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2007年7月重要天象預告

（2007年06月15日 17:00:16） 來源︰《天文愛好者》，本站掃描整理，嚴禁轉載

□作者: 李昕

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盛夏時節，北半球夏天白晝很長，夜晚較短，我們欣賞星空的時間也短了不少。但這並沒有影響到精彩天象的上演，壯觀的夏夜銀河，點綴其中的星雲、星團，以及幾顆明亮的行星，就是七月天空的主角。

7月2日　　金星合土星

與其他天象相比，行星近距離相合雖然看起來並不那麼壯觀，但仔細琢磨一下還是很有意思的。下面就結合7月的這次金星合土星天象，和大家聊聊行星“相遇”的故事。
在上月的重要天象預告中，我們談到了行星相對于背景恆星的視運動問題。由于不同行星到地球的距離有較大差別，自身繞日公轉速度有快有慢，因此相對于背景恆星的運動速度也就不一樣了。這也就造成了任意兩顆行星都可以在某一時刻出現黃徑相同的情況，也就是我們通常所說的“相合”天象。但由于行星的軌道位置有很大區別，自身很多性質也不盡相同，在這里我們分別討論一下地內行星之間、地內行星與地外行星、地外行星之間的相合。需要說明一下的是，天王星亮度很暗，直接用肉眼看到非常困難，而海王星肉眼無法看到，因此不討論這兩顆行星的相關問題。
水星和金星這兩顆地內行星公轉速度都較快，因此它們之間相合的發生機率也是最高的。但它們距離太陽較近，可以被觀測到的相合並不多，加之水星和金星的公轉軌道分別有約7°和3.4°左右的傾角，它們之間發生角距離很近的相合概率也就很小。如想計算水星合金星的發生頻率，不但需要考慮水星、金星和球三個天體的運動，還要把水星公轉軌道很“扁”(軌道偏心率約為0.2)這條因素考慮進去，因此比較復雜，這種地內行星相合的情況每年大約會發生1~6次不等。
火星每年在黃經方向上的視運動大約是200°左右(計算逆行)，遠大于木星的32°和土星的13°，因此火星合地內行星的機率也比較高。由于水星周年視運動至少會繞黃道一周，所以它每年就會至少合每個地外行星一次。而金星每年並不一定能在黃道上運行360°，因此它不是每年都能合所有的地外行星，例如今年就沒有金星合木星。
與前面兩種情況相比，地外行星相合的概率是最低的，其中由于火星公轉周期較短，每兩年多就會合木星、土星1~3次(相合趕上火星逆行時可能為3次)。而木星和土星因為公轉周期都很長，距離地球又非常遙遠，它們的相合是非常罕見的。但同樣由于以上原因，我們在計算“木士相合”周期時可以忽略地球自身的運動影響，使用會合周期公式︰

將木星的公轉周期12和土星公轉周期29.5年代入公式簡單計算就得到了木土相合周期，約為20.2年(趕上木星由順行為逆行會連續發生3次)。下一次的“木土相合”將發生在2020年末，到時候這兩顆巨大氣體行星之間的角距將在6′左右，屬于非常罕見的天象奇觀。
我們再回來談談7月的這次金星合土星，兩星相合雖然發生在7月2日9時，但它們之間角距離最近卻是在北京時間7月1日傍晚，這也是有利于我國觀測者欣賞本次金土相合的最佳時機。屆時兩星之間角距離將不到40′。之後金星將轉為逆行，所以馬上又會有兩次金星合土星，分別發生在8月9日以及10月15日。其中8月9日兩星過于靠近太陽，不易觀測，而10月15日金星和土星最近時也有3°左右。因此7月2日的這次金星合土星是今年兩者角距離最近的一次，非常值得觀測。但金星視直徑只有30〞左右，而土星加上光環的視直徑也不到40〞，要想用數碼相機把它們拍在一起，又能看到類似土星光環，金星位相等細節，就需要選擇焦距在2m 左右的望遠鏡，如果你沒有如此長焦的望遠鏡，也無需擔心，可以嘗試一下用ToUCam攝像頭拍攝視頻再進行疊加的方法，由于ToUCam的CCD尺寸比數碼相機的小很多，因此在同樣焦距的鏡頭下，它可以得到更大的放大率。

