你是否曾經(jīng)在夏夜抬頭,好奇太陽系最外層那些冰巨星到底長(zhǎng)什么樣子?如果有,那即將到來的7月4日清晨,可能會(huì)給你一次幾十年都難得再有的機(jī)會(huì)。就在那天凌晨,遠(yuǎn)在幾十億公里外的天王星將與火星在天空中靠得出奇地近,近到一副普通的雙筒望遠(yuǎn)鏡,甚至一雙足夠敏銳的眼睛,就能同時(shí)捕捉到它們。這不是科幻電影里的情節(jié),而是真實(shí)的天文現(xiàn)象,而且我們正站在它發(fā)生的倒計(jì)時(shí)里。
這個(gè)故事要從一個(gè)常見的天文冷知識(shí)說起。我們常常聽說,太陽系里只有五顆行星可以用肉眼看到——水星、金星、火星、木星、土星。但很多人不知道的是,天王星其實(shí)也在肉眼的極限邊緣上徘徊。它是太陽系第七顆行星,亮度大約在6等左右,正好處在人類裸眼在絕對(duì)黑暗環(huán)境里能夠感知的臨界點(diǎn)。換句話說,想要純粹靠人眼看到天王星,需要同時(shí)滿足兩個(gè)條件:第一,天空得黑得不能再黑,幾乎沒有一絲人造光源的污染;第二,你得非常確切地知道該往哪里看,因?yàn)樵谀欠N昏暗程度下,天王星就像一滴融入墨汁的淡綠色星點(diǎn),很容易就被背景里同等亮度的恒星給吞沒了。
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通常情況下,人們需要借助星圖一點(diǎn)一點(diǎn)地比對(duì),才可能把它從茫茫星海中撈出來。但在7月4日這個(gè)特別的凌晨,事情會(huì)變得簡(jiǎn)單得多——簡(jiǎn)單到像按圖索驥。因?yàn)槟悴恍枰俸鸵粡埣堎|(zhì)星圖較勁,火星會(huì)自動(dòng)為你指路。
根據(jù)比利時(shí)天象計(jì)算專家讓·梅烏斯(Jean Meeus)的計(jì)算,火星和天王星將在協(xié)調(diào)世界時(shí)7月4日5時(shí)(也就是北京時(shí)間當(dāng)天下午13時(shí)左右,但我們需要在天亮之前去看)達(dá)到角距離的最近點(diǎn),兩者之間僅僅相隔6角分。6角分是什么概念?如果你對(duì)天文學(xué)家用的這種度量單位沒感覺,我們可以拿夜空里一個(gè)著名的“視力表”來換算。在北斗七星斗柄中間的那顆星叫開陽(Mizar),它旁邊有一顆稍微暗一點(diǎn)的伴星叫輔(Alcor)。古代征兵時(shí),常讓士兵用肉眼分辨這兩顆星來檢測(cè)視力,它們之間的角距離大約是12角分。而在7月4日凌晨,火星和天王星的間距,只有開陽和輔之間距離的一半。你可以想象,在黎明前的東方低空里,將要上演一場(chǎng)微縮版的“雙星表演”,主角卻是一顆我們熟悉的紅色行星,和一顆常年隱沒在黑暗里的冰藍(lán)世界。
觀測(cè)這場(chǎng)表演的時(shí)間窗口也很友好。目前,火星大約在晨曦第一縷微光出現(xiàn)前半小時(shí)升起。找到它并不難:在凌晨4點(diǎn)左右,面朝東偏東北方向的地平線看去,你會(huì)發(fā)現(xiàn)一顆泛著淡淡橙色、亮度在1.3等左右的星點(diǎn)低懸在那里。這時(shí)候它還不算特別耀眼,用望遠(yuǎn)鏡看甚至?xí)X得很小,直徑不到4.5角秒,就像一粒發(fā)光的沙子。在它正上方大約5.5度的位置,就是著名的昴星團(tuán),也就是我們常說的“七姐妹”星團(tuán)。昴星團(tuán)像一小簇碎鉆聚在一起,即便在肉眼看來也相當(dāng)明顯。火星就位于昴星團(tuán)正下方不太遠(yuǎn)的地方,只要先找到這團(tuán)小星星,再往下稍微挪一挪視線,你就能鎖定火星的位置。整個(gè)場(chǎng)景就像昴星團(tuán)是燈塔,火星是系在它下方的一枚浮標(biāo),而你要做的,就是盯住這枚浮標(biāo)。
