问伊桑:为什么没有望远镜就看不到水星?


太阳系和太阳的八个行星的大小与物体的大小成比例,但与它们的轨道直径无关。 在肉眼可见的所有行星中,水星是最难看见的。

从远古时代起,人们就知道五个行星,即“流星”:水星,金星,火星,木星和土星。 他们每个人都在夜空中在星星的背景下移动,而不是像其他所有发光点一样保持静止。 但是,如果用肉眼很容易看到金星,火星,木星和土星,那么我们大多数人从未见过水星。 我们的读者真的不喜欢这样:
我坐在沙滩上,看着日落,心想-你怎么能用肉眼看到水星? 我知道这是可能的,但是人们如何观察它足够长的时间才能理解它是“流星”? 这是我见过的唯一的经典星球!

在用肉眼最难看到的行星列表中,水星以很大的距离遥遥领先,这是有充分理由的。


当我们跟随内行星时,它永远不会离太阳太远。 由于水星与地球轨道的大小存在显着差异,因此水星离太阳的移动角度不得超过28度。

与其他行星不同,水星从不离开夜空的地平线。 从地球的角度来看,这是因为水星是最靠近太阳的行星。 仅此一项就不会带来很大的不便; 问题是我们的位置比他远! 当水星与太阳之间的最大距离(以阿弗里恩为单位)时,它与太阳之间的距离为7000万公里,仅是地球到太阳的典型距离的47%。 不幸的是,从我们的角度来看,这意味着即使在理想的情况下,水星也仅离开太阳28°。


太阳系内部世界的轨道按比例缩放。 很难从地球上看到汞,因为它离太阳并不远。

但是,这种理想的对齐几乎永远不会发生。 水星的轨道是椭圆形的,并且距太阳最近(在近日点),距太阳只有18°。 当然,大多数时候他甚至都没有处于理想状态,即最大伸长率。 在大多数情况下,它离太阳更近,这给世界各地的专业天文学家和业余爱好者造成了麻烦。


在澳大利亚新南威尔士州的黎明天空中,迈克·萨尔威(Mike Salway)能够拍摄升起的月亮,水星(上方),木星和火星。 通常由于太阳,水星不可见。

原因很简单:白天无法观察到大多数天文物体。 要看到它们中的大多数,有必要使太阳落山并且天空变暗。 当太阳低于地平线超过18°时,天空完全黑暗,但是理想情况下,只有当太阳低于地平线不到6°时才能看到水星。 在最大伸长率下,水星看起来非常明亮-相当于Canopus,它是整个天空中第二明亮的星星。 当星星出现在天空中时,水星也会出现。


这仅每11年发生一次,但是有时用肉眼可见的所有五个行星都可以一起看到。 水星始终是最难发现的东西。

这些条件的结合-水星与太阳的距离太近,以及太阳必须超越地平线数度-对于来自世界各地的许多试图看到水星的人来说,这是一个大问题。 出现问题的原因是水星,太阳和地球在黄道的大致同一平面中运动。 在地球上,太阳不仅在东方升起,还直接穿过天顶到达西方,然后在那里落下。 它沿着弯曲的路径移动,并且纬度越大,影响越大。


到冬至时,如果您从20度(左)或70度(右)的纬度进行观测,太阳穿过天空的可见路径将有很大不同

对于生活在任何半球第45个平行线以上的每个人[这几乎是整个俄罗斯-克拉斯诺达尔以北的所有地区。 翻译],这个问题是如此严重,以至于原则上,即使地平线晴朗,傍晚或早晨天空晴朗,您也不注定要看到水星。 但是靠近赤道,看到水星很简单。 那些生活在离赤道足够近的地方-理想的是南纬10-15度-可以在7月的最后一周和2017年8月的第一周自由看到水星。


在高纬度,太阳的路径与垂直方向成很大的角度,在赤道附近,太阳几乎垂直地上升并落下。

7月30日,水银的最大伸长率达到27.2°,此时可以在夜空中看到它。 从南部的10-15°纬度看,日出和日落几乎是垂直的,也就是说,当太阳到达18°的位置并且理想的黑暗降临时,水星仍将在地平线上方9°。 从7月20日到8月9日,将有可能观察到水星的“游荡”,并确保这确实是一颗行星。


最好用大望远镜观察水星,并从数十张不同的照片上叠加一下,您可以为它构图得很好(在左边-从1998年开始,在中心-从2007年开始),或者飞往水星并直接拍摄(在右边-2009年Messenger任务的照片) 。

那么,您如何看待水星比赤道更靠近两极? 例如,在8月21日,可以在美国东海岸的第45条平行线上观测到日全食。 然后,在太阳附近,水星是可见的,在它上方,离地平线更远的是火星。


模拟2017年8月21日的日食

水星对我们来说是相对难以获得的,主要是因为我们生活的自由度。 当太阳不允许天空变得足够暗直到您要寻找的行星消失在地平线之后时,您如何看到某些东西? 有时可以看到更好,有时更糟,但是最好是移近赤道,在日落之后(当水星处于最大东延伸率时)向西看,或者在黎明之前向东(当水星处于最大西延伸率时)向西看。


哈勃太空望远镜

哈勃太空望远镜是发射到轨道的最强大的天文台。 从地球上方的低轨道,他可以为我们提供太阳系所有世界的最佳图像,而无需直接经过巨大的天文距离即可获得这些图像。 但是哈勃从未看过水星。 它靠近太阳有风险-如果直射的阳光不小心掉到望远镜的镜子上,所有光学系统都会燃烧。 即使有20°的余量,控制望远镜时间的管理员也永远不会被允许使用哈勃望远镜观测水星,甚至金星。

因此,只要在正确的时间更靠近赤道,您不仅可以看到太阳系的最内层行星,并观察其如何徘徊,还可以看到哪怕是人类最大的太空望远镜也无法到达的。


在2018年1月1日,水星达到其最大的西方伸长率。 这将是从北部高海拔地区看到它的最佳机会。

而且,如果您真的想从北部高纬度地区看到水星而没有任何旅行,那么最好的时间将是2018年1月1日凌晨7:00至凌晨7:15。 向东看,火星和木星将彼此靠近,然后沿着它们形成的线一直到地平线,靠近即将升起的太阳。 如果东方的地平线晴朗,您会看到木星和地平线之间的亮点-这就是水星。 但是最简单的方法是靠近赤道。

伊桑·西格尔Ethan Siegel) -天体物理学家,科学普及者,《爆炸的开始》的作者! 他写了《超越银河》( Beyond the Galaxy )和《追踪学:星际迷航的科学》( Treknology )一书。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN408727/


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