从今年11月开始,火星的观测条件渐入佳境,到了12月上旬终于迎来火星冲日,天文爱好者们等待这一天已经2年多了。
火星的会合周期平均为780天,即每过2年又2个月冲日一次。在冲日时,火星-地球-太阳排成一条直线,此时火星距离地球最近,亮度也陡然上升,并且整夜可见,因此是观测火星的最佳时机,用小望远镜也有机会看到火星的极冠。由于火星轨道偏心率较大,每次冲日时,火星视大小和亮度并不相同。在近日点附近的冲日,火星距离地球只有5000多万千米,视直径可达25″,亮度达到-2.9等,称为“大冲”;而远日点附近的冲日,火星距离地球达到1亿千米,视直径仅有13″,亮度只有-1.2等,称为“小冲”。
本次火星冲日发生在12月8日,是一次较“小”的冲日,火星距离地球8200万千米,视直径17″,亮度-1.8等,超过全天最亮的恒星天狼星,在深夜的星空中仅次于-2.5等的木星。此时火星正在金牛座逆行,位于金牛的双角之间,地平高度很高,午夜时达到75°,十分有利观测。
火星冲日前后的路径和视直径示意图,火星尺寸极大夸张,仅反应相对大小关系
不同的冲日与火星合日时火星大小对比示意图
由于火星轨道较扁,火星与地球距离最近的时间与冲日时间往往并不吻合,本次火星距离地球最近时实际上发生在12月1日,这一天火星距离地球8150万千米,比冲日时近了一点,视直径也大了一点点,为17.2″,亮度变化肉眼察觉不到。此外,12月8日冲日的前后几天,满月恰好在位于金牛座,对观测火星有一定的影响。综合以上情况,应该在12月初冲日之前观测火星。
关于本次火星冲日更详细的信息,请看本期专题文章《又到火星冲日时》。
火星距离最近与冲日时间示意图,为了对比明显,夸大了地球与火星轨道的形状
12月8日是火星冲日的日子,而这一天,一轮满月恰好位于金牛座,可以欣赏到火星伴月。在北美、西欧和北极还将上演一场月掩火星的大戏,在中国恰好错过月球与火星最近的时候,下图显示出12月7日与8日晚20时火星与月亮的位置关系,这两天的月相几乎都是满月,火星亮度-1.8等,十分明亮,在满月的光辉下也能脱颖而出。
12月7-8日20时火星与月亮的位置关系示意图
双子座流星雨是每年最值得信赖的流星雨,从不失约,流量也从不让人失望。今年双子座流星雨极大时间为北京时间12月14日晚上21时,因此14日夜晚至15日凌晨最适合观赏。当天农历廿一,月相为亏凸月,月亮午夜前升起,在月出之前大约有4个小时无月光干扰的时间,当然这段时间内辐射点还比较低,月出时辐射点高度约45°。辐射点位于北河二旁边,如图所示。由于这段时间覆盖了预报的极大时间,因此前半夜还是值得观测的。
双子座流星雨辐射点位置示意图,图为14日午夜星图,月亮位于狮子座
整个后半夜,月光都要伴随着流星雨,对观测有一定的影响,但月光之下仍然能看到那些明亮的流星,也绝对值得期待。目视时,建议背向月亮,望向西北方,能减小月光带来的影响。
今年的水星大距共有7次,至此全部落幕,最后一次大距为12月21日的东大距,日落时水星位于西南方低空,地平高度约12°,亮度-0.6等,不太容易观测。大距后,水星高度略有爬升,至年底前都可以观测。在下旬,水星还会靠近金星和月亮,届时与其他天体对比,更加有趣,请看下文的介绍。
水星全年在日落时在西方的位置图
12月21日-31日日落时,水星与金星位置与24、25日月球位置示意图
12月21日水星东大距后,地平高度几乎不变,略有爬升。此时金星也位于西南方低空,地平高度日渐升高,二者互相靠近,29日最近,水星在金星北方约1.5°处,水星0.3等,金星-3.8等,借助金星就可以方便的找到水星了。
24-25日,一弯新月来到水星与金星附近,为西南方的天空增加了一些乐趣。24日的月亮距离太阳还太近,地平高度比金星还低,距离金星5°,形状几乎只是一条弧线,观测对天气和环境要求极高,要想观测到或拍摄到,有很大的挑战。25日,月亮超过了水星和金星,形状也变为了一条极细的月牙,距离金星约12°,更加容易观测。
29日入夜后,南方天空的景象一定会非常引人注意,在南方高空,上弦之前的月亮北边,木星极为耀眼,亮度为-2.4等。此次木星合月的时间为北京时间19时,因此很适合我国观测,合之后二者继续靠近,距离最近时约为2°,前半夜都可以观测,用200-400mm的长焦镜头可将二者同框拍下。
12月29日木星合月示意图