接下來就是整件事最巧妙的環(huán)節(jié)了。一旦你通過肉眼或者雙筒望遠(yuǎn)鏡鎖定了火星,只需要把目光移到火星的正上方很近的地方,去尋找一顆比火星暗淡得多、帶著淡淡綠色調(diào)的星點(diǎn)。那就是天王星。它的亮度大約只有火星的63分之一,非常纖弱,但因?yàn)樗驮诨鹦堑念^頂上緊挨著,所以即便你用的是一架最普通的小型天文望遠(yuǎn)鏡,甚至是一副倍數(shù)稍高一點(diǎn)的雙筒望遠(yuǎn)鏡,都可以在同一個(gè)視野里同時(shí)看到這兩顆行星。這種同框出現(xiàn)的震撼,遠(yuǎn)比單獨(dú)觀看更令人難忘。因?yàn)槟銜?huì)實(shí)實(shí)在在地感受到深空的距離感——火星離我們大約幾千萬到上億公里,而天王星此刻卻在30億公里之外。
可能有人會(huì)問,天王星明明比火星大得多,它的直徑幾乎是火星的7.5倍,為什么看起來反而這么暗、這么小?答案恰恰就在于它那遙遠(yuǎn)得有些抽象的距離。在地球上看來,天王星與我們的距離差不多是火星的9.5倍以上。光是從天王星反射到我們眼睛里,都得花上大約2小時(shí)40分鐘,而火星那邊只需要幾分鐘。因此,即便天王星本體龐大,在望遠(yuǎn)鏡里它的視直徑也只有3.5角秒左右,和只有4.5角秒不到的火星幾乎相當(dāng)。兩者的大小差異,在距離的拉扯下被抹平了,最后留在天空中的,只是兩顆靠得極近的針尖般的光點(diǎn)。一顆偏紅,一顆淡綠,像一對(duì)彼此個(gè)性迥異的舞伴,在漸亮的晨光里短暫地并肩。
其實(shí),火星和天王星每2.38年就會(huì)發(fā)生一次“相合”,也就是從地球上看起來,它們運(yùn)行到了同一條視線方向附近。但大多數(shù)時(shí)候,這種相合的距離并沒有那么近。像今年7月4日這樣,兩者距離壓縮到僅僅6角分的情況,平均大約每40年才能遇到一回。而上一次同樣理想、同樣適合在暗夜條件下觀測(cè)的極近距離相合,已經(jīng)過去了許多年;下一次再想在深色夜空里看到火星和天王星挨得這么緊密,需要一直等到2147年12月8日。也就是說,如果錯(cuò)過這次,要么就要再等一百多年,要么就只能期待某些不如這次理想的接近了。
對(duì)于視力極好、又擁有絕佳暗夜條件的天文愛好者來說,這次甚至有機(jī)會(huì)挑戰(zhàn)肉眼直接看天王星——就在火星邊上,那粒小小的淡綠色光點(diǎn),不用任何光學(xué)輔助,或許就能被你收入眼中。當(dāng)然,這并不是一件輕輕松松的事,你需要一個(gè)完全沒有月光、沒有城市光害的觀測(cè)點(diǎn),并且提前讓眼睛充分適應(yīng)黑暗。但一旦成功,那種親眼“捕獲”遠(yuǎn)日行星的滿足感,會(huì)成為很長(zhǎng)一段時(shí)間里和朋友聊天時(shí)最酷的談資。
如果你已經(jīng)準(zhǔn)備好了雙筒望遠(yuǎn)鏡,或者打算架設(shè)一臺(tái)小型天文望遠(yuǎn)鏡,那還有個(gè)額外的彩蛋可以留意。在離天王星大約2角分下方,有一顆更加暗弱的天體,乍一看很像天王星的衛(wèi)星。可實(shí)際上,它根本不屬于天王星系統(tǒng),而是一顆遠(yuǎn)在背景深處、被編錄為HIP 19146的普通恒星。這顆恒星的編號(hào)前綴“HIP”,來源于依巴谷星表(Hipparcos catalog),是由歐洲空間局發(fā)射的依巴谷衛(wèi)星精確測(cè)定過位置的恒星之一。看到它并不會(huì)帶來什么驚天動(dòng)地的發(fā)現(xiàn),但那種“我認(rèn)出了一顆遠(yuǎn)得離譜的恒星”的瞬間,卻很適合收束這個(gè)凌晨的觀測(cè)故事。
所以,7月4日的凌晨,你可以這樣安排:提前查好當(dāng)?shù)氐娜粘鰰r(shí)間和天氣,找到一個(gè)朝東北方向視野開闊、光污染盡可能少的觀測(cè)點(diǎn),最好在凌晨3點(diǎn)半到4點(diǎn)之間抵達(dá)。先試著在東方低空辨認(rèn)出昴星團(tuán)下面那顆橙色的火星,然后用雙筒望遠(yuǎn)鏡或者尋星鏡對(duì)準(zhǔn)它,在它的正上方搜尋那顆帶著點(diǎn)綠色的暗淡伴星。當(dāng)你第一次在鏡筒里確認(rèn)那就是天王星時(shí),別忘了你正在用幾十億公里外反射過來的光子,搭建一次只屬于你和宇宙的短暫連接。而這樣的連接,下一次要等上百年,才能在同樣暗黑的天空里再次輕易地重現(xiàn)。
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