2023 年 3 月 24 日傍晚,一場美妙的星月童話將在中國天空上演。北京時間 18:27 金星合月,地心所見金星在月球以北 0.11 度的地方,在中國、印度、非洲等地可見月掩金星。
2015 年 12 月 8 日出現(xiàn)的月掩金星,圖片來源:NASA/Joel Kowsky
這次對于中國國內(nèi)而言,是條件絕佳的好機會,這天是農(nóng)歷閏二月初三,月相呈彎彎的蛾眉月,9.2% 被照亮,金星的亮度在 -4 等左右。在我國中部和南部地區(qū),可以看到明亮的金星將由月球暗緣掩入,亮緣復出,我國北方地區(qū)則可以看到月球從明亮的金星南部不遠處穿過。
在天文學中,兩天體視黃經(jīng)或視赤經(jīng)相等的時候叫做合,合的時候通常意味著兩天體之間的角距離最小,二者離的最近。月初,金木相合剛剛過去,現(xiàn)在,月掩金星又來了,該說不說,在這個 3 月,金星還真是有點忙呢!
圖片來源:in-the-sky
圖片來源:interesting-sky
01
月掩金星
是怎么個掩法?
所謂月掩金星,就是月球在運行的過程中,在視線方向上恰好遮擋住金星的現(xiàn)象。月球在運行過程中不僅會掩金星,也可能遮擋住其他天體,發(fā)生“月掩星”現(xiàn)象*。
月掩土星的過程,2001年11月3日攝于奧地利。圖片來源:Wikipedia
這類天象都不算罕見。因為太陽系的各大行星以及月球都運行在黃道面(也就是地球饒日軌道平面)附近,而月球的視直徑(相對地球觀測者的視覺張角)達到了 30 角分,每個月都會繞天球運行一周,而其他的行星相對運行得較慢。并且地球直徑相對地月距離比較大,不同區(qū)域的人們看到月球位置的視差也很大,因此在地球某個區(qū)域看到月球遮擋住背后的行星或者恒星是一個較為常見的現(xiàn)象。
02
常見卻又難賞
這天象怎么這么不給面子?
上一次在我國地區(qū)可見月掩金星現(xiàn)象是在 2022 年 5 月 27 日,盡管是白天,但金星非常明亮并且與太陽的角距離較大,借助望遠鏡仍然可以觀測到。下一次在我國地區(qū)可見月掩金星現(xiàn)象是在 2026 年 9 月 26 日傍晚,但是只有云南、廣西等我國西南部可見。
對于全球地區(qū),月掩金星出現(xiàn)的頻次更高(幾乎每年都會發(fā)生一兩次),上次也是在 2022 年 5 月 27 日;下一次則在 2023 年 11 月 9 日,亞洲西部、歐洲、北非等地可見。
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在月掩金星過程中,雖然地球上的人看到月亮逐漸靠近金星,并將其遮住,但實際二者的距離非常遙遠,這種遮擋對天體的軌道運行不會有任何影響。不同于月掩恒星時,被掩住的恒星通?!八蚕⒓词拧保笥帧翱焖購同F(xiàn)”,在掩食金星這樣的太陽系中視直徑比較大的天體時,金星會逐漸被月球邊緣遮擋,從開始到完全被掩食可能持續(xù)幾十秒鐘。
月掩金星與日食類似,每次只有地球上部分地區(qū)的人可以看到,這個區(qū)域稱為掩食帶,這次的帶寬與月球直徑相當,南北最寬處約為 3472 千米,東西長度則超過 10000 千米。在不同地區(qū)月掩金星開始的時間不同,西部要早于東部。隨著月球自西向東圍繞地球運動,位于掩食帶最西部的非洲觀測者最先在北京時間 16 時左右看到月掩金星的天象,我國新疆南部的觀測者約在 19 時左右可以看到,位于更東部的南京則在 20 時左右可以看到。
由于金星和月亮都比較明亮,即使在城市中也能看到。只要天氣晴朗,選擇一個西方?jīng)]有遮擋物的地方就可以欣賞這一天象。
03
除了看熱鬧
掩星奇景里還有不少門道!
事實上,天體之間的掩食現(xiàn)象很普遍,也有一定的科學價值。除了月掩星之外,太陽系內(nèi)的行星或者小行星等也能掩住遠處的恒星,甚至恒星之間也會上演雙星互掩,如大陵五雙星互掩。這一類天象在天文學上被統(tǒng)稱為掩星。
2012 年 7 月 15 日發(fā)生的月掩木星,拍攝于意大利。圖片來源:Wikipedia
掩星不僅具有觀賞性,還很有科學價值。以觀測太陽系天體掩恒星為例,可以借掩星判斷被掩住的恒星是否為雙星,測定恒星的直徑,還可能發(fā)現(xiàn)太陽系天體周圍的結(jié)構(gòu),比如星環(huán)、衛(wèi)星等。天王星的星環(huán)就是通過觀測掩星而偶然發(fā)現(xiàn)的。
1977 年 3 月 10 日,天王星從一顆恒星前面通過,發(fā)生天王星掩恒星的天象。天文學家在對這次掩星觀測時注意到,恒星在進入和走出天王星背后時,恒星出現(xiàn)幾次閃爍,恒星的這種出現(xiàn)、消失現(xiàn)象,意味著是被什么東西遮擋而造成的,于是,天文學家推測海王星有光環(huán)結(jié)構(gòu),并最終證實至少有四道光環(huán)。
月掩金星的奇景發(fā)生時,大家除了可以直接裸眼觀賞外,也可以使用專業(yè)的望遠鏡或攝影設備進行觀望,快喊上你的小伙伴,一起準備觀賞這場難得的星空盛宴吧!
出品:科普中國
作者:王科超(中國科學院紫金山天文臺科普主管)
監(jiān)制:中國科普博覽
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