天象预告 | 土星冲日，观测“夜空草帽”的机会来啦

下周可关注的天象是发生在8月2日14点的土星冲日。另外月亮将在8月2日16点过远地点，朔月出现在8月8日22点。

土星冲日

什么是土星冲日呢？我们知道，土星在地球轨道之外围绕太阳运行，称为地外行星。外行星还包括火星、木星、天王星和海王星。外行星在天上运行的过程中，和太阳、地球的位置关系不断发生着变化。我们在地球上看到它们在天空中出现的时间和位置也不断在变化。当地球运行到外行星和太阳之间时，此时这颗外行星和地球、太阳处在一条直线上。从地球上看起来，这两个天体遥遥相对，一个升起一个落下，用天文术语说这颗外行星和太阳的黄经相差180度，此时就是这颗行星的冲日。

冲日只会发生在外行星身上，水星、金星这两颗内行星就不会发生冲日，因为它们在地球轨道之内运行，永远不会跑到地球轨道外边去。因此，土星冲日并不是土星冲到太阳那儿去了，恰恰相反，冲日时土星和太阳在天上差了大约180度，是角距离最远的时候。就像满月时太阳、月亮和地球的位置关系一样。冲日时土星到地球的距离最近、亮度最亮，整夜出现在天上，是最佳的观测机会。

8月2日傍晚 土星位置示意图（地点：北京）

图源：星图软件

8月2日土星冲日时位于摩羯座。亮度达到0.2等，非常明亮，只比织女星稍暗一些。冲日前后一段时间是观测土星的最好的时机。

天黑后土星就会从东南方升起，随着时间推移，逐渐升高，午夜时分运行到天空的正南方，位置最高，后半夜逐渐偏向西方，天亮前从西南方地平线落下，整夜都可以观测。

在土星升起后约1个小时，明亮的木星也将随后升起。木星比土星还要亮得多，接近-3等，它将在今年8月20日冲日。

土星

土星到太阳的距离在太阳系的行星中排在第六位，是人们用肉眼所能轻易看到的最远的一颗行星。土星的公转轨道半径稍大于9.5个天文单位，大约是14亿千米。在1781年发现天王星之前，一直被当做是太阳系的边界。由于距离太阳较远，土星在轨道上运行的平均速度只有约9.6千米/秒，绕太阳一周大约要用29年半，是五大行星中在天空中运动最慢的一个。

土星在中国古代也称为镇星。土星的英文名称则是来自于罗马神话中的农业之神萨图恩。萨图恩相当于希腊神话中的第二代天神克罗诺斯，他在推翻了自己的父亲第一代天神乌拉诺斯之后登上天神的宝座，后来又被自己的儿子宙斯推翻下台。

土星 图源：星图软件

土星属于气态巨行星，个头在太阳系的行星中居第二位，仅比木星稍小。土星赤道方向的直径是地球直径的九倍半，体积是地球的七百多倍。但是土星的平均密度很小，每立方厘米只有不到0.7克，比水的密度还要小，因此它的质量只有地球的95倍。土星的自转速度特别快，大约10个半小时自转一周。由于自转速度很快，所以土星看起来是一个明显发扁的球体，它的两极直径和赤道直径之比为0.912。

土星光环

土星是望远镜中看起来最漂亮的天体，因为它有一个美丽的光环。用30倍左右的望远镜就可以明显看出土星的光环，如果望远镜放大到100倍以上，就可以把光环看得非常清晰。

土星光环位于土星的赤道面上，由于土星赤道面与它绕太阳公转的轨道平面之间有个27°左右的夹角，这造成了从地球上看起来，土星光环样子在逐渐变化。有时光环张得很开，就像一顶漂亮的宽边草帽。有时光环又很窄，变成一条直线。有时甚至会消失不见，即使是最好的望远镜也难找到它的影子。

最早观测到土星光环的是意大利伟大的科学家伽利略。他在1610年用自己制作的望远镜观测到土星两边有奇怪的附属物，当时正是土星光环将要闭合的时候，看不出环的样子。他认为这是土星两旁的两颗小星。两年后小星消失了。不过，到1616年伽利略又看到了它们，但始终没有搞清楚它们到底是什么东西。直到几十年后，荷兰天文学家惠更斯证实它们是和土星本体分离开的光环，并解释了光环隐现的原因。1856年，英国物理学家麦克斯韦从理论上证实了土星光环的结构，认为土星环不是固体物质环，而是由无数独立的小颗粒构成，它们都在土星赤道面上绕土星旋转。

立秋

8月7日立秋，立秋是二十四节气中的第13个节气，也是秋季第一个节气，此时太阳到达黄经135°。立秋的“立”是开始的意思。意味着炎热的夏天即将过去，秋天将要来临。当然这时并不是秋天真的已经到来了，立秋过后一时暑气难消，还有“秋老虎”的余威，因为立秋还在三伏天之中，立秋过后还有三伏中的末伏，今年末伏第一天是8月10日，在立秋之后三天。

文章作者：北京天文馆 寇文