水星
提起水星，或许不少人都市料到哥白尼。有不少文章都用“哥白尼一辈子都没见过水星”，来阐述水星察看的推绝易。确切，哥白尼在《天体运转论》中，关于金星、火星等运用的都是他自身的察看数据，惟有水星用的是同时期其余天文学家的数据。说他没见过水星，或许失之武断，不过有一点能够必定：哥白尼见到水星的时机并未几。
水星之于是不那末轻易看到，主若是由于它离太阳的角间隔太近，老是被并吞在璀璨的阳光里。水星到太阳的平衡间隔为0.个天文单元，它和太阳之间的角度最大不超出28.3°，这象征着它经常会在天还没有彻底黑下来时就已落山，或许刚从地平线回腾越没多久，天就曾经大亮。惟有在天气见黑时，水星仍具备对照大的地平高度，才有益于察看。这时不但可察看的时候更长，况且受大气扰动、消光的影响也更小。
上面咱们就来剖析一下在日出/日落时水星的地平高度，并以此来判定甚么岁月察看水星最好。
“夹角”影响水星高度
图1北回归线以北，日出前或日后进，黄道和地平的夹角示妄念。若是日落时黄道和地平的夹角很小，那末纵使水星离对照远，它的地平高度也有限。反之，若是夹角对照大，就算水星离太阳略近一些，它照样或许具备更大的高度。水星常伴太阳左右，它的地平高度天然也和太阳的场所相关。咱们领会太阳系的八颗行星基础在统一个平面上绕日公转，这即是黄道面。“黄道”是太阳在星空靠山中运转的轨迹，包罗水星在内的行星基础上都顺着黄道活动。咱们常说的黄道十二宫，就散布在黄道带上。
黄道是一个大圆，它和咱们的地平圈有两个交点，并造成一个夹角。由于地球在自转，黄道和天体都在从东向西做视活动，交点的场所和夹角的巨细时时刻刻都在改变。对水星察看而言，咱们体贴的是在日出或日落的岁月，这个夹角有多大。为表述便利，下文把这个岁月的夹角简称为“夹角”。如图1所示，由于水星位于黄道邻近况且老是离太阳不远，夹角大时它才有或许呈如今较高的天际。反之若是夹角很小，它将与黄道一同歪斜着“躺”在地平邻近，高度就推绝达观了。
表1日出、日落时黄道与地平圈的夹角取最大、最小值的日期。天天日出（或日落）的岁月，黄道和地平的夹角都有所不同，况且在一年当中呈周期性改变。如表1所示，在北回归线以北的地域，春分（3月21日先后）日落和秋分（9月21日先后）日出时的夹角最大，春分日出和秋分日落时的夹角最小。
南回归线以南恰巧相悖，春分日出和秋分日落的夹角最大，春分日落和秋分日出的夹角最小。夹角的详细数值与地舆纬度相关，纬度越高，夹角越小。在北京（北纬40度），夹角在26.5～73.5度之间。在哥白尼生涯的波兰（约为北纬52度），夹角最大时为61.5度，最小仅为14.5度。惟有在南北回归线之间的地域，夹角才或许到达90度，详细日期和纬度相关。
“距角”也是重要成分
“夹角”最大的日子，水星就最高吗？谜底是不是认的。还要看此时水星离太阳的角间隔是不是够大，如图1所示，若是它们离得太近，水星高度照样有限。
图2水星、地球的公转示妄念，轨道数据按比例。它们的相对场所从下合再回到下合，所阅历的时候叫做集中周期。水星的集中周期是整个行星中最短的，平衡为天。其它，由于水星的公转轨道对照扁，大距时，它与太阳之间的角间隔出入较大，从18度到28度不等。为耀眼起见，图中增加了参考网格。水星和太阳的角间隔，取决于水星、地球的相对场所。在它们缠绕太阳公转的进程中，会呈现四个值得注重的相对场所。如图2所示，离别是下合，西大距，上合，东大距。上、下合产生在水星和太阳位于视野统一方位时，从上合（或其余场所，例下列合、东大距等）再回到上合（或这个场所）所阅历的时候，即是水星的“集中周期”，平衡为天。东、西大距即是在一个周期中，水星和太阳角间隔最大的岁月。东大距时，水星是昏星，西大距时是晨星。由于行星的公转轨道都不是完备的正圆，个中又以水星轨道最扁，它离太阳最远的岁月比近来的岁月远了50%。这使得情景繁杂起来。
大距时水星和太阳的角间隔，称为“距角”。由于椭圆轨道的相关，水星大距时的距角并不恒定，最大可达28.3度，最小惟有18度。这边轻易混淆的是，18度是距角的最小值，不是水星和太阳角间隔的最小值。角间隔彻底能够小到0度，“水星凌日”时即是如许。借用数学上的观点，距角即是角间隔函数的个别“极大值”。
水星大距能够产生在一年中的任何岁月。由于水星和地球的轨道都对照稳固（即指日点进动短期内不显然），于是某个日期产生大距时，距角理当是个稳固的值。也即是说，只需是在是日产生的大距，距角都基真相等，咱们能够联结图2留意研究一下个中的情理。在图3中，咱们统计了~年间水星大距产生的日期和那时的距角，看来它俩确切是逐一双应的。产生在3月下旬的西大距或许8月中下旬的东大距，距角最大。产生在2月下旬的东大距或许9月中下旬的西大距，距角最小。南半球前提更佳
角间隔与前方提到的“夹角”，协同决意了日出、日落时水星的地平高度。个中夹角的影响更大一些。
