五星沖日:有什么可慌的?

姜浩峰

3月4日，在我國古時被稱為“熒惑”的火星將率先上演沖日天象，以此拉開2012年五大行星沖日的序幕。其后，土星、木星、天王星、海王星將輪番上演沖日大戲，與地球、太陽成直線。

有媒體登載，這是“百年一遇”的天象，更有人將之與所謂瑪雅歷今年冬至地球、太陽和銀河系中心將成直線放到一起討論，莫衷一是。為此，《新民周刊》走訪了中科院上海天文臺。上海天文臺佘山站站長、上海市天文學(xué)會秘書長、上海天文博物館館長林清博士解說道：“行星沖日是指該行星和太陽正好分處地球兩側(cè)，三者排列成一條直線。此時該行星與地球距離較近，亮度也比較高，是觀測的很好時機(jī)。沖，古文意為‘相對，也就是從地球看去，太陽和那顆行星在天空中正好處于相對的位置，太陽從西邊下山時，發(fā)生的沖日差不多就正從東方升起。行星沖日現(xiàn)象，在中國古代文獻(xiàn)就有記載，并不稀奇。”

五星沖日，誰說了算

林清博士進(jìn)一步向《新民周刊》解釋說：“以太陽為中心，只有比地球距離太陽更遠(yuǎn)的行星，才有沖日現(xiàn)象。”太陽系的八大行星中，水星、金星位于地球與太陽之間的軌道，就不會有沖日現(xiàn)象。當(dāng)水星或者金星位于地球與太陽之間成一直線時，這種現(xiàn)象稱為“凌日”，比如今年6月6日，即將發(fā)生金星凌日。從地球上看上去金星將如一顆小黑痣，從太陽“臉上”慢慢掠過，耗時約6個半小時。根據(jù)金星的運(yùn)轉(zhuǎn)軌道，可以推算出金星凌日的規(guī)律通常是8年、121.5年，8年、105.5年，以此循環(huán)。所以，下一次金星凌日要等到105年后的2117年。而水星凌日相對較為頻繁一些，21世紀(jì)從2006年水星第一次凌日開始，將有13次凌日。

而另外五大行星——火星、木星、土星、天王星、海王星，則有沖日現(xiàn)象。至于曾經(jīng)是九大行星之一的冥王星，位于距離太陽更遠(yuǎn)的太陽系外圍柯伊伯帶。20世紀(jì)90年代，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)柯伊伯帶有更多圍繞太陽運(yùn)行的大天體。比如，美國天文學(xué)家布朗發(fā)現(xiàn)的“2003UB313”，所以國際天文聯(lián)會于2006年將冥王星重新歸類為矮行星。

按照林清博士的解讀，冥王星也有沖日現(xiàn)象，只不過距離地球過遠(yuǎn)，對于普通天文愛好者來說，觀測不易，同樣觀測不易的還有距離地球較遠(yuǎn)的海王星。行星沖日，對于天文愛好者來說，是很好的觀測期，所以是否適合觀測，怎樣觀測，就很重要。“到了沖日那一天，比如木星沖日，我們在地球上觀測，當(dāng)太陽下山了，它就升起，并且全夜可見。天氣晴朗的夜里，肉眼就能看見。”木星繞太陽一圈，相當(dāng)于地球上12年，所以每年木星沖日，都會與上一年相距十二分之一的角度。再看土星繞日一圈約等于地球上29年，天王星繞日一圈約等于地球上84年，海王星繞日一圈約等于地球上165年；地球繞太陽旋轉(zhuǎn)，卻每年都會分別與他們和太陽三點(diǎn)一線，它們每年也都會與地球 “配合唱一出”沖日“戲”。反而是距離地球較近的火星有所不同。火星上一年相當(dāng)于地球上26個月即780天，差不多是地球上兩年多一點(diǎn)。這就造成了火星反而每隔26個月才會位于地球較近的位置。“所以說，‘五星沖日是否發(fā)生，取決于火星。其他行星，則幾乎每年都有沖日現(xiàn)象。”林清博士說。

由于地球和火星的軌道都是橢圓形的，而運(yùn)轉(zhuǎn)速度有不同，所以火星每次沖日時與地球的距離并不一樣。所以每隔15到17年，會發(fā)生一次火星大沖，上一次火星大沖是2003年8月29日。當(dāng)時，火星與地球的距離成為6萬年來的最短距離，約5575.8萬公里。下一次火星大沖將發(fā)生于2018年7月27日，火星距離地球?yàn)?.384962個天文單位，約5759萬公里。

