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衝日
鎖定
衝日(英文:opposition),又名“衝”,是位置天文學的一個名詞,是從一個選定的特定天體上(通常是地球)為基準,觀察另一個天體與參考天體(通常是太陽)的相對位置時。當三者在一條直線上,但特定天體位於參考天體及另一個天體的中間;參考天體相對於另一個天體的位置,謂之衝。明確的説,因為“衝”的天文現象是從地球觀看,所以是以地心經度(geocentric longitude)計算,當一顆行星在衝的位置時(以地球為基準的特定天體),它與太陽的的地心視黃經(apparent geocentric longitude) 相差180°,即天體與太陽各在地球的兩側的天文現象。
[1]
對於比較遙遠的行星,從前準確計算它們的地心視經度比較困難,故此天文學家會用行星的日心幾何經度 (heliocentric geometric longitude) 加上當時它們距離地球的光線傳送所需時間的修正值。所以並非簡單的將兩個天體的日心幾何經度相距180度。相對於衝日的現象為合日。
- 中文名
- 衝日
- 外文名
- opposition
- 定 義
- 天體與太陽位於地球的兩側的天文現象
- 性 質
- 天文現象
衝日衝日分類
衝日
衝日是指某一外行星(火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星等或者穀神星、婚神星、智神星、灶神星
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)於繞日公轉過程中運行到與地球、太陽成一直線的狀態,而地球恰好位於太陽和外行星之間的一種天文現象叫"衝"。由於小行星也屬於外行星,所以也有"衝"的現象發生。"衝"時相應的日期是"衝日"。
大沖與小衝
地球在火星和太陽之間時就發生火星衝日。 當火星與太陽視黃經相差180度時,稱為火星衝日。這時,火星和太陽分別位於地球的兩邊,太陽剛一落山,火星就從東方升起,而等到太陽從東方升起時,火星才在西方落下,因此整夜都可觀測火星。一般來説,衝日時,火星離地球較近,它的亮度也是一年當中最亮的。
當地球在遠日點附近時而火星在近日點前後發生大沖時,就是所謂火星大沖。衝日時的火星距離地球最近大約6千萬千米以內,最遠可達1億千米以上。由於火星軌道的偏心率近1/10,近日點時距離太陽有20670萬千米,遠日點時距離太陽24920萬千米,二者之間相差4250萬千米。
2003年8月27日,火星與地球的距離為6萬年來的最短,約5575.8萬千米。當時火星的視直徑達到了25″,亮度為-2.9等。
衝日衝日現象
- 土星衝日 (水星)
- 地球衝日 (水星)
當水星運行到太陽與地球之間,稱為水星上的地球衝日。衝日時,地球與太陽相位差180度,水星與地球最近,地球亮度最大。水星上的地球衝日週期為0.3175地球年。
- 天王星衝日 (水星)
- 木星衝日 (水星)
當水星運行到太陽與木星之間,稱為水星上的木星衝日。衝日時,木星與太陽相位差180度,水星與木星最近,木星亮度最大。水星上的木星衝日週期為0.246地球年。
[3]
- 海王星衝日 (水星)
- 火星衝日 (水星)
- 金星衝日 (水星)
當水星運行到太陽與金星之間,稱為水星上的金星衝日,金星上的水星內合。金星衝日只發生在水星上。衝日時,金星與太陽相位差180度,水星與金星最近,金星亮度最大。超過-7等,是從一顆行星表面看另一顆行星,所可見的最大亮度。水星上的金星衝日週期為0.396地球年。
[1]
- 土星衝日
土星衝日是指土星、地球和太陽幾乎排列成一線,地球位於太陽與土星之間。此時土星被太陽照亮的一面完全朝向地球,所以明亮而易於觀察。土星相鄰兩次衝日的時間間隔約為378天。
- 天王星衝日
天王星衝日是指天王星、地球和太陽幾乎排列成一線,地球位於太陽與天王星之間。此時天王星被太陽照亮的一面完全朝向地球,是觀看天王星的最佳時機。天王星相鄰兩次衝日的時間間隔約為369.39393天。
[1]
- 木星衝日
- 海王星衝日
- 火星衝日
衝日衝日原理
天文學家們把太陽系內的八大行星分為兩大類:以地球為基點,一類為地內行星,一類為地外行星。顧名思義,地內行星就是運行軌道在地球以內的行星,包括水星和金星;地外行星是軌道在地球以外的行星,包括火星、木星、土星、天王星和海王星。地內行星的運動有四個特殊時期,分別為下合、上合、東大距和西大距;地外行星的運動也有四個特殊時段,分別為合、衝、東方照和西方照。地外行星才會出現衝日現象(即火星衝日、土星衝日、木星衝日、天王星衝日、海王星衝日),地內行星不可能發生衝日。
[1]
衝日依照選擇天球座標的不同,可分為黃經衝與赤經衝,而前者為常用衝日之定義(太陽與天體的黃經相差180°)。衝日前後是觀測天體的好時機,因為天體在衝的位置時,當太陽下時天體則剛從東方地平線升起,至午夜時分天體的地平位置最高,至翌日的日出前天體才西下,所以天體整夜皆可見。
因為地球與行星的軌道非正圓之關係,天體在近日點前後的衝較接近地球,亮度也是歷次衝日之中最亮的,這個衝即大沖(例如2003年8月下旬的火星大沖),相對於其他的衝日即稱小衝或直接稱衝日。理論上除太陽、地球與地球軌道內天體(如內行星等)之外,其餘所有天體皆可有衝日現象發生,現多用在太陽系內運行之天體(如外行星、小行星、彗星等)。根據地球與該天體的會合週期,該天體相對於地球在每年有一至兩次衝日(絕大部分時間只有一次),一般天文年曆皆有列出各太陽系天體衝日時刻。
[4]