距角是角间隔的极大值，它只和日期相关，和纬度无关，于是它现实上束缚了给定日期水星高度的最大值。如图3所示，以9月21日秋分日为例，水星东大距的距角为26.5度左右。不管咱们在哪儿察看，日落时水星的地平高度都不成能超出26.5度。咱们能够用一根棍子的高度来类比水星高度：距角相当于棍子的长度，不管棍子在地平面上怎样摆放，它的高度都只可小于即是长度。
图3~年水星大距情景统计。横坐标为大距产生的日期，纵坐标为大距时的距角，单元为度。橙色数据点为东大距（昏星），蓝色数据点为西大距（晨星）。距角束缚了水星高度的最大值。比如1月4日，不管在哪儿察看，不管“夹角”取值怎么，日落时水星的地平高度都不成能超出19.5度。数据起原：《天文喜好者》积年增刊。
“夹角”相当于指定了棍子的歪斜角度，它不但和日期相关，还随纬度改变，最后决意了给定日期、给定处所的水星高度的最大值。照样以9月21日为例，日落时在赤道上察看，此时“夹角”为67.5度，水星高度最大能够到达26度；而在北京察看，由于日落时的“夹角”惟有27.5度，水星最高也不会过超13度。用棍子类比的话，也即是在统一天，对统一根棍子，不同纬度请求不同的摆放角度，终于各地所见的高度也都不相仿。
若是“夹角”最大时恰巧碰上距角对照大，那末水星的地平高度就对照高（注：水星的公转轨道面并不彻底重合于黄道面，而是尚有7度的夹角，这会增长题目的繁杂性，不过对终于影响不大）。云云一举两得的情景恰恰产生在南半球。距角最大的西大距产生在3月下旬，此时水星是晨星，况且恰巧碰上南半球大部份地域日出时的夹角最大，水星能够对照高。而在北半球，3月下旬日出时夹角最小，两相叠加，水星的地平高度照样很低。产生在8月下旬的东大距也是如许。
表2日落时，不同纬度处水星地平高度的最大值。纬度越高，水星越低；南半球高于北半球。数据起原：欺诈stellarium软件统计得出。在北半球老是大距角碰上小夹角，而南半球能超过大距角加大夹角，于是整体而言，南半球看到的水星能够更高。如表2所示，在南半球中纬地域，日落岁月水星大距时的地平高度最大可达27度左右。而在北半球中纬地域，最大高度基础在21度高低。况且越往北，水星高度越低，察看难度越大。哥白尼住址的波兰，水星终年都不到17度，再加之气候多雾，确切推绝易见到它。
哪天察看水星最好？
我国的大部份地域，一年常常惟有2～3次最好的水星察看时机。离别是：产生在3月尾到6月初之间的东大距，最好是5月中下旬的东大距。这时水星是昏星，能够在黄昏时向西方天际去探求；以及产生在9月初到12月初之间的西大距，最好是10月中下旬的西大距。这时水星是晨星，要在破晓时向东方探求。
图4北京地域水星大距当天日落岁月，水星的地平高度（年-年）。数据供应：北京天文馆曹军以北京地域为例，整体而言，若是咱们想在日落时看到水星，1~7月的时机更好，后半年前提较差。如图4所示，8月到12月这段时候日落时水星的地平高度最大也不到15度，特为是9月中旬到周全10月，最高时也只在10度左右盘桓，基础上没法见到。晨星恰巧相悖，从2月到6月都很低，最好选鄙人半年察看。5月中下旬的昏星，水星最高可达20度左右，为终年昏星之最；10月中下旬的晨星，高度最大可达18度左右，为终年晨星之最。其余岁月高度更低、察看难度更大。比如年2月10日水星东大距，日落时地平高度在16°左右。注重，并不是说5月和10月的水星就确定会对照高，还须要恰逢大距才行。若是那时水星处于上合或下合邻近，那就只可静待来年了。其它，水星最高并不确定产生在大距当天，或许提早或推延一天左右。
归纳种种成分，北京一年中利于察看水星的日子总计也超不过个把月。比如做为昏星时，终年水星高度大于15°的总天数也惟有20多天。再加之气候的谬误定性，一年也可贵见到一再水星。在察看以前，咱们能够遵循《天文喜好者》杂志每月“天象预报”的音信提早做好操办。年将是察看水星的好日子，有两次大距都特别热诚最好察看日期。离别是5月17日的东大距（昏星）和10月25日的西大距（晨星），值得恭候！
蔓延浏览：水星的指日点在哪儿？
关于参与天文逐鹿或乐意更深入研究的读者，能够想想下列题目：太阳与水星远日点的连线指向哪个方位？已知水星的远日距为0.47天文单元。
文中提到水星和太阳角间隔最大只产生在3月下旬（西大距）或8月中下旬（东大距）。据此咱们能够大略预计出，此时的日地连线近乎笔直于水星轨道的长轴。以3月下旬为例，太阳就在春分点邻近，水星远日点大概在春分点西边不到90度，它的黄经应小于度。再思量8月下旬，可得出水星远日点的黄经应大于度。两相对照取平衡，能够大概猜度出这个黄经值约为度。2月下旬和9月下旬大距的距角最小，能够相仿地预算出水星指日点的黄经约为75度。两者恰巧自洽。
其它遵循图3能够发掘，一年中有两个特定的日子（6月4日先后和12月10日先后）产生东大距和西大距时，水星离太阳的角间隔相等。这即是当日地连线恰巧和水星的轨道长轴重合时。据此也能够判定出，水星的远日点理当朝向蛇夫座方位，指日点朝向金牛座方位。义务编纂李时雨
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