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行星在星座中的運動

(2004年02月09日 22:52:56)

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行星在星座中的運動


   水星、金星、火星、木星、土星,這五顆行星很早就被人類認識了。但天王星、海王星與冥王星的發現比較晚。1781年赫歇耳發現了天王星,1846年德國的伽勒找到了海王星,在這以前,法國的勒威耶和英國的亞當斯各自推算出了海王星的位置,冥王星直到1930年才由美國的湯博發現。太陽系是否還存在第十顆甚至更多的大行星,直到現在人們還在探索中。   以地球軌道為界,在地球軌道以內運行的水星和金星叫做內行星;在地球軌道以外運行的火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星叫做外行星。這兩類行星各自有相似的視運動特征。   一、行星的公轉   行星環繞太陽的運動叫做公轉,公轉的路徑叫做公轉軌道。行星公轉有以下幾個特點︰   1.行星公轉軌道都是一些偏心率不大的橢圓。偏心率最大的是冥王星,也只有0.256。   2.行星的公轉軌道面幾乎在同一個平面上。軌道傾角最大的是冥王星,也只有17.1°。   3.行星都是由西向東繞太陽運行的。   4.行星繞太陽公轉的周期有長有短。越接近太陽的行星公轉周期越短,越遠離太陽的行星公轉周期越長。   了解以上四個特點是很有意義的。了解了第二個特點,就會懂得行星必然出沒在黃道附近。了解了第三第四個特點,就好理解內行星和外行星視運動的特征。   二、行星的視運動   行星的視運動是指觀測者所見到的行星在天球上的移動。由于行星繞太陽運行,地球也繞太陽運行,從地球上看去,行星的視運動可以有兩種描述方法,一種是相對于太陽的視運動,另一種是相對于恆星的視運動。   1.行星相對于太陽的視運動   內行星和外行星相對于太陽的視運動是不同的。內行星總是在太陽附近來回擺動,它同太陽的角距限制在一定範圍內。外行星同太陽的角距不受限制,可以在0°-360°之間變化。   水星同太陽之間的視角距不超過28°,最亮時星等為-1.9。金星同太陽的最大視角距是48°,亮度最大時星等為-4.4。由于水星、金星和地球的軌道都不是正圓,所以最大角距隨著它們之間相對位置變化而有所變化。水星的變化範圍在18°-28°之間,金星的變化範圍在44°— 48°之間。   內行星相對于太陽的視運動有四個特殊位置︰下合、上合、東大距、西大距。內行星上合的時候間太陽一起升落,我們看不到它。上合後若干時間,內行星東移到離太陽有一定角距時,日落後出現在西方地平線上,我們開始看見它,叫做“昏星”。   當內行星移到東大距的時候,是觀測它的最佳時機。過東大距後,內行星改向西移動,逐漸靠近太陽,到下合附近就看不見了。   下合後若干時間,內行星逐漸西移,當離太陽有一定角距時,日出前出現在東方地干線上,我們又能看見它,稱為“晨星”。以後繼續西移,當移到西大距的時候,又是觀測它的好機會。過西大距後,內行星改向東移動,逐漸靠近太陽,到上合附近又看不見了。
內行星連續兩次上合或者兩次下合的時間間隔叫做會合周期。水星的會合周 期是115.88天,金星的會合周期是 583.92天。 內行星在下合的時候,從地球上看去有時會從日面經過,這種現象叫做凌日。 凌日的機會是很難得的。水星凌日,1986年11月13日出現過,將在1999年11月15 日再次出現;金星凌日,1882年出現過,下次金星凌日將發生在2004年6月7日。 觀測內行星凌日,需要用望遠鏡。 外行星相對于太陽的視運動也有四個特殊位置︰合、沖、東方照、西方照。 在合的時候,外行星和太陽在同一個方向上,我們看不見它。合後若干時間,外 行星西移到離太陽有一定的角距時,日出前出現在東方的地平線上,以後西移到 西方照,後半夜都可以見到。過西方照後外行星繼續西移,逐漸提早從東方升起。 當外行星到達沖的時候,太陽剛落山,它就從東方升起,整夜可以見到,是觀測 它的最好時機。沖過後,外行星繼續西行,移到東方照時,上半夜都可以見到。 以後逐漸靠近太陽,移到合的附近又看不見了。 外行星連續兩次合或沖的時間間隔叫做會合周期。火星的會合周期是779.94 日,木星的會合周期是398.88日,土星的會合周期是378.09日。

2.行星相對于恆星的視運動 行星相對于恆星觀運動的路徑是比較復雜的。看上去行星大部分時間在天球 上由西向東移動,叫做順行;小部分時間由東向西移動,叫做逆行。由順行轉到 逆行或由逆行轉到順行,行星在天球上的位置叫做留。 行星的視運動情況可以查當年的《中國天文年歷》或《天文普及年歷》。在 天文年歷中,一般都列有當年太陽和各大行星的赤經、赤緯值。水星每5日列一 組值,金星、火星、木星、土星每10日列一組值。我們查算到某日太陽和行星的 赤經、赤緯值,就可以在黃道星圖中標出太陽和行星的位置。在查算的時候,要 注意把行星留的日期考慮進去。從行星和太陽的赤經差,可以誰知行星的升起、 下落以及可見情況。 如果在黃道帶星圖上標出十二個月內太陽和行星的位置,就可以得到整年行 星可見情況。這種圖在一些天文書刊中很容易找到,比如《天文愛好者》雜志。 用肉眼觀測行星,即對以了解行星的視運動規律。觀測時要有一張黃道帶星圖, 根據推算或者查算,在星空中找到要觀測的行星,估計這顆行星相對于周圍恆星 的距離,然後在黃道帶星圖上標出這顆行星所在位置,並且記下觀測日期。對于 水星,每天要觀測一次。對于金星,可以二人或一周觀測一次。對于外行星,可 以一周或者一個月觀測一次。行星在留的附近,觀測次數要稍多一些。把一年內 觀測記錄下來的點,用光滑的曲線連接起來,就是這顆行星當年相對于恆星的視 運動軌跡。

了解行星視運動的動態,對于實際觀測行星時尋找目標是十分重要的,當然, 如果您有類似SKYMAP這樣的天文軟件,則掌握行星動態就更容易、更直觀了。 3.尋找行星的方法 天上的星星很多,怎樣才能把我們要觀測的行星找出來呢?除了上面所說的 通過推算或者查算,了解行星的動態以外,還可以根據以下一些行星的特征來幫 助尋找它們。

首先,行星總是在黃道附近運行。 其次,行星一般比恆星亮。金星是全天最亮的星,亮度在-3.3—-4.4等之間, 發白光,人們叫它“太白金星”。木星亮度僅次于金星,在-1.4—-2.5等之間。 土星亮度在1.2—-0.4等之間,顏色稍黃。火星亮度在1.5—-2.9等之間,火紅色, 很容易辨認出來。水星亮度在2.5—-1.2等之間,當它作為昏星或者晨星出現的時 候,地平附近沒有別的亮星,也容易辨認。 另外,行星閃爍小,亮度比較穩,而較亮的恆星總是不停地閃爍著。 注︰圖26、圖27分別描繪了1999年金星,火星在星座間的視運行軌跡,並給 出了它們每月15日的位置(以數字表示)及每月15日太陽的位置(以圓圈內加數 字表示)



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