在這個節日季,天空中最特別的景象將不是拉著雪橇的飛天馴鹿,而是一次罕見的天體相會——一種宇宙的禮物,歷經多個世代才得以形成。12 月 21 日,木星和土星將發生“大合”,這是近 800 年來觀測到的最接近的一次。
當天體從地球上看去似乎經過或相遇時,就會發生天文合相。然而,要構成“大合”,則需要在我們太陽系中最大的兩顆行星之間發生相遇。木星和土星的軌道對齊,使得這兩顆巨行星大約每 20 年看起來會合一次。
然而,有些大合比其他大合更為“大”。木星和土星軌道的略微橢圓形,以及每個軌道相對於太陽赤道的傾斜程度,導致這兩顆行星在天空中的接近程度在其週期性合相中波動。在一些大合期間,這兩個世界似乎非常接近,幾乎互相擁抱;而在另一些大合期間,它們似乎最多也只是保持手臂的距離。(當然,這兩顆行星實際上從未真正接近過;在 12 月 21 日的相遇期間,它們仍然相隔超過 7.3 億公里。)
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在上一次大閤中,即 2000 年 5 月 28 日,木星和土星在天空中的視距離為 68.9 角分,是滿月直徑的兩倍多。相比之下,2020 年的大合——恰逢冬至,即北半球一年中最短的一天和南半球最長的一天——這兩顆氣態巨行星的視距離僅為 6.1 角分。這大約相當於一枚硬幣在手臂長度處的厚度。
“如果你有望遠鏡,你將能夠同時看到土星環和木星的伽利略衛星彼此靠近,”紐約美國自然歷史博物館的天文學家 傑姬·法赫蒂 說。
在某種程度上,這個特殊的細節使今年的天文奇觀更具詩意:上一次木星和土星如此接近是在 1623 年 7 月 16 日,那時伽利略還活著,在他首次使用望遠鏡發現木星的四顆最大衛星(現在統稱為他的名字)後僅僅十多年。然而,伽利略或地球上的任何其他人設法目睹那次大合的可能性很低,因為它的視位置靠近太陽,幾乎不可能看到。上一次出現如此接近且可見的大合是在 1226 年 3 月 4 日。“從歷史角度來看,那時成吉思汗還在亞洲遊蕩,”休斯頓萊斯大學的天文學家 帕特里克·哈蒂根 說。
您可以使用雙筒望遠鏡和望遠鏡詳細地觀看即將到來的大合,“但最棒的是我們將能夠用肉眼觀看它,”法赫蒂說。找一個可以觀看日落的地點,前方視野開闊,沒有樹木或建築物。在夜幕降臨後大約一小時左右,首先木星將出現在西方天空,然後是土星,這兩個閃亮的點與星星的區別在於它們不閃爍。“即使在光汙染的情況下,它們也可能可見——木星非常明亮,”哈蒂根說。
儘管大合將在 12 月 21 日到來,“你應該在此之前每晚都觀察木星和土星靠近,”法赫蒂建議道。否則,“就像收看節目的結局,而沒有觀看之前的所有劇集來了解發生了什麼一樣。透過觀察它們越來越近,你可以感受到天體力學在夜空中的運作方式。”
大合有時會引起科學家們推測它們與重大事件的可能聯絡。例如,約翰內斯·開普勒調查了伯利恆之星(在馬太福音的耶穌誕生故事中引導東方三博士找到基督誕生的星星)是否是大合,他計算出一次大合確實發生在公元前 7 年。“天文學家通常喜歡回顧古代的故事,看看在人們看到的迷人事物背後是否可能存在天文現象,”法赫蒂說。(哈蒂根指出,古代大合 並不是特別近或引人注目的一次。)
在這次大合結束後,觀星者不必等待數世紀才能看到下一次如此接近的大合。哈蒂根說,另一次巨行星相隔僅六角分的相會將在 2080 年 3 月 15 日到來。“現在外出觀看這次大合的年輕人有可能在 2080 年看到下一次接近的大合,”他說。“這將是世代之間的美好聯絡,讓你思考所有那些在過去見過這些合相的人——以及那些將在未來一瞥它的人。”
總而言之,考慮到現代社會的動盪不定,大合提醒人們如何在數千年的天體週期的恆定性中找到慰藉,法赫蒂說。“我們陷入了人類生命存在於其中的短暫時間裡發生的事情,但天文學涵蓋的時間範圍遠不止於此,”她指出。“面對正在發生的一切,你可以在天文時間尺度中找到視角。”
