觀察木星沖與火星沖

郭紅鋒

你知道嗎？，2018年5月最重要的天象是于5月9日發(fā)生的木星沖日，接下來有6月的土星沖日和7月的火星沖日。所以，我們在這一期會為大家介紹沖日的概念和觀測方法，讓我們一起來看看吧！

一、行星的“沖”

行星的“沖”，描述了行星在圍繞太陽公轉(zhuǎn)時運行到的一個特殊位置，這個位置就是從地球上觀察行星與太陽的夾角為180度，即天體與太陽各在地球的兩側(cè)。；中的英文是Opposition，更直接地表示了行星與太陽相對的意思。與；中相對的位置為合，行星在合的時候位于太陽背后，被太陽遮蔽無法看到（見圖1）。

二、行星的“沖日”

所謂行星“沖日”，就是行星位于沖的位置的那一天。這一天是一年中距離地球最近的時候，因此也最亮，所以是觀察這顆行星的最好時機。

三、行星“沖”的周期

太陽系里只有地球軌道以外的行星有“沖”的天象。行星沖日的周期（也叫回合周期），取決于行星公轉(zhuǎn)周期與地球公轉(zhuǎn)周期二者是否接近。比如，火星公轉(zhuǎn)周期比較快（687天），所以她與地球相遇成沖的位置要花費長一些時間，大約780天。而木星及其以外的行星公轉(zhuǎn)較慢，所以沖的周期與地球公轉(zhuǎn)周期接近：木星沖的周期大約是399天，土星沖的周期大約是378天，天王星沖的周期大約是370天，海王星沖的周期大約是367天。

四、行星的“大沖”

行星繞日公轉(zhuǎn)軌道（包括地球公轉(zhuǎn)軌道），一般不是正圓而是橢圓，所以每個行星都有各自的近日點和遠日點。當(dāng)行星位于其近日點而恰逢地球位于其遠日點時發(fā)生的“沖”，是地球距離該行星最近的時候，此時發(fā)生的“沖”稱為“大沖”。但有的行星橢圓偏心率（即扁長的程度）比較大，有的比較小。所以，每顆行星的普通沖與大沖間的變化（主要是視直徑、亮度，以及望遠鏡能觀測到的細節(jié)等）也不盡相同。表1給出太陽系8顆行星有關(guān)參數(shù)，供同學(xué)們參考。

五、觀察木星“沖”

2018年木星沖日發(fā)生在5月9日，但在此前后幾個月木星亮度變化不大，在4～6月里星等均為-2等左右。在；中日前后一個月左右，木星（位于天秤座）在傍晚時分，即太陽剛落山時從東方地平線升起，直到第二天日出前才從西方落下。所以，同學(xué)們可以在此期間用小型天文望遠鏡觀測，例如一架口徑20厘米以上的天文望遠鏡對著木星觀測，就可以看到木星上面的平行于赤道的條條云帶，還可看到木星周圍的4顆大衛(wèi)星（伽利略首次發(fā)現(xiàn)，故又稱為伽利略衛(wèi)星）：木衛(wèi)一、木衛(wèi)二、木衛(wèi)三和木衛(wèi)四。由于這些衛(wèi)星圍繞木星公轉(zhuǎn)周期差別很大，從地球上看起來，它們在木星兩側(cè)排列的隊形總在變化著，有時每側(cè)兩個，有時一邊1個、另一邊3個，有時4個全部到了一邊。有時，某一顆星還會走到木星的身后躲藏起來，讓人感覺“消失”了。同學(xué)們除了在望遠鏡目鏡里觀看，最好把單反相機與望遠鏡連接起來，記錄下在木星沖日期間的觀測結(jié)果。圖2是望遠鏡拍攝的木星和它的4個伽利略衛(wèi)星。

六、觀察土星“沖”

2018年6月2了日將發(fā)生土星沖日，屆時土星（位于人馬座）亮度在0等左右，觀測的方法可以參考木星沖日的觀測。

要觀測土星的一些細節(jié)，例如土星美麗的光環(huán)，需要用更大的望遠鏡，一般在40倍以上。使用更小的望遠鏡觀測土星，當(dāng)然能比肉眼觀測到更多細節(jié)，但土星光環(huán)可能還看不清楚，只能看到在土星圓點兩邊有些突出，例如當(dāng)年伽利略手繪的土星觀察結(jié)果，見圖3。

如果同學(xué)們有機會到天文臺去用專業(yè)望遠鏡觀測并拍攝土星，就會看到更多的細節(jié)。但網(wǎng)上我們看到的非常高清的土星照片，并不是地面望遠鏡拍到的，而是訪問土星的探測器近距離拍到的（其他行星的高清照片也是一樣）。例如著名的“卡西尼號”土星探測器拍攝的土星光環(huán)非常美麗，也十分清晰，見圖4。

屆時，用小型天文望遠鏡還可觀測到火星表面的顏色變化和兩極的白色極冠。一般情況下，可看到火星的北極極冠或南極極冠，在位置比較合適時，有可能同時看到兩個極冠。隨著火星表面的季節(jié)變化，極冠的大小也在變化。用小型望遠鏡在大沖時看火星，你還能看到一些暗黑的斑點，那是它表面的一些低地或峽谷之類的地形。如果你覺得表面似乎有點模糊不清的話，不一定是你望遠鏡的問題，也許是火星表面發(fā)生了大沙塵暴之類的現(xiàn)象。

火星的視運動比較復(fù)雜，我們已經(jīng)在本刊2017年10期給同學(xué)們建議每月觀察火星并拍照記錄，當(dāng)火星接近大沖時最好每隔幾天拍一張火星在星空中的位置圖，經(jīng)過一段時間的照片數(shù)據(jù)積累，然后合成到一起進行比較，你將會有神奇的發(fā)現(xiàn)，見圖5。