標籤: 暫無標籤

水星凌日是一種天文學現象,是指當水星與太陽和太陽系其他星球連成一線,在那顆星球上便可看到水星凌日,在太陽的位置可看到水星的黑點通過。在太陽系中在金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星上都可以看到水星凌日。

1 水星凌日 -簡介

水星凌日水星凌日

當水星運行至地球和太陽之間,如果三者能夠連成直線,便會產生水星凌日現象。觀測時會發現一黑色小圓點橫向穿過太陽圓面,黑色小圓點就是水星的投影。水星凌日發生在五月初或十一月初,平均每百年出現十三次水星凌日的現象。

在人類歷史上,第一次預告水星凌日是「行星運動三大定律」的發現者,德國天文學家開普勒(1571至1630年)。他在1629年預言:1631年11月7 日將發生稀奇天象--水星凌日。當日,法國天文學家加桑迪在巴黎親眼目睹到有個小黑點(水星)在日面上由東向西徐徐移動。從1631年至2003年,共出現50次水星凌日,其中,發生在11月的有35次,發生在5月的僅有15次。每100年,平均發生水星凌日13.4次。

 

2 水星凌日 -原理

形成原因

水星凌日水星凌日
水星凌日發生的原理與日食相似。由於水星和地球的繞日運行軌道不在同一個平面上,而是有一個7度的傾角。因此,只有水星和地球兩者的軌道處於同一個平面上,而日水地三者又恰好排成一條直線時,在地球上可以觀察到太陽上有一個小黑斑在緩慢移動,這種現象稱為水星凌日。小黑斑是由於水星擋住了太陽射向地球的一部分光而形成的。

周期

由於水星僅88天就繞太陽一周,這種凌日的情形大約每四個月就有一次。但是又由於地球並不是靜止不動的,水星要超過地球花的時間實際上比88天要多。

平均每百年出現十三次水星凌日的主要原因,是因為水星的軌道是傾斜的,並未和地球的軌道在同一個平面上(地球圍繞太陽運轉的軌道也被成為黃道圈)。水星的軌道與黃道圈傾斜大約7度。在我們看來,這個傾斜度可能不算什麼。但是,要知道太陽系是多麼浩淼的空間和距離(太陽和地球之間的距離被成為「天文單位」--A.U.,有149,597,870.3公里),這就使得水星經常從地球和太陽之間的上方或下方掠過。

水星恰好在地球與太陽之間的位置,叫做低位交匯點。每當水星在低位交匯點靠近黃道圈時,被稱為「穿越軌道節點」。根據水星朝南運動還是朝北運動,分成上升節點和下降節點兩種。

當水星和地球處於AA位置時,水星穿過下降節點,處於低位交匯點,就會發生水星凌日現象。當兩個星球處於BB位置時,儘管水星也處於低位交匯點,但是它離黃道圈很遠,從地球上看,水星會從太陽的下面穿越。

3 水星凌日 -特點

水星是地球的內行星,直徑為4878千米。2003年水星凌日有三大特點

一是水星距離地球只有8415萬千米,比發生在11月的水星凌日近1737萬千米。

二是水星視直徑為12角秒,比發生在11月的水星凌日大五分之一。

三是視直徑,水星與太陽相比,為1比158;而11月的水星凌日,為1比193。因此,無論是觀察還是拍攝水星凌日,2003年都是不可多得的良機。 

4 水星凌日 -時間

水星凌日水星凌日
地球每年5月8日前後經過水星軌道的降交點,每年11月10日前後又經過水星軌道的升交點。所以,水星凌日只能發生在這兩個日期的前後。水星凌日發生在5月(降交點)比發生在11月(升交點)少得多。一生中能在5月看到兩次水星凌日的人,鳳毛麟角。

21世紀發生具體時間

注意:表中時刻全為格林威治時間,北京時間需加8小時

日期凌始外切  凌始內切  凌甚凌終內切   凌終外切最小日心距(角秒)中國觀測情況 

2006 Nov 08

19:12  19:14 21:41   00:08 00:10422.9 適合  
2016 May  09 11:12  11:15  14:57 18:39  18:42  318.5 不適合
2019 Nov 11  12:35   12:37  15:2018:02 18:04 75.9 不適合
2032 Nov 13 06:41   06:43   08:54 11:05   11:07 572.1 適合
2039 Nov 07 07:17 07:21 08:46 10:12 10:15 822.3 適合
2049 May 0711:0311:07 14:24   17:41 17:44 511.8 不適合
2052 Nov 09 23:53  23:55 02:2905:04 05:06318.7 適合
2062 May 10 18:16 18:20 21:3600:53 00:57 520.5 適合
2065 Nov 11 17:2417:26 20:06 22:46 22:48 180.7 不適合
2078 Nov 1411:42 11:44 13:41 15:37 15:39674.3  不適合 
2085 Nov 0711:42 11:45 13:34 15:24 15:26 718.5 不適合
2095 May 08 17:20 17:24 21:05 00:47 00:50 309.8 適合
2098 Nov 10 04:35 04:3707:1609:56 09:57 214.7適合

5 水星凌日 -觀測方法

水星凌日水星凌日

觀察水星凌日必須藉助望遠鏡。它與觀察太陽黑子的方法相似。通常有兩種方法:

一是投影法

通過望遠鏡,把太陽投影到一張白紙上進行觀察。

二是目視法

在望遠鏡的物鏡(前方)裝上濾光鏡,再進行觀察。

天文愛好者可以用燒電焊用的黑玻璃,也可以用X光底片或電腦軟盤的磁片,幾張重疊起來製成眼鏡,戴上它用雙筒望遠鏡觀察水星凌日。如何選購雙筒望遠鏡?一是口徑(物鏡)越大越好,物鏡(前鏡)直徑70毫米的較理想;二是選購多層鍍膜的物鏡,通常鍍綠膜、藍膜的較好,鍍紅膜的最差。需要著重指出的是,觀察水星凌日,千萬不能用肉眼直接看太陽,要注意保護眼睛。

