荧惑守心
火星,因其色红如火而得名,是太阳系中受到人们关注最多的行星。中国古人称火星为“荧惑”,因为它的亮度变幻无常,令人感到迷惑。西方天文学家曾将火星视为希腊神话中战神Mars的化身。古人经过长期对夜空的观测发现,每过若干年,空中就有两颗红色且明亮的星呈现相互靠近的趋势,这两颗星之一就是荧惑,也就是火星,而另一颗则是“大火”(心宿二)。古人将这一现象视为大凶之兆,因此曾经对其进行细致的记录、解释,并据此做出预言,还赋予了这一现象一个专有名称,即“荧惑守心”。
最近一次荧惑守心发生于2016年8月26日,当晚火星与心宿二非常靠近,可于21时左右在空中看到这一现象,如图1.28所示。
图1.28 2016年8月26日发生荧惑守心时,火星与心宿二的位置
根据相关文献记载,古代天文官曾多次做出伪造数据、散布谣言等行为。科学的本质在于追求真理,动念之间必须遵守伦理道德。
科技始终在不断地进步,人类自从登月成功之后,便将宇宙探索的重点转移到了地球的邻居——火星上。人们对火星的研究越多、认识越深,对这颗星球的种种幻想也越多。如今,人们期待火星成为人类的另一个美好家园。2012年天文学领域最大的新闻莫过于美国国家航空航天局(NASA)发射的好奇号探测器在火星表面成功着陆,并对火星进行了各项研究,还传回了许多珍贵的资料,为人类揭开了火星神秘的面纱,让人类以新视野和新思维重新认识了这颗星球。
图1.29 好奇号探测器在火星成功着陆
假设有朝一日人们可以在火星上生存,那么当仰望天空时会看到怎样的情景呢?会不会同时看到两个“月亮”(火星有两颗卫星)?而目睹新天文奇观“地球凌日”也是有可能的,或许还会有观星者在火星上做观星记录,并对星座产生全新的认识。
如果在火星上参考星座盘来寻找、观测空中的星座,可能会感到失望。虽然在地球上和在火星上看到的是同一个太阳,并且视太阳也会在黄道上移动,但是在地球上看到的天空和在火星上看到的天空有很大的不同。我们可以想象一下,天蝎座还会形如一只大蝎子吗?猎户座还会与金牛上演“斗牛”的景象吗?牛郎星与织女星还会在银河两端等待“七夕相会”吗?北斗七星还会形如汤匙,为我们充当指针吗?
话说回来,为什么会出现荧惑守心现象?为什么这一现象会出现多次?这是由于在太阳系八大行星中,地球围绕太阳旋转一周的时间相比位于其公转轨道外部的行星(如火星)来说要短,因此在角速度上显得比这些行星要“快”。如果在地球上看这些行星,会发现空中原本向东移动的行星会“停”下来,甚至改为向西移动,这说明地球在公转轨道平面内“超越”了该行星,但在地球上看这颗行星仍是向东移动的。地球与火星的相对运动轨迹如图1.30和图1.31所示。类似现象在生活中十分常见。例如,在乘坐汽车时,如果旁边同向行驶的汽车的速度慢于我们乘坐的汽车,那么在视觉上会感觉那辆车在“倒退”。
图1.30 在地球上看到的火星移动轨迹
图1.31 地球与火星在公转轨道上的相对位置及对应的观测结果
从图1.30和图1.31可以看出,在地球上看到的火星移动轨迹存在“逆行”的情况,并且当火星位于图中的2—6处时,始终在一个范围内移动。另外,图中地球和火星都是沿自西向东的方向围绕太阳公转的,那么天文学上的方向是如何判断的呢?这一问题可以借助地球仪来研究。如果令站在地球仪前的人将双臂平伸,那么其右手指向的方向即为西方,而其左手指向的方向则为东方,如图1.32所示。
图1.32 通过地球仪判断天文学上的方向