最佳觀測期，有多長？

至于最佳觀測期，林清博士說：“行星沖日的前后一兩個月，都是最好的觀測期，從觀測的角度考量，實(shí)際上沒啥區(qū)別。有些人玩數(shù)字游戲，說必須在沖日當(dāng)天三點(diǎn)一線的時候看，我認(rèn)為完全沒必要。它和日全食不一樣，怎么看那些行星都是圓的。位置偏差幾度，肉眼和一般天文設(shè)備根本觀測不出來。”《新民周刊》了解到，比如火星的軌道面并不與地球軌道面重合，而是有接近兩度的軌道傾角，加上火星與地球軌道都不是正圓形的，因此沖日時火星與地球的距離并非最近。一般說來，火星距地球最近的時間大致在沖日前后8天以內(nèi)，其他行星，大致如此。和木星一樣，火星、土星都能用肉眼觀測，而天王星就需要用小型望遠(yuǎn)鏡觀測了。至于海王星，使用普通設(shè)備是看不到的。

以今年的火星沖日為例。火星在沖日前后一個月間，太陽一落山，紅色的火星就會與獅子座一同從東方地平線上升起。此時的亮度比平時的火星要高。此時，肉眼就能觀測。當(dāng)然，如果使用小型天文望遠(yuǎn)鏡的話，還可以進(jìn)一步觀測到火星表面的顏色變化和兩極的白色極冠。

行星沖日一直是每年天象的重頭戲之一，它當(dāng)然能為公眾帶來欣賞該行星的有利時機(jī)，然而，對于天文研究單位，則未必如此看重。林清博士曾向公眾展示哈勃太空望遠(yuǎn)鏡拍攝的星系攝影“作品”。然而對于行星沖日，他表示，機(jī)構(gòu)不一定選擇在這一時期進(jìn)行拍攝。因?yàn)榕臄z太空目標(biāo)，未必要在地球上，比如最近中國發(fā)布的嫦娥2號7米分辨率全月球影像圖，就是使用月球探測器在月球附近拍攝到的；再比如美國“勇氣號”火星探測器從火星表面?zhèn)骰氐幕鹦菆D片等。“科研機(jī)構(gòu)可以選擇到太空中，在他們想要的一個角度觀測。至于特制相機(jī)，比如說嫦娥2號拍攝月球圖像的CCD相機(jī)，其實(shí)設(shè)備功能并不比我們普通的民用相機(jī)更復(fù)雜，但是，在可靠性和抵抗惡劣的空間環(huán)境等方面，則做了特別的強(qiáng)化。”

對地球人的影響

對于有媒體登載，五星沖日是“百年一遇”的天象，更有人將之與所謂瑪雅歷今年冬至地球、太陽和銀河系中心將成直線放到一起討論，林清博士說：“本身就有人將瑪雅歷神秘化，你去問現(xiàn)在墨西哥的瑪雅人后代，他們內(nèi)部對瑪雅歷的說法也不盡相同。”對所謂瑪雅歷2012年冬至這一天，地球、太陽、銀河系中心點(diǎn)成一直線排列的說法，林博士予以了批駁，他說，太陽系距離銀心大約2.5萬光年，引力影響十分有限，事實(shí)上，地球、太陽和銀河系中心每年都有機(jī)會形成一條近似的直線，此時與其他時候并無什么不同。所謂2012年冬至，太陽與地球、銀河系中心點(diǎn)形成一條直線，其實(shí)也沒有什么特別的意義。由于歲差的作用，從地球上看去，每年同一時刻，太陽在天空中是緩慢移動的，大約72年移動一度，冬至?xí)r三者最接近于一條直線的時間實(shí)際上發(fā)生于十幾年前，根本就不在2012年，只不過瑪雅歷法將2012年作為本次長歷的結(jié)束，有人把二者牽強(qiáng)附會起來。

即使是太陽系內(nèi)部的五大行星沖日，林清博士認(rèn)為，對地球本身也沒有影響。當(dāng)時對于天文愛好者而言，那倒是一種特別受歡迎的現(xiàn)象，他們可以利用行星全夜可見的機(jī)會進(jìn)行理想的觀測；科研機(jī)構(gòu)則也可以利用火星相對靠近地球的時機(jī)，進(jìn)行航天器的發(fā)射。

五大行星沖日時間以及觀測手段

火星：3月4日。肉眼可見，使用天文望遠(yuǎn)鏡可進(jìn)一步觀測到火星表面的顏色變化和兩極的白色極冠。

土星：4月16日。肉眼可見，借助小型天文望遠(yuǎn)鏡，可以欣賞美麗的光環(huán)和其表面特征。

海王星：6月29日。有興趣的天文愛好者只能借助大口徑天文望遠(yuǎn)鏡一睹這顆淡藍(lán)色神秘星球的風(fēng)采。

天王星：9月29日。有經(jīng)驗(yàn)的觀測者用小型望遠(yuǎn)鏡可以分辨。

木星：12月3日。肉眼可見，使用天文望遠(yuǎn)鏡可以進(jìn)一步分辨其表面云帶特征，還可以欣賞木星的四個小衛(wèi)星。