地外行星在地球軌道以外,當太陽把行星和地球分開180度時,簡稱“合”,合時,行星與太陽同升同落,掩埋在太陽的光輝中,人們無法觀測到。當行星與太陽黃經相差90度時,稱為“方照”——行星在太陽以東叫東方照,在太陽以西叫西方照。如果行星與太陽的黃經相差180度,也就是説,太陽昇起時,行星落下,而太陽落下時,行星升起,那麼這時就稱之為“衝”。衝日是觀測行星的最佳時刻。
[1]
衝日天文觀測
從地球上看一顆行星(或小行星或彗星)在與太陽相對的位置上時,稱為"衝",這時是觀察這顆行星的好機會,因為,它幾乎整夜可見,當日沒時升起,大約在子夜中天,日出時沉沒,它在軌道上最靠近地球的位置,使它看起來既大且亮,衝的效應使來自粗糙朦朧的表面反射的光線增加。
[4]
衝日時刻表
日期 | 現象 | 日期 | 現象 |
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2016年5月22日19時 | 火星衝日 | 2016年5月31日06時 | 火星最近地球(準接近,地心距0.503213765AU) |
2018年7月27日13時 | 火星大沖 | 2018年7月31日16時 | 火星大接近(地心距0.384962916AU) |
2020年10月14日07時 | 火星衝日 | 2020年10月6日22時 | 火星最近地球(準接近,地心距0.414915625AU) |
2022年12月8日14時 | 火星衝日 | 2022年12月1日10時 | 火星最近地球(準接近,地心距0.544474430AU) |
2023年8月27日 | 土星衝日 | ||
2023年9月19日 | 海王星衝日 | ||
2023年11月3日 | 木星衝日 | ||
2023年11月14日 | |||
2024年3月4日 | |||
2024年3月30日 | |||
2025年1月16日11時 | 火星衝日 | 2025年1月12日22時 | 火星最近地球(準接近,地心距0.642282544AU) |
2027年2月19日24時 | 火星衝日 | 2027年2月20日08時 | 火星最近地球(準接近,地心距0.677919037AU) |
2029年3月25日16時 | 火星衝日 | 2029年3月29日21時 | 火星最近地球(準接近,地心距0.647222488AU) |
2031年5月4日20時 | 火星衝日 | 2031年5月12日12時 | 火星最近地球(準接近,地心距0.553357809AU) |
2033年6月28日09時 | 火星衝日 | 2033年7月5日19時 | 火星最近地球(準接近,地心距0.423018553AU) |
2035年9月16日04時 | 火星大沖 | 2035年9月11日22時 | 火星大接近(地心距0.380408276AU) |
2037年11月19日17時 | 火星衝日 | 2037年11月11日16時 | 火星最近地球(準接近,地心距0.493583813AU) |
2040年1月2日23時 | 火星衝日 | 2039年12月28日23時 | 火星最近地球(準接近,地心距0.610915361AU) |
2042年2月6日20時 | 火星衝日 | 2042年2月5日16時 | 火星最近地球(準接近,地心距0.671740760AU) |
2044年3月11日21時 | 火星衝日 | 2044年3月14日14時 | 火星最近地球(準接近,地心距0.667081819AU) |
2046年4月18日02時 | 火星衝日 | 2046年4月24日13時 | 火星最近地球(準接近,地心距0.597044506AU) |
2048年6月3日23時 | 火星衝日 | 2048年6月12日10時 |
- 參考資料
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- 1. U.S. Naval Observatory Nautical Almanac Office. P. Kenneth Seidelmann, 編. Explanatory Supplement to the Astronomical Almanac. University Science Books, Mill Valley, CA. 1992:P733
- 2. 芮建勳.火星衝日對黃河流域大地震的影響[J].華北地震科學,2015,33(01):30-34+65
- 3. 9日“木星衝日” 我國公眾可賞太陽系“大個子” .新華網[引用日期2021-01-13]
- 4. 中國科學院紫金山天文台.2020年中國天文年曆:科學出版社,2019
- 5. 2023年天象早知道 .上海天文館.2022-12-29[引用日期2022-12-29]
- 6. 11月星空很動人 將現智神星衝日、水星大距等天象 .滁州網[引用日期2024-01-27]
- 7. 能不能脱單就靠它了!“婚神星衝日”等天象即將上演 .華聲在線[引用日期2024-01-27]
- 8. 星空有約|矮行星穀神星迎“露臉”良機,就在春分日前後 .光明網[引用日期2024-01-27]
- 9. 最亮小行星灶神星衝日 .光明網[引用日期2024-01-27]
- 10. 星空有約|水星東大距、半影月食等天象將亮相3月天宇 .新華社.2024-02-29[引用日期2024-02-29]
- 11. 30日衝日!鳥神星是個什麼星? .光明網[引用日期2024-03-29]
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