如何选择观测大行星的时机

第二节　如何选择观测大行星的时机

连续观察同一个行星的运动轨迹就会发现，有时它向着赤经增加的方向运动，称为“顺行”；有时它又向着赤经减小的方向运动，称为“逆行”。顺行的时间长，逆行的时间短；由顺行转为逆行，或由逆行转为顺行的转折点称为“留”。行星在“留”前后移动缓慢，似乎是相对静止的。

行星的视运动是行星和地球共同绕太阳公转的反映，从地球上看去，地内行星（地球轨道之内的行星，包括水星和金星）和地外行星（地球轨道之外的行星，包括火星、木星、土星、天王星、海王星）表现出不同的视运动，因此要分别选择不同的最佳期进行观测。

一、地内行星的观测——东大距和西大距

地内行星比地球转得快，从地球上看，地内行星绕日转动有4个特殊的位置，即“下合”、“上合”、“东大距”和“西大距”。当行星和太阳黄经相等时，称为行星的“合日”，简称“合”；行星在太阳前面称为下合，行星在太阳后面称为上合。当从地球上看去地内行星同太阳的角距离达到最大时，称为“大距”；行星在太阳之东称为东大距，行星在太阳之西称为西大距（图5.2.1上）。

图5.2.1　行星运行中的特殊位置上为地内行星；下为地外行星

合时，行星与太阳同升同落，我们看不见它。而在大距时，行星与太阳的角距最大，受阳光影响最小，是观测内地行星的最佳时期。水星的大距角为18°～28°，金星的大距角为45°～ 48°。地内行星连续两次合（上合或下合）的时间间隔称为“会合周期”，它在一个会合周期内的运动过程和出没动态如下：

上合后不久，地内行星开始于日落后出现于西方地平线以上，成为昏星，即黄昏时可见的行星；以后它与太阳的角距逐渐加大，地平高度也逐渐升高，能见到的时间也越来越长；至东大距时，它与太阳的角距和升起的地平高度与可见时间均达到最大值。过了东大距后地内行星与太阳的角距逐渐缩短，它出现的地平高度和可见时间亦随之减小；到下合附近便见不到了。

下合后不久，地内行星向西偏离太阳，于凌晨出现于东方地平线，成为晨星，即黎明时可见的行星；此后地内行星升得越来越早、越来越高，至西大距时达到极值。过了西大距，地内行星与太阳的角距又逐渐减小，最后在接近上合时隐没于日光之中。

地内行星在一个会合周期内所经历的过程和在地球上观测的状况为：

通常选择金星来观察地内行星的视运动，因为它很明亮，常常能在早晨或黄昏时见到。而水星则不然，由于它离太阳很近，从地球上望去它经常淹没在太阳的光辉之中，人们看到它的机会很少。

二、地外行星的观测——冲日

地外行星的视运动也有4个重要的特殊位置，即“合”、“冲”、“东方照”和“西方照”。地外行星的轨道在地球轨道的外面，所以只有上合，称之为合。行星与太阳黄经相差180°时为冲。当行星与太阳的黄经相差90°时，称为“方照”；行星在太阳之东为东方照，行星在太阳之西为西方照（图5.2.1下）。

地外行星比地内行星容易观测到，除了在合日附近它与太阳同升同落我们看不见外，一年之中很长时期都能见到。

由于地外行星沿轨道运动的角速度比地球小，所以合后行星偏离太阳向西，日出前东方天空可见；以后行星与太阳角距离日增，经过西方照后直到冲；当地外行星到达冲时，太阳刚刚落山，它就从东方升起，整夜可见；冲后，行星移于太阳之东，且与太阳角距离日减，经过东方照后又到合的位置，完成了一个会合周期。

地外行星在合附近是顺行，冲附近是逆行，在从西方照到冲和冲到东方照时都经过“留”（图5.2.2）。地外行星在一个会合周期中视运动所经历的过程和在地球上观测的状况为：

图5.2.2　地外行星的视运动

冲是地外行星与地球相距最近的时刻，是观测地外行星最好的时机。由于地球和行星轨道都是椭圆，每次“冲”时行星与地球间距离并不相同。行星与地球距离最小的冲为“大冲”。大冲更有利于地外行星观测。