鄭永春
火星沖日
2020 年10 月14 日,是26 個月一遇的火星沖日?;鹦菦_日是一種常見的天文現(xiàn)象,每當天空中火星和太陽分處地球的兩側(cè),太陽、地球、火星在一條直線上就會出現(xiàn)?;鹦菦_日前后,太陽剛一下山,火星就從東方的天空升起;火星剛從西方的天空落下,太陽就升起來了。在深夜的時候,火星在頭頂上方,相當于整夜都可以看到火星。
火星沖日的時候,是從地球上觀測火星的最佳時期。在航天時代以前,每逢火星沖日,全世界的天文學家都會把望遠鏡對準火星。
1610 年,伽利略把望遠鏡第一次對準了火星,但他的望遠鏡實在是太簡陋了,似乎沒有證據(jù)說明他發(fā)現(xiàn)了什么。
1659 年,惠更斯通過望遠鏡觀測,得到了火星的自轉(zhuǎn)周期。
1666 年,卡西尼在意大利觀測火星,繪制了火星地圖。
1877 年,美國人阿薩夫·霍爾發(fā)現(xiàn)了火星的2 顆小衛(wèi)星,他用戰(zhàn)神的2位隨從——福波斯和戴摩斯命名之。同年,意大利人斯基亞帕雷利把他看到的火星地貌,用直線畫成了蛛網(wǎng)狀。這些直線后來被誤讀為人工建造的運河。
18—19 世紀的火星沖日,天文學家借助望遠鏡,發(fā)現(xiàn)了火星上明暗相間的特征,看到了水手大峽谷和太陽系最高的火山,還看到了南極的極冠。根據(jù)火星表面明暗標志出現(xiàn)的間隔,得到了火星的自轉(zhuǎn)周期是24 小時37 分鐘。在《火星全書》中,展示了望遠鏡發(fā)明以來各個時代的天文學家繪制的火星地圖。
1894 年,美國富商羅威爾建立私人天文臺,以尋找火星運河、火星農(nóng)業(yè)和火星人。《火星紀事》《紅色星球》《火星沙》等一系列科幻小說,又把對火星的關(guān)注從科學視角轉(zhuǎn)移到文化和社會視角。
然而,從地球上觀測火星還是太遠了。進入航天時代以來,火星探測器可以飛到它的附近,甚至著陸下去。這時候,火星沖日的科學價值就削弱了,現(xiàn)代人對火星的認識,絕大部分已經(jīng)與天文望遠鏡無關(guān),主要得益于火星探測器得到的結(jié)果,這是現(xiàn)在和古代不一樣的一點。
2020 年7—8 月,是火星探測器集中發(fā)射的時間段?;鹦翘綔y器發(fā)射的時候,不是火星沖日的時候,這點必須要說清楚?;鹦翘綔y器發(fā)射的時候,并不是地球和火星二者距離最近的時候。因為火星在往前走,地球也在往前走,如果二者距離最近的時候發(fā)射過去,火星顯然已經(jīng)跑掉了。所以,火星探測器是在火星沖日之前的2 ?3 個月發(fā)射的。探測器從地球上發(fā)射的時候,要求火星在地球的前方44 度。發(fā)射之后,沿著一條拋物線飛過去,這條拋物線叫霍曼轉(zhuǎn)移軌道,是從地球去火星最節(jié)省燃料的軌道。
作為普通人,我們在地球上該如何觀測火星,又能觀測到什么呢?首先,整個10 月,火星都是整個天空中最亮的那顆星,而且長時間可見。其次,通過普通的天文望遠鏡,我們可以看到火星的紅色表面、明暗變化,甚至還能看到白色的極冠。運氣好的話,努努力還能識別出長達4 000 千米的水手大峽谷和高達22 000 千米的奧林匹斯山。
金星合月
除了夜觀火星,10 月初,在太陽升起前的凌晨,天空中還會出現(xiàn)金星合月的天文現(xiàn)象。清晨,可以看到東方的地平線上升起一彎細小的月牙。月牙的附近,有一顆亮如明珠的星星,那就是金星。金星和月亮相依相伴,交相輝映,猶如星月童話,成就了一道美麗的風景。
為什么會出現(xiàn)金星合月的現(xiàn)象呢?這是因為,每年有很多次,太陽系的各大行星會與月亮運行到同一黃經(jīng)上。此時,這些行星看起來離月亮很近,這種天文現(xiàn)象稱為“合”。除了金星合月,還會出現(xiàn)水星合月、土星合月、木星合月等。作為距離地球最近、光度最亮的行星,金星在中國古代被稱為“太白”。在行星合月中,金星合月最具觀賞性。
這些行星真的靠近月亮了嗎?其實并沒有,以金星合月為例,我們知道,月亮繞著地球轉(zhuǎn),地球帶著月亮一起,在第三條軌道上圍繞太陽轉(zhuǎn)。金星作為一顆行星,在第二條軌道繞著太陽轉(zhuǎn)。金星和月亮各有不同的軌道。所謂的金星合月,實際上二者根本就沒有合在一起。如果在太陽系上方,換一個角度看,你會發(fā)現(xiàn)兩個星球之間的距離至少幾千萬千米。只是從地球上看過去,它們看起來挨得很近而已。
