毕业论文
您现在的位置: 水星 >> 水星选择 >> 正文 >> 正文

金星凌日是如何发生的为何下一次看到要等到

来源:水星 时间:2022/10/22

金星凌日是如何发生的?为何下一次看到要等到年?

在年的6月8日,全世界会很多人有幸目睹一桩极为罕见的天文景象。地点得宜的观察者,如果用适当的滤光镜保护他们的眼睛及双筒或单筒望远镜,将能看到金星的轮廓衬在太阳表面,形成一个黑点横越烈焰盘面的景象,历时长达六小时。整个金星凌日过程在亚洲、非洲与欧洲的大部分地区都可看到;澳洲的人们只能在日落之前,看到凌日的开始阶段;等到太阳在美国和南美洲的东海岸升起时,金星已经完成凌日过程的四分之三了。美国西岸和南美洲西南部的人们,很不幸地将完全错过这场盛事。

金星凌日并不像日食那么壮观,日食是由月球通过地球和太阳中间造成的。虽然金星有月球的3.5倍大,却离地球远得多,因此和太阳比起来只是个小点,约只有太阳直径的3%。那么,为什么科学家、教育人士和业余天文学家对即将发生的凌日这么兴奋呢?原因之一是这是个罕见的现象:到目前为止,天文学家仅观测过五次金星凌日,上次发生是年12月6日。虽然说年还有一次机会;但那之后就得交棒给他们的子孙,等到年再观察了。

金星凌日的吸引力,另一部份来自于17~19世纪试图观察它而留下的多采多姿历史。这段事迹具备科学探险故事的所有要素:国际竞争、神秘的观测效应,而其争议性的结果,又会影响天文学史上最重要的问题之一。除此之外,金星凌日也令目前的研究人员备感兴趣,因为这个现象可能有助于现代天文学一个热门问题的研究:侦测太阳系外的行星。

从克卜勒到库克船长

任何行星凌日的发生都是简单的几何问题:该行星必须从观察者和太阳之间通过。从地球我们可以看到水星和金星凌日;由火星上,还可以看到地球凌日。(科幻作家克拉克著名的短篇小说〈地球凌日〉,灵感便来自知道在火星上的观察者,年5月11日时可以看到地球由太阳面上横过。)这样的事件相对来说不常发生,因为各行星的轨道和黄道(由地球上看太阳在天空中的路径)并不是在同一个平面。例如金星轨道和地球轨道有3.4度的夹角,因此即使金星和太阳在同一个方位(天文学家称之为「合」),大部分时候金星都远在黄道的上方或下方,而不是横过太阳表面)。同样地,月球绕行地球也不是每个月都造成日食;它通常会由黄道的上方或下方通过。

「黑滴效应」是英国探险家库克船长在年金星凌日时观察到的现象。上图是根据库克的观测所绘制,显示金星的边缘连附着太阳的边缘,使得测定接触的确切时间变得不可能。库克猜测这个效应起因于金星的大气。

金星凌日只有当地球和金星在两者轨道交叉处附近发生「合」的时候才会产生,所以凌日事件通常每年只有四次。凌日事件之间的间隔是可预测的:通常一次凌日后8年会有第二次;过.5年后发生下一次,8年后再有一次;再过.5年后重新循环。为什么成双的凌日通常会间隔8年才发生呢?因为金星绕太阳一周需要.7天,13个金星年几乎正好等于8个地球年。一对凌日事件中的第一次发生后8年,金星和地球的轨道之舞又回到几乎相同的位置,所以它们仍然会大致和太阳对齐。太阳的角直径(即它在天空中看起来的大小)大约是0.5度,所以能容许些微的误差;如果第一次凌日时金星由太阳盘面某一侧靠近边缘处横过,下一次就会由另一侧横过。但是有时候,一对凌日事件中只发生一次凌日,那是因为另一次稍有偏差。14世纪就只发生了一次金星凌日,而年12月18日也将是如此。

因为金星凌日很难用肉眼看见,在人类历史上大部分的时期,人们都不知道有这样的事情。第一个预测行星凌日的人,是17世纪德国天文学家克卜勒(JohannesKepler),他编写的鲁道夫星表是当时最为准确的行星运动指南。他指出,水星会在年11月7日横过太阳,接着是金星在同一年的12月6日凌日。克卜勒没有活着见到他的预言是否正确;他死于年。那次水星凌日至少被三个人观察到,其中最有名的是法国自然哲学家贾山迪(PierreGassendi),他留下了详细的记录。贾山迪估计水星的视直径大约是20角秒(约是1度的1/),这本身就是一大科学进展。不过,那次金星凌日在欧洲无法看见,虽然克卜勒已向全世界发出了消息,但目前未知有任何人观察到它。

转载请注明:http://www.0431gb208.com/sjslczl/2096.html