水星凌日的奥秘
“水星凌日”是指水星运行到地球与太阳之间,它们三者之间几乎成一条直线时,水星就会从太阳表面经过。这时人们在地球上可以看到,在耀眼的太阳光球层上,有一个小小的黑圆斑(像人脸上的一颗黑痣)自东向西缓缓移动,这一天文现象就叫“水星凌日”。
在人类历史上,第一次预告水星凌日是“行星运动三大定律”的发现者,德国天文学家开普勒(1571~1630)。
他在1629年预言:1631年11月7日将发生稀奇天象——水星凌日。当日,法国天文学家加桑迪在巴黎亲眼目睹此现象。
1631年~2003年,共出现50次水星凌日,其中,发生在11月的有35次,发生在5月的仅有15次。水星凌日发生的原理与日食相似。
由于水星和地球的绕日运行轨道不在同一个平面上,而是有一个7度的倾角。因此,只有水星和地球两者的轨道处于同一个平面上,而日、水、地三者又恰好排成一条直线时,才会发生水星凌日。地球每年5月8日前后经过水星轨道的降交点,每年11月10日前后又经过水星轨道的升交点。所以,水星凌日只能发生在这两个日期的前后。
“水星凌日”跟月亮遮住太阳出现日食的原理一样,但其概率比日食小得多,因此更显难得。据记载,“水星凌日”大约100年会出现13次,大多发生在11月,而在5月比较罕见。
观察水星凌日必须借助望远镜。它与观察太阳黑子的方法相似。通常有两种方法:一是投影法。通过望远镜,把太阳投影到一张白纸上进行观察。二是目视法。在望远镜的物镜上装上滤光镜,再进行观察。天文爱好者可以用烧电焊用的黑玻璃,也可以用X光底片或计算机软盘的磁片,几张重叠起来制成眼镜,戴上它用双筒望远镜观察水星凌日。
选购双筒望远镜时需注意两点:一是口径(物镜)越大越好,物镜(前镜)直径70毫米的较理想;二是选购多层镀膜的物镜,通常镀绿膜、蓝膜的较好,镀红膜的最差。需要着重指出的是,观察水星凌日,千万不能用肉眼直接看太阳,要注意保护眼睛。
水星的奥秘
在太阳系的八大行星中,水星获得了几个“最”的纪录:
◎离太阳最近。水星和太阳的平均距离为5791万千米,约为日地距离的0.387倍,是距离太阳最近的行星,到目前为止还没有发现过比水星更近于太阳的行星。
◎轨道速度最快。它离太阳最近,所以受到太阳的引力也最大,因此在它的轨道上比任何行星都跑得快,轨道速度为每秒48千米,比地球的轨道速度快18千米。
◎一“年”时间最短。地球每一年绕太阳公转一圈,而“水星年”是太阳系中最短的年。它绕太阳公转一周只用88天,还不到地球上的3个月。这都是因为水星围绕太阳高速飞奔的缘故。难怪代表水星的标记和符号是根据希腊神话作比喻,把它比作脚穿飞鞋、手持魔杖的使者。
◎表面温差最大。因为没有大气的调节,距离太阳又非常近,所以在太阳的烘烤下,向阳面的温度最高时可达430℃,但背阳面的夜间温度可降到零下160℃,昼夜温差近600℃,是行星表面温差最大的冠军,这真是一个处于火和冰之间的世界。
◎卫星最少的行星。太阳系中现在发现了越来越多的卫星,总数超过60个,但只有水星和金星是卫星数最少或根本没有卫星的行星。
◎一“天”时间最长。在太阳系的行星中,水星“年”时间最短,但水星“日”却比别的行星更长,在水星上的一天(水星自转一周)将近两个月(为58.65地球日)。
在水星的一年里,只能看到两次日出和两次日落,那里的一天半就是一年,地球人到了水星上很不习惯。