天象常常有
很多人在介紹天文現(xiàn)象時,經(jīng)常會用多少年一遇說明它的罕見性。早晨可觀賞金星合月,夜晚可觀賞“超亮”火星,這兩種天文現(xiàn)象同時出現(xiàn),是否也是難得一遇的呢?在我看來,金星合月、火星沖日都是常見的天文現(xiàn)象,夜空中每天都會出現(xiàn)各種天文現(xiàn)象,不用太多想。
如果由于天氣原因,你錯過了火星沖日和金星合月這兩大天文現(xiàn)象,也不必扼腕嘆息。因為經(jīng)過1 個月的周期,金星合月還會再次出現(xiàn)。11 月中旬,我們還會看到月亮與金星在天空中相遇。區(qū)別只是在于月相的形狀發(fā)生了微小的變化。
至于“超亮”火星的觀測,更是不限于火星沖日這一天,整個10 月都是從地球上觀測火星的好時機。只要天氣晴好,夜幕降臨后,你面向東方,就會看到地平線上升起來一顆亮星,就像一塊紅色寶石,鑲嵌在夜色的天幕之上,熠熠生輝,美艷無比。
10 月下旬,紅葉遍山的時候,我們還可以觀賞到獵戶座流星雨。當然,你也不必擔心流星雨會砸到你。這是因為哈雷彗星前幾次光臨地球附近時,被太陽輻射加熱,留下了一個巨大的塵埃團。地球繞著太陽轉(zhuǎn)的時候,每年都會穿越這團塵埃,地球上的人們就可以看到壯觀的流星雨了。這些塵埃都很小,在穿過地球大氣層時早就被燒完了。
科學不信邪
在神話中,金星被視為美神和愛神。但科學探測的結(jié)果發(fā)現(xiàn),金星卻是一個“狂暴”的星球。不久前,科學家在金星上發(fā)現(xiàn)磷化氫,大家對金星上有沒有生命非常感興趣,使得觀測金星成為熱點。實際上,金星的環(huán)境很惡劣。即便可能有微生物,也只可能在幾十千米的高空中。由于有濃密的大氣層,相機無法拍到金星表面的照片,只能通過雷達探測。
在古代,人們把火星當作不吉利的象征,因為它顏色是紅色的,在神話中被視為戰(zhàn)神,代表著戰(zhàn)爭、血腥和災難。但是,科學的探測結(jié)果發(fā)現(xiàn),火星上曾經(jīng)有江河湖海和濃密的大氣層,它的氣候曾經(jīng)溫暖濕潤,很適合生命的發(fā)育。即便現(xiàn)在的環(huán)境已經(jīng)惡化成為一個荒漠行星,仍然是太陽系中除地球外最宜居的行星。今年7 月,中國發(fā)射了天問一號火星探測器,美國和阿聯(lián)酋也各自發(fā)射了探測器,火星早已成為深空探測的焦點。
中國人把火星叫“熒惑”,“熒”是火光的意思,說明它是紅色的;“惑”是疑惑的意思,這又是為什么呢?這是因為,火星和地球都繞著太陽轉(zhuǎn),它們有時候在太陽的同一側(cè),有時候位于太陽的兩側(cè),二者之間的距離會出現(xiàn)大幅度的變化,最近的時候有5 500 萬千米,來自火星的光線(實際上是反射的太陽光)3 ?4 分鐘就到達地球被我們看到;最遠的時候達4 億千米,來自火星的光線要20 多分鐘才能被我們看到。正是因為這個原因,使火星的亮度有很大的變化,我們看到的火星時隱時現(xiàn)。
有說法認為,火星沖日和個人運勢有關(guān)系,這是沒有任何道理的。因為火星是太陽系的第4 顆行星,地球是第3顆行星。火星沖日時,這2 顆行星在太陽的同一邊,都朝向太陽的方向,是經(jīng)常出現(xiàn)的。
如果長期觀測火星,就會發(fā)現(xiàn)火星在天空中的軌跡有時候會出現(xiàn)逆行。大多數(shù)時候往前走(順行),有時停住不走了(留),接著,開始后退(逆行),退了一段又往前走了。但是,這是我們從地球上看事物的直覺,但這個直覺并不符合客觀事實。火星和地球一樣,都是繞著太陽逆時針公轉(zhuǎn)的。從太陽系上方看,火星沒有逆行過,水星也沒有逆行過。雖然它們到地球的距離有時遠、有時近,但我們在地球上的生活主要受太陽的影響,其他行星的引力、輻射對我們基本沒有影響。
總之,火星沖日、水逆、星座這些都是常見的天文現(xiàn)象,與國家和個人的命運沒有任何關(guān)系??茖W與其他學問之間最重要的區(qū)別在實事求是。只要有足夠的證據(jù)能推翻現(xiàn)有的理論,科學界會毫不猶豫、立即接受。