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“双十一”看水星凌日

时间:2021-02-03    点击: 次    来源:不详    作者:佚名 - 小 + 大

赵君鹏

2019年11月11日,许多天文学家的注意力被太阳脸上的一个小黑痣所吸引,这个黑痣在太阳表面自东向西缓缓移动,时间长达5.5个小时。它不是别的,正是离太阳最近的行星——水星。这是一种少见的天文现象,叫作“水星凌日”。那么,这种现象是怎么形成的呢?

“水星凌日”是一种日食现象,平均每13年才发生一次。为什么呢?因为水星公转轨道和地球公转轨道不在一个平面上,它们有一个7度的倾斜角。水星轨道和地球轨道面有两个交点,一个是升交点,另一个是降交点。每年5月8日前后,地球、降交点、太阳位于一条直线,每年11月10日前后,地球、升交点、太阳位于一条直线,如果此时水星正好运行到其中的一个交点,就会发生“水星凌日”。也就是说,只有当地球、水星和太阳处于同一个平面,并且水星运行到太阳和地球之间时,我们在地球上才会看到“水星凌日”。因为水星和地球距离太过遥远,并且相对于太阳来说,水星的体积太小,所以“水星凌日”只能遮住极少的日光,在地球上用肉眼感觉不到阳光亮度的变化。虽然在地球上来看水星移动很慢,但实际上,它每小时运行了24.1万千米。

1629年,德国天文学家开普勒预言1631年11月7日将会发生“水星凌日”的天文现象,这是人类第一次注意到这种自然奇观。从开普勒时代至今,这种天文现象总计发生了52次。科学家经过计算指出,不仅是现在,而且在今后的十几个世纪里,“水星凌日”只可能发生在5月和11月,并且以11月居多。

在太阳的八大行星中,水星离太阳最近,所以受到太阳的引力最大,公转轨道最扁,它在轨道上运行时近日点距太阳约4600万千米,是地球到太阳距离的30%;它的个头也最小,半径为2440千米,只有太阳半径的0.5%。水星围绕太阳公转一周仅需88天,但自转一周需要58.6天。或许是太阳产生的引力过大的缘故,水星没有卫星。

作为离太阳最近的行星,水星总是被耀眼的日光掩盖,再加上它的公转轨道位于地球公转轨道的内侧,并且两者轨道的倾斜角很小,所以每年只有短短几天的日出之前或日落之后,地球上的人们才可以用肉眼在东方的地平线上看到它。在地面上观测水星,几乎看不见它的细节,据说哥白尼临终前曾感叹,他一生都没有清楚地看到过水星。

为什么科学家对“水星凌日”如此感兴趣呢?一方面,因为科学家经常利用凌日现象来发现其他行星,恒星星光周期性地短暂变暗表明有行星绕其运动;另一方面,因为水星是一颗类地行星,结构和成分与地球相似,它分为核、幔、壳三层,核的主要成分是铁,幔的主要成分是硅酸盐,壳上有峡谷、山峰。也就是说,认识水星不仅有助于我们了解宇宙,还有助于我们认识地球。2014年,美国派往水星的探测器“信使号”发现水星的北极有冰。虽然水星上向阳的地方温度可达430℃,但是它的南极和北极是日光无法照射到的,温度低至-170℃,是完全有可能存在冰的。

从1976年开始,国际天文学联合会为水星上直径大于20千米的环形山命名,而且都是以文学艺术家的名字命名的。在已命名的310多座环形山中,有15个名字来自中国,比如李白、白居易、李清照、曹雪芹等。看到這些环形山的名字,大家是不是对水星又多了几分亲切感呢?

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