 

 

6 水星凌日 -水星凌日(金星上觀察)

簡介

水星凌日(金星)是當水星運行到太陽和金星之間時發生的一種罕見的天文現象。當水星凌日出現,從金星上可以看到水星像一個黑色圓盤從太陽表面劃過。上次金星上的水星凌日發生在2007年06月04日。水星凌日的時間通常都超過8小時,但最近的水星凌日大多都少於7小時。水星與金星的會合周期是144.566日,它是運用公式 1/(1/P-1/Q) 運算,其中P(水星)的軌道周期是87.968日,而Q(金星)的軌道周期是224.695日。

時間

1971年6月11日 

1976年12月25日 

2005年11月17日 

2007年6月4日 

2011年6月3日

2012年12月18日 

2016年12月17日 

2022年7月2日

7 水星凌日 -水星凌日(火星上觀察)

簡介

水星凌日(火星)是水星運行到太陽和火星之間時,看見水星橫越過太陽前方的一種罕見天文現象。當水星從火星和太陽之間穿越時,從火星上可以看到一個黑色的小圓盤從太陽表面劃過。火星上的水星凌日比地球上的水星凌日更為罕見,要數十年才發生一次。 

火星漫遊車精神號和機遇號在2005年1月12日 (從14:45 UTC至23:05 UTC) 可能已經觀測到水星凌日的現象,但是提供的影像解析力不足。它們可能也從火星上觀測到視直徑有2'的火衛二凌日,火衛二2'的視直徑比視直徑只有6.1的水星大了20倍。噴射推進實驗室推算的天體歷 JPL Horizons指出,機遇號可以從凌的開始一直觀測到所在地的日落,大約是19:23 UTC;而精神號可以從所在地的日出,大約是19:38 UTC,一直觀測到凌的結束。 

原理

運用公式 1/(1/P-1/Q) ,可以算出火星與水星的會合周期是100.888天,式中水星的軌道周期 (P) 是87.969日,火星的軌道周期 (Q) 是686.98日。水星的軌道面相對於火星的軌道面傾斜5.16°,比相對於地球軌道面 (黃道)的傾角7.00°還要小。

時間

2003年12月18日

2005年1月12日

2005年11月23日

2013年5月10日

2014年6月4日

2015年4月15日

8 水星凌日 -水星凌日(木星上觀察)

簡介

從木星看見水星從太陽前方經過的水星凌日發生在水星直接從木星與太陽之間經過的時刻,從木星看見水星遮蔽了太陽盤面上很小的一部分。當凌日的時候,從木星看見的水星是從太陽盤面上經過的一個小黑點。水星凌日可能是從木星的衛星上觀察到,而不是從木星本身,凌日的時間和周遭的自然環境也會有些微不同。 

原理

利用公式1/(1/P-1/Q),可以計算出水星和木星的會合周期是89.792日。此處P是水星的恆星軌道周期 (87.968435日),Q是木星的軌道周期 (4330.595日)。水星軌道相對於木星黃道的軌道傾角是6.29°,比相對於地球黃道的7.00°略小一些。從木星看到的水星凌日系列周期通常是17,330日 (大約47.44年)。這相當於目星公轉4周,水星公轉197周,或是193個會合周期。由於水星繞日公轉比木星快了許多,因此在木星離開軌道交點之前,水星會有一次以上的機會經過交點,因此,在木星行經交點之際,水星凌日會在6年之間成集團性的發生。

時間

2000年2月9日

2005年12月25日

2006年3月26日

2011年11月28日

2012年2月26日

2018年1月12日

9 水星凌日 -水星凌日(土星上觀察)

簡介

水星凌日(土星) 是從土星看見水星從太陽的前方經過的凌。這種事情發生時,水星這顆行星直接從太陽和土星之間通過,在土星上的觀測者會看見一個小黑點遮蔽了太陽盤面的一小部分。在凌的時候,從土星會看見水星像一個很小的黑點從太陽表面的前方經過。前一次的凌日已經在2011年12月30日發生了。在土星衛星的表面比在土星本身更容易觀測水星凌日,而時間和過境的情況自然會有些不同。 

原理

水星和土星的會合周期是88.694天。可以利用公式1/(1/P-1/Q)計算出來,此處P是水星的恆星軌道周期 (87.968天),Q是土星的軌道周期 (10746.940天)。水星的軌道相對於土星黃道面的傾角是6.38°,小於對地球黃道的7.00°。從土星上觀測水星凌日,在大約30年的周期中會經歷到兩個群聚。

時間

1998年3月4日 

1998年6月1日 

1998年8月28日

1998年11月25日 

1999年2月21日

2011年12月30日

2012年3月28日 

2012年6月25日

2012年9月22日

10 水星凌日 -水星凌日(天王星上觀測)

水星凌日(天王星)是水星運行到太陽和天王星之間時,看見水星橫越過太陽前方的一種罕見天文現象。當水星從天王星和太陽之間穿越時,從天王星上可以看到一個黑色的小圓盤從太陽表面劃過。

11 水星凌日 -水星凌日(海王星上觀測)

水星凌日(海王星)是水星運行到太陽和海王星之間時,看見水星橫越過太陽前方的一種罕見天文現象。當水星從海王星和太陽之間穿越時,從海王星上可以看到一個黑色的小圓盤從太陽表面劃過。

上一篇[世界動物日]    下一篇 [四望鎮]

相關評論

同義詞:暫無同義詞