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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(huì)錯(cuò)過它。甚至用大部分手機(jī)就能拍到它。
昨天晚上的火星,也很亮了,用手機(jī)拍到的 | 黑jio妹妹攝
火星沖日
為什么火星現(xiàn)在這么亮?因?yàn)樗挚煲皼_日”了。
火星“沖日”的時(shí)候,有兩大特點(diǎn):
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(gè)都被照亮,還能更加強(qiáng)烈地把陽光反射到我們眼中。
沖日時(shí),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(yùn)動(dòng)員,沿著相鄰的兩條跑道,繞著中間的太陽跑個(gè)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(diǎn)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(gè)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(huì)逐漸超過外圈的火星,把它落得越來越遠(yuǎn),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(gè)月,地球就會(huì)趕超過火星一整圈。每到此時(shí),地球和火星就有機(jī)會(huì)靠近一次。從第三者視角來看,太陽、地球和火星此時(shí)還會(huì)大致連成一線。
在天文學(xué)上,這個(gè)現(xiàn)象被稱為火星沖日。
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(shí)間,火星都會(huì)在南方高空掛著,緩緩向西移動(dòng)。前半夜在幾乎正東,午夜時(shí)分移到正南方,然后再移向正西方。直到黎明時(shí)分,太陽即將從東方升起時(shí),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(yùn)動(dòng)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(yuǎn)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(yuǎn)離太陽超過2.5億千米,最近卻只有2億千米出頭,是個(gè)明顯扁長的橢圓。
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(shí),都會(huì)趕上跑道上不同的位置,導(dǎo)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(yuǎn)的地方,那么沖日期間,火星最近也會(huì)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(shí),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(huì)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(shí)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。
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(yuǎn)不少——最近距離約8150萬千米。
這次再往后,沖日時(shí)火星的距離會(huì)越來越遠(yuǎn),直到2027年遠(yuǎn)到1億千米以外,之后才會(huì)重新開始靠近地球。要等到2033年的火星沖日時(shí),火星到我們的距離才會(huì)比現(xiàn)在更近。
所以說,最近仍然是欣賞火星的大好機(jī)會(huì),錯(cuò)過的話,未來近10年內(nèi)都不會(huì)更近更亮了!
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(shí)的火星,午夜時(shí)候高度就會(huì)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(dòng)的影響,看得一點(diǎn)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(yuǎn)了。雖然天寒地凍,但正午太陽高度變低,相對應(yīng)地,午夜時(shí)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!
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(gè)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(dá)到頂峰。用天文學(xué)家的話來說,它的亮度將達(dá)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(huì)當(dāng)它是遠(yuǎn)處的一盞路燈!
2018年火星大沖,火星運(yùn)行在摩羯座。這個(gè)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(diǎn)是紅!
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?;鹦请x我們較遠(yuǎn),亮度不足,難以刺激到我們眼睛里對顏色敏感的視錐細(xì)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(huì)紅得十分顯眼。
手機(jī)拍火星,可能紅得不明顯。如果你不甘于此的話,可以用相機(jī)、三腳架、赤道儀等設(shè)備,挑戰(zhàn)更高階的攝影。
相機(jī)拍的通紅的火星,對就是最亮的那個(gè)!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(dá)此次距離地球最近的位置,用天文學(xué)家的話來說,它的視直徑達(dá)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……)
火星沖日和距離最近,可能會(huì)差上幾天 | EasyNight
雖然聽上去還是很小,小到肉眼看來只是一個(gè)光點(diǎn),但只要借助不算太貴的望遠(yuǎn)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(shí)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(tái)更大更貴更高級的望遠(yuǎn)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(dá)成。
現(xiàn)在,你大概可以理解,為什么火星沖日會(huì)是地球上觀測火星的大好時(shí)機(jī)了。因?yàn)榛鹦强瓷先ピ酱螅覀內(nèi)菀卓吹降募?xì)節(jié)就越多。
事實(shí)上,確實(shí)有許多火星上的特征是天文學(xué)家借著沖日的機(jī)會(huì)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(yùn)河”)等等。用分辨率高一些的望遠(yuǎn)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!
11月21日,攝影師在地球上拍到的火星,細(xì)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(gè)“得天獨(dú)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(gè)月。在那段時(shí)間,通過望遠(yuǎn)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(jī)遇號(hào)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(jī)遇號(hào)任務(wù)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(yuǎn)鏡里。錯(cuò)過了上次火星大沖的好機(jī)會(huì),這次就更得抓緊看火星啦!
火星上的這些地貌你都能看見,只要你的望遠(yuǎn)鏡足夠大!| Ade Ashford
就觀測火星而言,大好時(shí)機(jī)還將持續(xù)一段時(shí)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(yuǎn),亮度還會(huì)保持在-1等以上。這段時(shí)間里,火星每晚都會(huì)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(shí)候,我們又多了一絲掛念。“祝融號(hào)”火星車仍在火星表面即將結(jié)束“冬眠”,“天問一號(hào)”軌道器也仍在環(huán)繞火星運(yùn)轉(zhuǎn)。雖然肉眼看不到它們的身影,在觀賞火星的時(shí)候,也可以順便祝愿它一切順利喲!
祝融號(hào)可愛的自拍|CNSA / 中國行星探測
作者:EasyNight
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