天象预告 | 地球将过“远日点”,一年中距离太阳最远
发布时间:2021年07月02日
小伙伴们,大家好!欢迎来到本期天象预告~ 下周将发生的天象有哪些呢?我们一起来看看北京天文馆首席科普专家寇文老师的讲解。
水星西大距
下周可观测的天象有发生在7月5日的水星西大距。在这前后几天都有机会在日出前的东方偏北低空观测到难得一见的水星,此时水星位于金牛座。
7月5日日出前水星位置示意图 图源:星图软件
水星合月
7月8日13点还会发生水星合月。日出前可以看到月亮位于水星上方不远处,相距大约4度。由于当天是农历五月二十九,距离7月10日9点的朔月只有两天,因此月亮是一轮弯弯细细的残月。这些在上周的天象预告中向大家做过介绍。
7月8日日出前水星、月球相对位置示意图 图源:星图软件
地球过远日点
下周还有一个值得一提的天文事件:7月6日地球过远日点。
远日点
大家都知道地球是围绕太阳运动的,一年运转一圈。地球围绕太阳转动的轨道并不是一个正圆形,而是一个非常接近正圆的椭圆。随着时间变化,地球和太阳之间的距离也在从远到近不断地变化。
远日点是指地球运行到距离太阳最远的地方。每年7月初,在北半球夏至过后不久,地球与太阳的距离达到最远。
地球离太阳远
怎么反而是夏天呢?
地球的近日点是在每年的1月初。可能有人会有误解,觉得既然地球离太阳远,接收到的太阳热量相对较少,应该温度低才对,怎么反而是夏天呢?
其实温度高低的季节变化主要是由地球自转轴倾斜角度引起的,而不是地球在轨道上到太阳的距离。
由于地球轨道的偏心率很低,基本接近正圆,所以近日点和远日点的日地距离变化并不算太大。日地之间平均距离大约为1.5亿千米。在地球过近日点时,地球距离太阳大约为1.471亿千米。而在远日点,地球到太阳的距离大约为1.521亿千米。也就是说每年7月初地球到太阳的距离比1月初要远大约500万千米,500万千米这个数字听起来似乎很大,但和日地之间的平均距离1.5亿千米相比,就显得微不足道了,只占3.3%。
当然理论上说,哪怕只近一点点,地球从太阳接收的热量肯定会多一点点,但这是对整个地球来说的,对南北半球分别来看,对气温影响更大的是太阳直射点的位置。
我们知道,地球绕太阳自西向东公转的同时还在绕地轴自转,地球公转的轨道所构成的平面叫黄道面。地球一面绕地轴自转,一面绕太阳公转。在这一过程中,地球自转轴与公转的黄道平面并不相互垂直,而是倾斜的。两者之间的夹角大约为66°34′。这就造成了一年中不同时间太阳直射地球表面的位置在北回归线和南回归线之间不断变化,也就造成了南半球和北半球的四季轮换。
对我们所处的北半球来说,每年夏季太阳直射点一直处于北半球。夏季是北半球日照时间最长的季节。在北极圈内会出现极昼现象,太阳终日不落。夏至的时候,太阳直射北回归线,之后太阳直射点向南移动。但由于太阳辐射到地面的热量仍比地面向空中散发的多,气温仍将继续升高。所以,夏季天气炎热并不是因为太阳离得更近了,而是由于太阳照射的角度高,日照时间长。此时在南半球由于太阳照射角度比较低,正是寒冷的冬季。顺便说一下,如果我们生活在南半球,季节冷暖和地球到太阳的远近协调一致,就不会有前边的疑问了。
地球围绕太阳公转一周并不是精确的一年365天,而是多了大约6个小时,所以每年过近日点和远日点的时间并不是完全固定的。今年地球过近日点的时间是1月2日22点,过远日点是在7月6日6点。
我们看到的太阳
会有大小变化吗
既然地球距离太阳有近日点、远日点之分,那么我们看到的太阳大小会有什么变化呢?会不会像有所谓的“超级月亮”一样,也有“超级太阳”呢?目前还没有这种说法。距离有变化,太阳看起来的大小肯定也要变化,只不过和月亮大小的变化相比,太阳大小变化的幅度要小得多。
从视直径来看,我们看到的月亮最大时比最小时大了约14%,而我们看到的太阳最大时只比最小时大了约3.4%。太阳视直径的变化范围在32.5-31.4角分之间,最大和最小只相差1.1角分。月亮大小的变化用我们的眼睛就已经很难分辨了,变化幅度小得多的太阳就更无法分辨了。
太阳观测提示
另外观测太阳不像看月亮那么方便,可以直接用眼睛看。太阳光非常强烈刺眼,在看太阳时一定要用滤光镜对太阳进行减光。
如果你要用天文望远镜观测拍摄太阳,一定要在望远镜前加装专业的减光镜或减光膜。
如果你的望远镜焦距足够长,比如焦距在一米以上,可以拍摄比较大的太阳像,也可以尝试在近期拍摄一张太阳照片。到明年一月初,再用这同一套设备拍摄太阳。比较一下,看看能不能分辨出这两张照片上的太阳大小不一样。
文章作者:北京天文馆 寇文