火星现在已经很亮很红了,到不了十月,它的光芒就会使木星黯然失色!现在就开始看火星吧,享受这种乐趣吧。
艾略特·赫尔曼(Eliot Herman)上周末拍摄到了这幅火星的壮观景象,当时火星出现在月亮近旁:“月亮和火星正从亚利桑那州图森市的山脊边缘升起。月球与明亮的火星近距离相接是一个引人注目的景象。月球边缘的明暗界线显示出了地形特征,环形山和山脉处更加明亮,使我们能观察到不平滑的线条(月亮上缘锯齿状的外观)。“
2018年,火星比所有的恒星都亮,甚至比第二亮的行星——木星还要亮。在我们的夜空中显现为一个燃烧的红点,持续了几个月之久。2019年,火星基本上比较暗淡,在夜空中几乎看不到。现在火星又亮起来了,比所有恒星都亮,只是还没有达到木星那么亮,但大约在2020年10月中旬的一个月内,就会迅速超过木星。为什么?为什么火星在某些年份明亮,而在另一些年份暗淡?为什么火星现在又变得如此明亮?继续阅读,了解为什么火星的外观在空中变化如此之大,这使它成为观察起来最有趣的行星之一。最重要的是,现在就学习如何开始观察火星吧!这样你就可以在今年剩下的时间里享受这种乐趣了。
2020年9月是开始观察火星的好时机。太阳落山后不久,它就在东方升起了。你不可能认不出来,因为它非常明亮,颜色甚红。
9月中旬,从全球范围来看,火星在前半夜中段从东方升起(也就是说,在当地日落和午夜间的中间时点)。更重要的是,另外两颗行星——木星和土星——与火星同时出现。它们之间的连线正好指向火星。从北半球来看,当火星在东方升起时,木星和土星在其南面。不管你在地球上的哪个位置,这3颗行星你不会一颗也看不到,但它们相对于你的地平线的方向会改变,这取决于你在哪里。要获得准确的视野,请尝试使用Stellarium软件。
在2020年9月底和10月初,北半球的中秋之月将在明亮的红色火星附近闪耀。
随着时间一周周过去,火星升起的时间将会提前。到10月中旬,太阳从西边落山的同时,它就会在东方升起。在这之后,在今年余下的时间里,日落时火星将已经出现在天空中,接近年终岁尾之时,它的亮度将逐渐减弱,但仍然是一个值得观赏的景象。为了了解如何在未来几个月找到火星,请点击此处将地球天空( EarthSky )的行星指南作为书签。
所以说,火星在夜空中的外观每年都在变化,其多姿多彩成都超过了其他任何明亮的行星。
它亮度的剧烈变化,正是早期观星者将火星命名为马尔斯(古罗马神话中战神)的部分原因;有时战神静静安息,有时却变得凶猛狂暴!
火星并不是很大,所以当它很亮的时候,并不是像木星那样因为体积巨大而显得明亮。火星的亮或暗,都是因为我们跟这颗红色星球的距离。这一切都跟地球和火星在各自绕日轨道上的相对位置有关。图片来自月球和行星研究所。
要理解火星在地球天空中亮度变化如此之大,首先要意识到火星并不是一个很大的星球。它的直径只有4219英里(6790公里),只比地球(直径7922英里或12750公里)的一半大一点点。
在想象中对比一下火星和木星,后者是我们太阳系中最大的行星。木星看起来总是很明亮,因为它太大了。
小火星却不是这样。它亮度的极端变化,与它跟地球的远近有关。
2018年7月,马特·波拉克(Matt Pollack)在纽约州北部的阿迪朗达克(Adirondacks)的小塔珀湖(Little Tupper Lake)拍摄到了火星。(点击链接阅读更多关于此图片的信息)
火星的绕日轨道只比地球轨道靠外一点。地球和火星之间的距离随着两个星球围绕太阳公转而改变。有时地球和火星在太阳系的同一侧,因此彼此靠近。在其他时候,就像2019年的大部分时间那样,火星在太阳系的另一边运行,远离地球。
请看下面的图表,图中显示的是2020年10月地球和火星在绕日轨道上各自的位置,届时地球和火星将处于这两年内最接近的状态。
这张图表显示了2020年10月13日火星冲日时地球(蓝色)和火星(红色)的相对位置。届时,火星将再次出现在我们的天空中——甚至整晚都不消失——但不会像2018年那样明亮。图片来自Fourmilab。
地球绕太阳公转一周需要一年时间,火星则需要大约两年时间。火星冲日即地球从火星和太阳之间经过,这种情况每两年零五十天就会发生一次。
所以火星在空中的亮度大约每两年发生一次起伏。正因为如此,2018年对火星来说是非常非常特别的一年,那时火星比2003年以来的任何时候都明亮。天文学家称之为火星的近日点冲(或近日点冲日),我们也称之为火星大冲。换句话说,在2018年,我们在火星和太阳之间穿行,使火星在我们的天空中处于冲日,大约在同一时间,火星离太阳最近。近日点这个词指的是火星在轨道上离太阳最近的点。
也许你已经明白了——在我们经过火星和太阳之间的年份里,火星到了近日点时,地球和火星距离最近。这正是2018年的情形。
2003年是上一次发生火星大冲的一年。那时这颗红色的星球距离我们地球仅有3460万英里(约合5570万公里),比近6万年来的任何时候都要近!那真是令人兴奋。
火星大冲一般15年发生一次,因此发生火星冲日时火星的亮度会以15年为周期变化。2018年7月,正是15年一次的火星大冲(火星位于近日点冲日)发生的日子,因而我们看到的火星会非常非常亮!紧接着火星大冲的下一次火星冲日会发生在2020年,地球和火星的距离会比2018年要远一些。尽管如此,2020年的火星冲日也是很好看的。我们在许可下获得了由Roy L. Bishop绘制的《天文观察者指南》,此物品版权归属于加拿大皇家天文学会,读者可以通过访问RASC电子商城去购买这件天文观察者必备工具。点击链接以阅读更多关于《指南》的信息。
那现在我们应该做什么?2020年的火星冲日将发生在10月13日。你可以观察到这颗红色的星球散发着明亮而炽热的红色,而且在接下来的几个星期都是如此。
是时候开始观察火星了。当你发现它时,紧紧盯住它,享受它明亮而鲜艳的红色。并在脑子里想想是什么导致火星的亮度发生这样的变化:我们的地球,在更小、更快的轨道上飞驰,试图追上那颗红色的兄弟。一起去看火星吧!
未按真实比例绘制,上图为美化过的地球(太阳系第三颗行星)经过太阳和火星(太阳系第四颗行星)之间的概念图。这就是所谓的火星冲日,天空中火星出现在太阳的对面。图片来自美国国家航空航天局(NASA)。
要点:火星在夜空中的亮暗随年份变化。2018年,我们看到的火星是自2003年以来最亮的。2019年是火星暗淡的一年。但2020年将会是新的火星明亮年。如果你从2020年9月开始观察火星,你可以看到它最美的样子,并在剩下的几个月里尽情享受这颗火红的星球。
作者:Deborah Byrd
FY:Astronomical volunteer team
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