與2018年的火星大沖相比,這次的火星沖日還有一個“得天獨厚”的條件,那就是“空氣質(zhì)量”變好了!這里說的空氣質(zhì)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(xù)了好幾個月。在那段時間,通過望遠鏡看火星的話,只能看到一顆平淡無奇的紅色彈珠,就連南北兩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2018年6月它就與地球失聯(lián),直到2019年NASA被迫宣布機遇號任務結(jié)束。

今年,火星上沒有刮塵暴,空氣質(zhì)量就好多啦,各種地貌都能清晰地展現(xiàn)在望遠鏡里。錯過了上次火星大沖的好機會,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,只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(xù)一段時間。至少在月底之前,從內(nèi)圈趕超火星的地球都還來不及跑出去太遠,亮度還會保持在-1等以上。這段時間里,火星每晚都會在東邊出現(xiàn),逐漸移到南方高空,閃耀出亮眼的紅光。

只要是晴朗的夜里,你不可能對它視而不見。

今年,在看火星的時候,我們又多了一絲掛念。“祝融號”火星車仍在火星表面即將結(jié)束“冬眠”,“天問一號”軌道器也仍在環(huán)繞火星運轉(zhuǎn)。雖然肉眼看不到它們的身影,在觀賞火星的時候,也可以順便祝愿它一切順利喲!

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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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