观察木星冲与火星冲

郭红锋

你知道吗？，2018年5月最重要的天象是于5月9日发生的木星冲日，接下来有6月的土星冲日和7月的火星冲日。所以，我们在这一期会为大家介绍冲日的概念和观测方法，让我们一起来看看吧！

一、行星的“冲”

行星的“冲”，描述了行星在围绕太阳公转时运行到的一个特殊位置，这个位置就是从地球上观察行星与太阳的夹角为180度，即天体与太阳各在地球的两侧。；中的英文是Opposition，更直接地表示了行星与太阳相对的意思。与；中相对的位置为合，行星在合的时候位于太阳背后，被太阳遮蔽无法看到（见图1）。

二、行星的“冲日”

所谓行星“冲日”，就是行星位于冲的位置的那一天。这一天是一年中距离地球最近的时候，因此也最亮，所以是观察这颗行星的最好时机。

三、行星“冲”的周期

太阳系里只有地球轨道以外的行星有“冲”的天象。行星冲日的周期（也叫回合周期），取决于行星公转周期与地球公转周期二者是否接近。比如，火星公转周期比较快（687天），所以她与地球相遇成冲的位置要花费长一些时间，大约780天。而木星及其以外的行星公转较慢，所以冲的周期与地球公转周期接近：木星冲的周期大约是399天，土星冲的周期大约是378天，天王星冲的周期大约是370天，海王星冲的周期大约是367天。

四、行星的“大冲”

行星绕日公转轨道（包括地球公转轨道），一般不是正圆而是椭圆，所以每个行星都有各自的近日点和远日点。当行星位于其近日点而恰逢地球位于其远日点时发生的“冲”，是地球距离该行星最近的时候，此时发生的“冲”称为“大冲”。但有的行星椭圆偏心率（即扁长的程度）比较大，有的比较小。所以，每颗行星的普通冲与大冲间的变化（主要是视直径、亮度，以及望远镜能观测到的细节等）也不尽相同。表1给出太阳系8颗行星有关参数，供同学们参考。

五、观察木星“冲”

2018年木星冲日发生在5月9日，但在此前后几个月木星亮度变化不大，在4～6月里星等均为-2等左右。在；中日前后一个月左右，木星（位于天秤座）在傍晚时分，即太阳刚落山时从东方地平线升起，直到第二天日出前才从西方落下。所以，同学们可以在此期间用小型天文望远镜观测，例如一架口径20厘米以上的天文望远镜对着木星观测，就可以看到木星上面的平行于赤道的条条云带，还可看到木星周围的4颗大卫星（伽利略首次发现，故又称为伽利略卫星）：木卫一、木卫二、木卫三和木卫四。由于这些卫星围绕木星公转周期差别很大，从地球上看起来，它们在木星两侧排列的队形总在变化着，有时每侧两个，有时一边1个、另一边3个，有时4个全部到了一边。有时，某一颗星还会走到木星的身后躲藏起来，让人感觉“消失”了。同学们除了在望远镜目镜里观看，最好把单反相机与望远镜连接起来，记录下在木星冲日期间的观测结果。图2是望远镜拍摄的木星和它的4个伽利略卫星。

六、观察土星“冲”

2018年6月2了日将发生土星冲日，届时土星（位于人马座）亮度在0等左右，观测的方法可以参考木星冲日的观测。

要观测土星的一些细节，例如土星美丽的光环，需要用更大的望远镜，一般在40倍以上。使用更小的望远镜观测土星，当然能比肉眼观测到更多细节，但土星光环可能还看不清楚，只能看到在土星圆点两边有些突出，例如当年伽利略手绘的土星观察结果，见图3。

如果同学们有机会到天文台去用专业望远镜观测并拍摄土星，就会看到更多的细节。但网上我们看到的非常高清的土星照片，并不是地面望远镜拍到的，而是访问土星的探测器近距离拍到的（其他行星的高清照片也是一样）。例如著名的“卡西尼号”土星探测器拍摄的土星光环非常美丽，也十分清晰，见图4。

届时，用小型天文望远镜还可观测到火星表面的颜色变化和两极的白色极冠。一般情况下，可看到火星的北极极冠或南极极冠，在位置比较合适时，有可能同时看到两个极冠。随着火星表面的季节变化，极冠的大小也在变化。用小型望远镜在大冲时看火星，你还能看到一些暗黑的斑点，那是它表面的一些低地或峡谷之类的地形。如果你觉得表面似乎有点模糊不清的话，不一定是你望远镜的问题，也许是火星表面发生了大沙尘暴之类的现象。

火星的視运动比较复杂，我们已经在本刊2017年10期给同学们建议每月观察火星并拍照记录，当火星接近大冲时最好每隔几天拍一张火星在星空中的位置图，经过一段时间的照片数据积累，然后合成到一起进行比较，你将会有神奇的发现，见图5。