凌日
由于水星、金星是位于地球繞日公轉軌道以?xún)鹊摹?/span>地內行星”。因此,當金星運行到太陽(yáng)和地球之間時(shí),我們可以看到在太陽(yáng)表面有一個(gè)小黑點(diǎn)慢慢穿過(guò),這種天象稱(chēng)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”現象分為一組。這種現象的出現規律通常是8年、121.5年,8年、105.5年,以此循環(huán)。據天文學(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(yáng)運轉13圈后,正好與圍繞太陽(yáng)運轉8圈的地球再次互相靠近,并處于地球與太陽(yáng)之間,這段時(shí)間相當于地球上的8年。 公元17世紀,著(zhù)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(yáng)表面所需的時(shí)間,由此算出太陽(yáng)的視差,可以得出準確的日地距離。可惜,哈雷本人活了86歲,從未遇上過(guò)“金星凌日”。在哈雷提出他的觀(guān)測方法后,曾出現過(guò)4次金星凌日,每一次都受到科學(xué)家的極大重視。 他們不遠千里,奔赴最佳觀(guān)測地點(diǎn),從而取得了一些重大發(fā)現。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)現了金星大氣。19世紀,天文學(xué)家通過(guò)金星凌日搜集到大量數據,成功地測量出日地距離1.496億千米(稱(chēng)為一個(gè)天文單位)。當今的天文學(xué)家們,要比哈雷幸運得多,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倍以上倍率的望遠鏡即可清楚地看到金星的圓形輪廓,40-100倍率左右的望遠鏡觀(guān)測效果最佳。雖然觀(guān)測這次“金星凌日”難度不算很大,但天文專(zhuān)家提醒,在觀(guān)看時(shí),千萬(wàn)不能直接用肉眼、普通的望遠鏡或是照相機觀(guān)測,而要戴上合適的濾光鏡,同時(shí)觀(guān)測時(shí)間也不能過(guò)長(cháng),以免被強烈的陽(yáng)光灼傷眼睛。
金星凌日觀(guān)測指導
金星凌日雖然說(shuō)用肉眼也許也能看到,但效果總不會(huì )太好。如果您有望遠鏡——無(wú)論是小型觀(guān)景望遠鏡還是天文望遠鏡——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(guān)測最佳。天氣好的話(huà),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(guān)。如果當天日面上黑子較多,還可能出現金星掩太陽(yáng)黑子的現象,使凌日的過(guò)程更加有趣。 正規的凌日觀(guān)測要進(jìn)行描圖,因此要選擇帶有投影屏的天文望遠鏡。一臺帶有赤道儀并配備有電跟的望遠鏡會(huì )使你在長(cháng)時(shí)間觀(guān)測中更加輕松。 在我國的大部分地區,凌日大多從13點(diǎn)左右開(kāi)始。因此,想觀(guān)測的朋友們應該在中午之前做好準備,以保證活動(dòng)有條不紊地進(jìn)行。下面簡(jiǎn)述一下用赤道式望遠鏡的投影法觀(guān)測方法。
在入凌前,要把表對得盡量準確,應盡可能的調整好極軸,并把東西線(xiàn)畫(huà)好(或把觀(guān)測用紙調整好),把太陽(yáng)上的可見(jiàn)黑子描繪于觀(guān)測用紙上。描圖時(shí),要注意手不要壓屏幕,頭不要碰屏幕,盡量保持屏幕穩定,增加準確度。描完黑子后,就進(jìn)入了準備的最后階段。這時(shí),眼睛要目不轉睛地注視日面的東邊緣,當看到圓滑的邊緣像日食似的剛開(kāi)始缺了一小塊時(shí),意味著(zhù)凌日開(kāi)始了。應立刻記下時(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,也應記下入凌時(shí)的內切時(shí)間(日面東邊緣與金星東邊緣內切的時(shí)刻),描出內切的位置。這時(shí),整個(gè)金星已經(jīng)完全處于太陽(yáng)的圓面之內了。從此刻開(kāi)始,要每隔半個(gè)小時(shí)把金星的位置在同一張觀(guān)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(guò)程中,您可以盡量欣賞這百年一遇的奇觀(guān),看看是否能看到光暈。整個(gè)凌日過(guò)程將持續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(huà)),盡可能的讓儀器冷卻。由于投影觀(guān)測不用深暗的濾光片或根本不用,目鏡片的溫度常達到幾百度!因此要謹防燙傷和鏡片炸裂,不要用手靠近目鏡。
太陽(yáng)向西方地平線(xiàn)緩緩沉去,眼看著(zhù)金星就要移出日面了,觀(guān)測又緊金星地表張了起來(lái)。在出凌時(shí),也要像入凌一樣把兩個(gè)切點(diǎn)位置標出。在我國,有很大一部分地區都很難看到完整的出凌,但帶凌的日沒(méi)也是一個(gè)很好的景觀(guān);如果您看到了整個(gè)出凌,不要忘記記錄!如果太陽(yáng)的光被霧氣消減得過(guò)多,投影法觀(guān)測不能繼續進(jìn)行時(shí),可以利用目視觀(guān)測。有興趣的話(huà),可以不用望遠鏡,試試能否看到金星。這時(shí),太陽(yáng)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(zhù)天色暗下來(lái),觀(guān)測活動(dòng)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!如果你認真觀(guān)測了的話(huà),應該得到一張滿(mǎn)滿(mǎn)的觀(guān)測表。到家以后,整理數據,最好寫(xiě)篇觀(guān)測日記,當你以后看起來(lái)時(shí),又會(huì )是一番感受。如果您沒(méi)有抓住機會(huì ),也沒(méi)關(guān)系,在2012年還會(huì )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!