在拍攝金星合土星時，還有一個需要特別注意的地方，就是曝光參數的選擇。由于當時金星的亮度可達－4.5等，而土星只有0.6等，看來金星過曝是必然的了，而過亮的金星很可能會影響到土星。具體參數如何調節，大家可以利用這次機會多進行嘗試。如果ToUCam無法搞定，大家可以選取範圍更高的攝像機試試。

7月12日金星最亮

金星是整個天空中除了太陽和月球之外最亮的自然天體，其由二氧化碳和濃硫酸組成的大氣層有著極高的反照率。細心的你如果經常觀察金星，就會發現它的亮度是在不斷變化的，有時非常明亮，有時距太陽太近而很難被觀測到。實際上，金星的亮度主要由以下兩條因素決定，其一是金星的視面積，其二就是它的反照率。
理論上來說金星表面大氣的反照率與它到我們的距離有關，但它們的關系比較復雜，與視面積的影響相比，這方面的影響也並不大，我們在這里就不過多討論了。而影響金星亮面積大小主要的兩個參數，一個是金星到我們的距離，另一個就是金星的相位了。前面一個非常好理解，一個東西距離我們近，看起來肯定就會大些。由于地內行星有類似月球的位相變化，我們在計算其視面積時，就要考慮它的位相，也就是說只計算我們能看到被太陽照亮的部分。綜合以上考慮，我們就能知道金星什麼時候亮度最高了。如上圖所示，金星上合時，位相雖然最大，類似于滿月的時候，但卻距離我們最遠；金星下合日時，距離我們最近，但位相已經非常小了；金星東、西大距時位相接近50%，距離也比較近，但通過進一步計算，我們發現視面積最大的時刻並不在此，而應該是金星東大距之後和西大距之前35天左右的時間。
7月12日是金星東大距後第34天，亮度達到了—4.5等，這個亮度是什麼概念呢？簡單地說，就是比冬夜星空中的亮星——小犬座的南河三(0.5等)亮100倍左右。此時金星與太陽的角距離約為39°，日落後還有較長的觀測時間，大家可以用望遠鏡觀察一下此時的金星位相是多少。

7月17日三星伴月

明亮的金星絕對是7月星空中最大的亮點，它自已也不太老實，這不剛剛與土星相合，以來“招惹”軒轅十四這顆亮星了。7月16日22時金星合軒轅十四後，第二天傍晚西方天空中將上演一場三星伴月的好戲。
17日17時，初三的新月將與軒轅十四相合，而在我國西南部地區，還可以看到月掩軒轅十四。一個小時之後又是月合金星。此時金星和軒轅十四的角距離在2°30′左右，而土星也在它們西邊7°左右的範圍內。面對這三顆亮星與一彎新月相伴的情景，你難道不想拿起相機把它記錄下來？

7月20日水星西大距

在上次水星東大距後第49天，我們迎來了它的西大距。前面的東大距可以說是今年觀測水星的最佳時機，而本次西大距它的觀測條件也不錯。因為水星與太陽的角距離最大是發生在北京時間20日23時左右，所以最佳的觀測時間應該是在21日早上。東經120°地區3時21分左右水星從東方升起，當日北緯40°左右地區的民用晨光始時刻約為4時15分，此時水星地平高度已達6°以上，亮度在0.5等左右。
在大距時觀測水星，主要意義還是在于看到它，而不是看清楚。實際觀測時你就會發現，在東方淡淡的“魚肚白”中找到水星遠沒有想象中的那麼容易。冬夜星空中的亮星參宿四、參宿七、畢宿五和五車二的亮度都在0~1等之間，此時它們都混在水星周圍，當然如果你對星空比較熟悉，把它們認出來排除掉也非常難事。

(感謝我的母親幫助整理)

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文章作者:李昕
責任編輯:skylook

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