凌日
由于水星、金星是位于地球繞日公轉(zhuǎn)軌道以內(nèi)的“地內(nèi)行星”。因此,當(dāng)金星運(yùn)行到太陽和地球之間時(shí),我們可以看到在太陽表面有一個(gè)小黑點(diǎn)慢慢穿過,這種天象稱之為“金星凌日”。天文學(xué)中,往往把相隔時(shí)間最短的兩次“金星凌日”現(xiàn)象分為一組。這種現(xiàn)象的出現(xiàn)規(guī)律通常是8年、121.5年,8年、105.5年,以此循環(huán)。據(jù)天文學(xué)家測算,這一組金星凌日的時(shí)間為2004年6月8日和2012年6月6日。這主要是由于金星圍繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)13圈后,正好與圍繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)8圈的地球再次互相靠近,并處于地球與太陽之間,這段時(shí)間相當(dāng)于地球上的8年。 公元17世紀(jì),著名的英國天文學(xué)家哈雷曾經(jīng)提出,金星凌日時(shí),在地球上兩個(gè)不同地點(diǎn)同時(shí)測定金星穿越太陽表面所需的時(shí)間,由此算出太陽的視差,可以得出準(zhǔn)確的日地距離??上?,哈雷本人活了86歲,從未遇上過“金星凌日”。在哈雷提出他的觀測方法后,曾出現(xiàn)過4次金星凌日,每一次都受到科學(xué)家的極大重視。 他們不遠(yuǎn)千里,奔赴最佳觀測地點(diǎn),從而取得了一些重大發(fā)現(xiàn)。1761年5月26日金星凌日時(shí),俄羅斯天文學(xué)家羅蒙諾索夫,就一舉發(fā)現(xiàn)了金星大氣。19世紀(jì),天文學(xué)家通過金星凌日搜集到大量數(shù)據(jù),成功地測量出日地距離1.496億千米(稱為一個(gè)天文單位)。當(dāng)今的天文學(xué)家們,要比哈雷幸運(yùn)得多,可以用很多先進(jìn)的科學(xué)手段,去進(jìn)一步研究地球的近鄰金星了! 人們用10倍以上倍率的望遠(yuǎn)鏡即可清楚地看到金星的圓形輪廓,40-100倍率左右的望遠(yuǎn)鏡觀測效果最佳。雖然觀測這次“金星凌日”難度不算很大,但天文專家提醒,在觀看時(shí),千萬不能直接用肉眼、普通的望遠(yuǎn)鏡或是照相機(jī)觀測,而要戴上合適的濾光鏡,同時(shí)觀測時(shí)間也不能過長,以免被強(qiáng)烈的陽光灼傷眼睛。
金星凌日觀測指導(dǎo)
金星凌日雖然說用肉眼也許也能看到,但效果總不會太好。如果您有望遠(yuǎn)鏡——無論是小型觀景望遠(yuǎn)鏡還是天文望遠(yuǎn)鏡——都可以獲得更好的效果。10倍以上的倍率即可清楚地看到金星的圓形輪廓,40-100倍左右觀測最佳。天氣好的話,還可以看到由于金星濃厚的大氣折射成的光圈,景象猶為壯觀。如果當(dāng)天日面上黑子較多,還可能出現(xiàn)金星掩太陽黑子的現(xiàn)象,使凌日的過程更加有趣。 正規(guī)的凌日觀測要進(jìn)行描圖,因此要選擇帶有投影屏的天文望遠(yuǎn)鏡。一臺帶有赤道儀并配備有電跟的望遠(yuǎn)鏡會使你在長時(shí)間觀測中更加輕松。 在我國的大部分地區(qū),凌日大多從13點(diǎn)左右開始。因此,想觀測的朋友們應(yīng)該在中午之前做好準(zhǔn)備,以保證活動有條不紊地進(jìn)行。下面簡述一下用赤道式望遠(yuǎn)鏡的投影法觀測方法。
在入凌前,要把表對得盡量準(zhǔn)確,應(yīng)盡可能的調(diào)整好極軸,并把東西線畫好(或把觀測用紙調(diào)整好),把太陽上的可見黑子描繪于觀測用紙上。描圖時(shí),要注意手不要壓屏幕,頭不要碰屏幕,盡量保持屏幕穩(wěn)定,增加準(zhǔn)確度。描完黑子后,就進(jìn)入了準(zhǔn)備的最后階段。這時(shí),眼睛要目不轉(zhuǎn)睛地注視日面的東邊緣,當(dāng)看到圓滑的邊緣像日食似的剛開始缺了一小塊時(shí),意味著凌日開始了。應(yīng)立刻記下時(shí)間,這便是入凌時(shí)的外切時(shí)間(日面東邊緣與金星西邊緣外切的時(shí)刻),并描出外切的位置。同樣,也應(yīng)記下入凌時(shí)的內(nèi)切時(shí)間(日面東邊緣與金星東邊緣內(nèi)切的時(shí)刻),描出內(nèi)切的位置。這時(shí),整個(gè)金星已經(jīng)完全處于太陽的圓面之內(nèi)了。從此刻開始,要每隔半個(gè)小時(shí)把金星的位置在同一張觀測用紙上描繪一遍,在每個(gè)位置上注明時(shí)間,直至即將出凌。在此過程中,您可以盡量欣賞這百年一遇的奇觀,看看是否能看到光暈。整個(gè)凌日過程將持續(xù)6個(gè)小時(shí),為了保證儀器的安全,不要總是讓儀器工作,同時(shí)也要防止中暑。在休息時(shí),蓋上鏡頭蓋,關(guān)掉電跟(如果有的話),盡可能的讓儀器冷卻。由于投影觀測不用深暗的濾光片或根本不用,目鏡片的溫度常達(dá)到幾百度!因此要謹(jǐn)防燙傷和鏡片炸裂,不要用手靠近目鏡。
太陽向西方地平線緩緩沉去,眼看著金星就要移出日面了,觀測又緊金星地表張了起來。在出凌時(shí),也要像入凌一樣把兩個(gè)切點(diǎn)位置標(biāo)出。在我國,有很大一部分地區(qū)都很難看到完整的出凌,但帶凌的日沒也是一個(gè)很好的景觀;如果您看到了整個(gè)出凌,不要忘記記錄!如果太陽的光被霧氣消減得過多,投影法觀測不能繼續(xù)進(jìn)行時(shí),可以利用目視觀測。有興趣的話,可以不用望遠(yuǎn)鏡,試試能否看到金星。這時(shí),太陽往往被折射得很大,角直徑接近一角分,金星的黑影也異常明顯,眼力不太好的人也能看到。
隨著天色暗下來,觀測活動也接近了尾聲。欣賞一下日落的美景,收拾收拾東西,也該回家了。怎么樣?收獲不小吧!如果你認(rèn)真觀測了的話,應(yīng)該得到一張滿滿的觀測表。到家以后,整理數(shù)據(jù),最好寫篇觀測日記,當(dāng)你以后看起來時(shí),又會是一番感受。如果您沒有抓住機(jī)會,也沒關(guān)系,在2012年還會有一次金星凌日,一定要注意呀,否則就要再等上一百多年了!