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昨晚天空现“双星拱月”好戏,今年还将发生两次“月掩火星”天象!天文迷快收藏

作者:陈子鹏(北京师范大学天文系毕业,科普作者、译者,风光摄影师)

审稿:郑永春(中国科学院国家天文台研究员、科普作家)

来源:《知识就是力量》杂志

昨日(2021年2月19日)入夜后,如果你曾向西南方向看去,你会看到一轮上弦明月悬于天空,而它的前后有一明一暗两颗橙红色的亮星作为它的“护驾”。这便是天象双星拱月。

什么是“双星拱月”

“双星拱月”这一天象其实并不罕见,当月亮附近出现两颗明亮的星星时,我们便可以称之为双星拱月,亦称双星伴月,而在更极端的情况下甚至会发生“众星拱月”的特殊现象。我们知道太阳系中各大行星的公转轨道大致都处于一个平面上,因而在地面上看去,它们大致都在同一条轨迹上运动。以太阳的运动为基准,我们将这个轨迹称为黄道。月球作为地球的天然卫星,它的公转轨道与地球围绕太阳公转的轨道存在一点点的夹角,所以月球的位置总是在黄道附近飘忽不定。那么当两颗行星运行到我们在地面上看去较为接近的位置时,又恰巧遇上了“路过”的月球,明亮的月光照耀下众星的光芒只得收敛,这就形成了一幅拱月的画面。不过这只是我们在地面所见的现象,而即使它们看上去在天空中距离仅差咫尺,它们实际上却是相距甚远,毕竟我们不能只凭借肉眼就测出这些星星到地球的距离。

大家可能在之前的新闻报道中听说过这一现象,双星拱月的情况也多半发生在较亮的两颗行星与月球相会聚的时刻。例如去年的11月19日傍晚,逐渐靠近的木星和土星在渐微的暮光下巧遇了一弯蛾眉月,两颗明亮的巨行星拱卫一轮新生的月亮。

下图便是当时这一现象的模拟图。因为月球的公转速度明显快于地球围绕太阳的公转速度或其他行星的运动速度,月球前一晚和后一晚在天空中的位置会有明显不同,通常也可以说“往后一天月亮晚50分钟升起”,因而出现双星拱月这样的天象的机会只有一晚。

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此次“双星拱月”有何好戏?

我们一般谈及双星拱月的时候,“双星”大多数情况下都是行星,因为上面提到过行星的位置总是在黄道附近,而月球也不会偏离黄道太远,因而这几颗星星在天空中相遇的可能性就更大。但是黄道附近并没有很多明亮的恒星,并且相对于行星,恒星的位置变化的幅度极小,因此两颗明亮的恒星拱月现象目前不太可能发生。而一颗亮恒星和一颗行星相伴明月则有一定的可能。此次便是红色的行星火星和红色的恒星毕宿五星与一轮上弦月联袂上演的一场“双星拱月”的天文好戏。

此次,月球来到了金牛座,金牛座中最亮星,也是全天第15亮星,毕宿五,是一颗明亮的红巨星。在冬季夜空中它十分容易辨认,本身具有的橙红色光芒也让它和其他亮星明显区分开。除此之外,金牛座中还有著名的昴星团,又名七姐妹星团,在晴朗的夜空中可以看到一小团好似淡淡雾气的亮斑,如果仔细分辨的话会发现它们实际上是几颗单独的星星。而另一个主角在偏西方向的白羊座尾部,这便是火星,同样是一颗橙红色的明星,并且自从去年7月开始它确实成为了“大明星”。

下图是昨晚8时的模拟星图。图正中央朝向西南方向,月球、火星、毕宿五和冬季星空中其他明亮恒星的位置均有标注。

两颗红色星球与明月的相遇使得这次双星拱月的天象与以往相比有了独特之处,恰好最近火星依然是大家关注的热门之一。在我国的天问一号、阿联酋的希望号相继成功入轨之后,昨日凌晨4时55分,美国的毅力号火星车顺利着陆火星,自去年的火星探测窗口以来的所有探测器都完美的完成了它们的任务。

昨晚天黑以后,在西南方向的天空中出现了这两颗橙红色的星星。古人云“月明星稀”,月球的亮度要明显大于其他星体,因而月光其实也是种干扰,会阻碍我们找到这些略暗弱的星星,但也不至于完全遮盖它们的光芒。如果实在找不到、或者不知如何辨别,可以借助星图软件来帮助搜寻。

下图是月球、火星、毕宿五详细的相对位置,在图中我还标注了黄道的走向,可以看到月球和火星都距离黄道不远,金牛座因其跨越黄道而成为了大家熟知的十二星座之一。毕宿五所在的几颗恒星可以连成一个V字形,我们有时也会将其称为毕星团,而在黄道另一侧的数颗紧靠在一起的恒星就是上文提到的著名的昴星团。

我国古代对于天空中恒星的命名和划分有着严格的标准。毕宿五所属的毕宿和昴星团的昴宿都是我国古代划分黄道的二十八宿之一,这里的“宿”指的也就是月球每一晚“投宿”的位置,如今我们测出月球的公转周期为27.32天,与二十八宿相差无几。

下图便是将西方星座替换为我国古代星官之后的结果。可以看到毕宿和昴宿之间有一颗不那么亮的恒星被命名为月星,在我国古代这颗星也是恒星体系中月亮的象征。虽然它本身不如月亮或者其他恒星那么明亮,在西方也没有独特的称谓(在金牛座中它的代号是金牛座37,没有αβ一类的代号),但是它还是被冠以“月”的星官,又恰逢双星拱月,这似乎也是一个有意思的巧合。

两颗橙红色明星伴于明月两侧的现象只在昨天出现,之后月球将继续向东运动,越过金牛座之后与两颗星渐行渐远。之后它们只会分别单独重逢,而不会形成昨晚的景象。不过月球与火星的故事还远没有结束,今年我们还有机会见到月掩火星的天象。

今年就将发生两次“月掩火星”

当某颗星与月球极为接近时,如果它们的运行轨迹相叠,就会发生这颗星被月球阻挡的现象,我们称其为“掩星”。在双星或多星拱月时也有可能出现这样的情况,只不过概率非常之低,在一般情况下我们不用考虑。因为月亮是一个“圆盘”,相比其他点状的星星,它在运行时很容易覆盖路径上的一些恒星,但是月掩行星的现象则要少见的多。今年就将发生两次月掩火星的天象,某种意义上说这也是火星“拱月”的极致了。其中最近的一次将发生在4月17日,我国境内只有海南岛南部和南海诸岛可以看到。下图模拟了在三亚观测到的景象,图中标注了具体的时间,此时火星即将被月球遮盖,而掩盖火星的月面是没有被阳光照亮的,所以我们会觉得火星“凭空消失”了,这将是非常有意思的事情。

对双星拱月及其相关内容的介绍就到这里。也希望大家有机会的话能多抬头仰望星空,认识那些明亮的恒星,再体验体验数星星的乐趣。

注:以上配图均为作者提供,均来自于虚拟天文馆Stellarium星空模拟软件,除最后一张的模拟位置是在三亚之外,其余的模拟位置均在北京。

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