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十萬個為什麼 | 為什麼水星很難見到?

導言

1974年的3月29日,美國空間探測器「水手10號」飛近水星,拍攝並傳回第一批水星照片,這是人類第一次對水星有了清晰的了解。在43年後的今天,在早晨和黃昏,你也可以去地平線上找一找,看看能不能看到水星?

為什麼水星很難見到呢?這是因為,水星和金星的運行軌道都在地球軌道內側,所以它們被稱作「內行星」。水星是距離太陽最近的一顆行星,同太陽的平均距離只有5790萬千米,約0.38天文單位,所以水星同太陽的角距離不會超過28°,很容易被淹沒在太陽光里。傳說,連偉大的天文學家哥白尼都未曾目睹水星尊容。古代,有30°為一「辰」的說法,因為水星離太陽不超過一「辰」,所以又叫辰星。

水星凌日照片

水星與太陽的相對位置可以用黃道坐標系來表示。黃道坐標系是以太陽周年視運動的軌跡為基圈,以春分點為原點構成的坐標系。黃經圈即垂直於黃道的面在天球上的投影。當水星的黃經與太陽黃經相同時,稱為「合」或者「合日」。

水星與地球分居太陽兩側時稱為「上合」,在太陽同側時叫「下合」。上合后,水星位於太陽東面,日落後出現在西方低空,這時候叫昏星;反之,下合后,水星位於太陽西面,我們就需要在日出前不久在東方低空尋找,這時候的水星就是晨星。觀測水星的最佳時機是「大距」,即水星離太陽角距最大的時候,水星在太陽東面時(昏星)叫東大距,在太陽西面時(晨星)叫西大距。

然而即便是在大距時候,也必須要求天氣晴朗,找一開闊地,在日落後或日出前約1小時的時間才能看得到,而此時地平高度往往只有十幾度,觀測難度可想而知。

水星的「合」和「大距」

水星距離太陽最近,也是公轉周期最短的行星。它繞太陽公轉一周只有87.97天(地球日)。而它的自轉速度卻比較緩慢,周期長達58.65個地球日,相當於公轉周期的2/3。也就是說,水星上3天就等於那裡的「兩年」。也正是這個原因造成水星晝夜溫差巨大。漫長的白天遭受太陽的炙烤,在陽光直射處的溫度可超過350℃,而黑夜裡溫度則跌至-170℃。



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