4月的星空中,有一个星座很抢眼,就是室女座,因为在室女座中有一颗行星和两颗小行星在一周之内将轮番上演冲日大戏。这么多天体在同一个天区同时到达最佳的观测时机,是很有意思的天象,也是锻炼观测能力、摄影技巧的好时机。除此之外,4月还将发生一次月全食和一次日环食,不过遗憾的是,这两次天象在中国的观测条件都十分不利,几乎无法观测。
火星是地球轨道之外离地球最近的行星,公转周期为687个地球日左右。地球在“跑道”的内侧,跑得比火星快,每隔2年2个月左右的时间,地球就会从后面“追上”火星,到达离火星最近的地方。当太阳与火星分列地球两侧,三者排成一条直线时,就叫做火星冲日。天文学上定义地外行星的黄经与太阳黄经相差180°时称为“冲”。在火星冲日前后几天,太阳落山时,火星从东方升起,日出时火星从西方落下,火星整夜可见,且亮度和视直径都达到最大,是观测火星的最佳时机。
今年火星冲日发生在4月9日,火星位于室女座,亮度约-1.5等,视直径约15″。
1999年至2022年火星冲日时火星与地球的距离示意图
由于地球和火星的轨道均为椭圆,尤其是火星的轨道偏心率比地球更大,近日点与远日点的距离差更大,因此每次冲日时,火星与地球的距离也不同。如果冲日时火星恰好位于近日点,地球恰好位于远日点附近,就叫做“大冲”,地球和火星的距离就会非常近(小于6000万千米),比如2003年8月的火星大冲,火星与地球的距离成为6万年来的最短距离,约5575.8万千米,火星的亮度达到-2.9等,视直径达到25″,在小望远镜中可以清楚地看到火星极冠。反之,如果冲日时火星位于远日点,地球位于近日点,则地球与火星的距离可达1亿千米以上,观测的效果就比大冲时逊色很多了。
2014年4月9日火星冲日前后,火星在天空中的位置示意图。
发生在今年的火星冲日,火星离地球较远,达到9200万千米,仅比2010年和2012年的冲日近一点。从上图可以看出,以后的几次冲日会越来越利于观测,2018年的火星大冲仅次于2003年,是非常值得期待的。
2014年谷神星和灶神星在室女座运动示意图
谷神星以前被认为是一颗小行星,它和灶神星的编号分别为1号小行星和4号小行星。2006年矮行星的概念和范围确定之后,谷神星被划分为矮行星。谷神星的轨道周期是4.6年,灶神星更短一些,是3.63年。通常这两颗小行星在天空中距离较远,但每隔17年左右,运动更快的灶神星会追上谷神星,二者出现在同一天区。2014年就是谷神星和灶神星相会的年份,在今年的大部分时间里,它们都在室女座中相距不到5°的天区范围内,步调基本一致地运行着。4月13日灶神星冲日,亮度5.7等,在理想的观测条件下,视力好的人可以用肉眼直接看到它。4月15日谷神星冲日,亮度7.0等。在这一段时间内,二者的角距离只有3°多一点,用双筒望远镜可以同时看到它们。如果用相机连续拍摄这个天区,通过比对不同时间的两张照片,就能发现两个移动的目标,那就是谷神星和灶神星。
冲日之后,谷神星和灶神星的角距离将进一步缩小,到今年的7月初,二者相距仅有10角分!这是从1800年以来,这两颗小行星角距最小的一次。8月之后,灶神星将超越谷神星,下次再相聚就要等到2031年了。
2014年将发生两次月食,且都是月全食。发生在4月15日的月全食在亚洲极东部、大洋洲(除澳大利亚西部)、太平洋、北美洲(除极东北部)、南美洲、大西洋(除极东南部)、非洲西部、北冰洋极小部分、南极洲大部分地区可以看到。对中国来说观测条件并不好,几乎观测不到。另一次月全食将发生在10月8日,那一次在中国可以看到带食月出,到时候我们再介绍。
月食都发生在月相为满月的时候,月球傍晚升起,清晨落下,整夜可见,这意味着在地球上处于夜半球的人们都有可能看到月食。然而这一次月食眷顾的不是中国,而是地球的另一半。此次月食发生在中国的下午,初亏13h58m,食甚15h46m,复圆17h33m,对中国的观测者来说,月食全程月球在地平线以下,因此看不到。但是在极东北地区和东部部分沿海地区,月亮升起来时,还位于地球的半影中,因此可以看到一点点半影月食。
2014年4月29日日食带示意图,标注时间为食甚时刻,单位为世界时(UT)。
2014年4月15日月全食全球见食情况示意图
日食和月食经常成对发生,在月食发生的前后半个月,就有可能发生日食。2014年也有两次日食,都发生在我们刚刚介绍的两次月食之后的朔月时。这两次日食在中国都观测不到。
第一次就是4月29日的日环食。这次日食时,环食带在南极洲划过一个小小的圆弧,只有在这个极小的范围内可以看到环食,在印度洋东南部、亚洲极东南部、大洋洲西部、南极洲部分地区可以看到偏食。另一次日食发生在10月24日,我们到时候再介绍。
(责任编辑 张恩红)
2014年4月重要天象预报
□ 马 劲