傍晚時的金星
你發現了沒有?最近一個月以來,一顆非常明亮的星星一直掛在天空的西南方,直到晚上九點鐘左右才落下去。這顆明亮的星星是金星,太陽系中距離地球最近的行星。咱們一起來聊一聊天空中的金星。
夜晚最亮的星
金星非常明亮,我們很容易就能看到它。金星到底有多亮呢?它是天空中僅次于太陽、月亮的第三亮天體。金星的視星等介于-2.98~-4.92之間 ,最亮的時候,比天空中第四亮的天體木星最亮時刻(-2.94)還要亮6倍。金星為什么會這么亮呢?主要有以下幾點原因。
金星濃密的大氣層
首先,金星的反照率高達0.76,是太陽系中反照率最高的行星。行星的反照率,等于所有方向的反射光流量總和與入射光總流量之比,是衡量其反射本領的一個指標。金星的反照率為0.76,意味著它能將接收到的太陽光的76%反射出去。相比之下,地球的反照率只有0.31,月球的反照率約為0.12。金星濃密的大氣層以及大氣層中漂浮著的濃硫酸云,都具有極強的反光能力,使得金星擁有極高的反照率。
金星和地球的軌道
其次,金星與太陽和地球的位置關系也有影響。金星是距離太陽第二近的行星,并且和地球的距離相對較近。距離太陽越近,接收到的太陽光線就越強。與地球相比,金星接收到的太陽輻射是地球的1.9倍。金星在公轉過程中,與地球最近時的距離僅有4050萬公里。由于距離較近,從地球上看金星,它的視直徑較大,我們能夠接收到更多從金星反射過來的光線。
金星的位置和相位變化
最后,金星的相位變化也讓它看上去更為明亮。金星在公轉過程中會像月球一樣出現相位變化。當金星處于東大距或者西大距時,其被照亮的部分正好對著地球,此時我們能看到較大面積的明亮區域。
綜上,金星成為了天空中僅次于太陽、月亮的第三亮天體,也是夜晚最亮的星。
金星的運行規律
我們發現金星有時候會出現在傍晚,有時候又會出現在黎明前。我們把傍晚出現的金星叫作長庚星,黎明出現的金星叫作啟明星。為什么金星有時出現在傍晚,有時又出現在黎明前呢?這主要是由金星、地球和太陽之間的相對位置關系,以及金星的公轉特點決定的。
黎明前的金星
金星的軌道位于地球軌道的內側,其公轉周期約為224.7地球日,而地球的公轉周期約為365地球日 。由于金星和地球的公轉周期不同,它們在各自的軌道上的運行速度也不一樣,這就導致金星、地球和太陽之間的相對位置不斷發生變化。
因此,從地球上看,金星會出現周期性的會合運動,會合周期大約584天。當金星運行到太陽的西側時,它會比太陽更早從東方地平線升起,在日出之前,它就已經出現在天空中了,所以我們能在黎明前看到它,這時我們叫它啟明星。而當金星運行到太陽東側時,它會比太陽更晚落入西方地平線,在日落之后,夜色籠罩天空,金星便現身了,它會在西方天空中停留一段時間才會落下去,這時我們叫它長庚星。
金星大距與上下合
從地球上看,金星和太陽之間的相對位置在不斷變化,也就是說,從地球上觀測,金星與太陽之間的夾角在不斷發生變化。當這個角度達到最大時,通常為45°~47°,我們稱之為金星大距。從地球上看,當金星位于太陽的東側,并且與太陽的角距離達到最大時,就是東大距;相反,當金星位于太陽的西側,并且與太陽的角距離達到最大時,就是西大距。
當金星東大距時,它在傍晚時分出現在天空的西南方較高的位置上,會在天空中停留很長一段時間才會落下,是觀測金星的好時候。最近的金星東大距發生在2025年1月10日,這一天的金星視星等能達到-4.55,而且一直到晚上九點左右才會落下。
除了東大距和西大距,金星還有兩個比較特殊的相對位置:上合與下合。金星和地球在各自的軌道上以不同的速度運行,當金星運行到太陽的后方,并且和地球、太陽幾乎排成一條直線時,這種情況叫做上合。這時的金星被太陽光芒所掩蓋,從地球上無法直接看到金星。此外,這也是金星在一個會合周期內距離地球最遠的時候,最遠距離約為2.61億公里。
下合時的金星和太陽
而當金星來到太陽和地球之間,并且三者幾乎成一條直線時,就是下合。下合是金星在會合周期內距離地球最近的時候,最近距離只有大約3920萬公里。不過,發生下合時,金星被照亮的一面背對著地球,所以我們在地球上也很難看到金星,除非發生金星凌日。
金星凌日
金星凌日
有時候金星下合會出現一種非常有趣的現象:從地球上觀察,金星就像一個小黑點一樣在太陽的表面緩緩移動,這就是金星凌日現象。雖然金星和地球的會合周期約為584天,但是金星凌日現象卻十分罕見。金星凌日以兩次凌日為一組,間隔8年,兩組之間相隔的時間卻長達100多年。天文學家計算,每243年大約會發生4次金星凌日,其周期大致是8年、121.5年、8年、105.5年。最近的兩次金星凌日時間分別是2004年6月8日和2012年6月6日,而下一次的金星凌日預計在2117年12月11日。我們很幸運,在有生之年經歷了兩次金星凌日現象,而下次的金星凌日,我們無論如何是看不到了。
金星最亮時刻
西大距時的金星
金星什么時候最亮呢?是不是金星東大距或者西大距時刻呢?金星東大距或者西大距時,從地球上看它與太陽的角距離達到了最大,金星被太陽照亮的部分也達到了50%,但這不是金星最亮的時候,因為這時候的金星處在離地球相對較遠的位置上。例如,2025年1月10日金星東大距時,它離地球大約1.0188億公里。而在東大距之后1個月的2月15日,金星迎來了最亮時刻,視星等高達-4.85。此時的金星距離地球大約6328萬公里,比金星東大距時近了大約3860萬公里。不過隨著距離的靠近,從地球上看金星被照亮的部分卻減小到了26%左右,但這絲毫不影響金星的亮度達到了最亮。
金星最亮時的相位
因此,金星最亮的時候是東大距后的一個月左右或者西大距前的一個月左右。從地球上看,金星被照亮的部分在26%時最亮。
金星,這顆太陽系中獨特而明亮的行星,一直以它的規律運行,展現著宇宙的神秘與魅力,吸引著我們不斷探索。 關于夜空中明亮的金星,你還知道哪些有趣好玩的天文知識呢?一起分享下吧!
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