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水星凌日,这一天,全世界目光所至。
年11月11日,如果你将目光投向过天空,那么你也许没有错过一个及其罕见的天文现象——水星凌日。水星,这颗太阳系最小的行星,直接从地球以及二者共同的恒星——太阳之间穿过。水星凌日是地球上最罕见的天文奇观之一,让天文学家得以有机会观察太阳系运动的美丽视角。
凌日,是指太阳被一个小的暗星体遮挡,一般以小时为计算单位,这种小的暗星体经常是太阳系行星。从地球上看,只有两颗行星会发生凌日现象,一颗是水星,一颗是金星,因为它们的绕日运行轨道在地球轨道以内,称内行星。如果人类能够站在火星观测,那么还可以看到地球凌日的胜景。
如果水星和金星其中的一颗恰好从地球与太阳之间经过,地球上的观察者就会看到有一个黑点从太阳圆面通过。一个水星年仅持续88天——相较于地球天的轨道周期,或者离太阳最远的行星海王星那长达年的、如糖浆般的轨道来说,水星凌日是一次迅速的短途旅行。当沿着轨道运行时,水星每隔天从太阳与地球之间穿过一次,但是由于水星和地球的公转轨道存在一定的夹角,水星、太阳、地球很少会排列在一条直线上,因此水星凌日的天象每世纪只会出现约13.4次。如果三者未连成线,从我们地球的视角来看,水星实际上像是正于太阳之上或之下运行。
在望远镜发明之前,水星凌日是无法观看的。人类历史上第一个预告水星凌日的人是德国天文学家开普勒,他在1629年预言:1631年11月7日将发生稀奇天象--水星凌日。到了那一天,法国天文学家皮耳-伽桑狄首次观测到了这一现象,他的观测结果随后被证明可以用于测量太阳系之间的大尺度距离,包括日地距离等。
了解到这些,你可能想设置一个提醒通知——下一次水星过境在年11月13日。水星凌日只发生在5月8日和11月10日前后,本世纪虽然有14次,但多数发生在西半球,我国公众能观测到的仅有几次而已。
一张年水星凌日的图像——在图像中,这颗行星是太阳下部三分之一处的小黑点。
相关知识
水星(拉丁语:Mercurius;英语:Mercury),中国古称辰星;到西汉时期,《史记天官书》作者天文学家司马迁从实际观测发现辰星呈灰色,与“五行”学说联系在一起,以黑色配水星,因此正式把它命名为水星。
图解:取自信使神太空船的水星合成影像
水星是太阳系的八大行星中最小和最靠近太阳的行星,但有着八大行星中最大的离心率,轨道周期是87.地球日。从地球上看,它大约天左右与地球会合一次,公转速度远远超过太阳系的其它星球。水星的快速运动使它在罗马神话中被称为墨丘利,是快速飞行的信使神。由于大气层极为稀薄,无法有效保存热量,水星表面昼夜温差极大,为太阳系行星之最。
图解:信使号飞越水星的第二张影像。柯伊伯撞击坑刚好位于中央。广泛的射纹系统来自顶部附近的北斋撞击坑。
白天时赤道地区温度可达°C,夜间可降至-°C。极区气温则终年维持在-°C以下。水星的轴倾斜是太阳系所有行星中最小的(大约度),但它有最大的轨道偏心率。水星在远日点的距离大约是在近日点的1.5倍。水星表面充满了大大小小的坑穴,外观看起来与月球和其他卫星相似,显示它的地质在数十亿年来都处于非活动状态。
图解:年11月8日发生的水星凌日。画面中部偏下的小黑点是水星,左边较大的一个黑点和右边的两个黑点是太阳黑子
水星凌日是一种天文现象。当水星运行至地球和太阳之间,如果三者能够连成直线,便会产生水星凌日现象。观测时会发现一黑色小圆点横向穿过太阳圆面,黑色小圆点就是水星的本尊。水星凌日发生在五月初或十一月初,平均每百年出现十三次水星凌日的现象。
参考资料
1.Wikipedia百科全书
2.天文学名词
3.ClaireCameron-Meg-流星魂
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