说起金星大家都很熟悉,但是说起启明星,可能很多朋友就不知道了,如果再说长庚星,可能很多朋友都没有听说过。其实启明星和长庚星都是金星。
居住在城市中的人,很少会看到黎明之前东方天空中那颗明亮的大星,因为它很容易被高楼大厦阻挡,或者被城市中的光污染所淹没,但是在农村的黎明时分,很多时候能看到明亮的启明星在太阳升起之前闪耀夜空,它的名字意思就是“开启黎明”,就是白天即将到来的标志,有时甚至在太阳将出地平线的时刻还能看到它,可见它的亮度有多高。
而在傍晚时分,我们也经常能在西方的天空中看到一颗明亮的大星,这时候它的名字叫长庚星,也就是长寿的意思,它和启明星实际上都是金星,但是古人并不知道它们是一颗星,所以给它叫了两个名字,不过通常能在早晨看到启明星的时候,在傍晚的时候是看不到长庚星的,因为金星只会在太阳的一边出现,不可能一夜之间就运行到另一边。
金星是天幕中除了太阳和月亮之外最亮的天体,它为什么这么亮?是因为它是除了月亮之外,距离我们地球最近的天体,最近的时候只有3800万公里,不过它最亮的时候,却并非距离地球最近的时候,因为这个时候金星的背面向着我们的地球,通常我们只能看到太阳照射它的大气层的光线,只有当它距离近日点和远日点距离交大的时候才最亮。
金星很亮的另外一个原因是它的体积足够大,其直径接近地球的95%,质量为地球的80%,但是它的大气层却比地球还浓厚,上面云层较多,也可以反射阳光,其表面气压相当于地表大气压的96倍,这都是它胜过地球的另一个邻居火星的地方,火星的直径只相当于地球的一半,大气层也十分稀薄,表面气压只相当于地球的0.8%,所以它的视面积较小,因此金星看上去要比火星亮得多。
上图中的星球从左至右为水星、金星、地球、火星的等比例大小。
金星身份转换的秘密,它为啥时而启明时而长庚,常伴太阳左右?
说到身份转换,很可能有人会联想到另一位金星,其实时空通讯今天要说的此金星非彼金星。但此金星自古以来也是一直有两个身份,即启明星和长庚星。古诗曰:东有启明,西有长庚。为什么会有这种现象呢?今天我们就来解密。
金星是太阳系的一颗行星。
地球也是一颗行星,而且是太阳系类地行星里面最大的,金星属于老二,体积和质量都比体积略小。其中质量为4.869x10^24kg,约为地球的80%,直径为12103.6 km,约为地球的95%。(见上图)
何谓类地行星?就是和地球差不多结构的行星。在太阳系,有八大行星,其中有4颗是类地行星,有4颗是类木行星。根据体积和质量大小,4颗类地行星为地球、金星、火星、水星,其主要特征就是有一层岩石外壳包裹,有固体的地表;类木行星又叫气态巨行星,这些行星主要由氢、氦、氖等轻元素组成,没有岩石固体表面,它们体积和质量都很庞大,密度较小,太阳系类木行星根据质量大小排列有木星、土星、天王星、海王星。
行星本身不发光,是依靠反射太阳光才被我们肉眼看到,因此行星的大小,距离我们远近,太阳照射到它们身上的角度不同,我们看到的亮度就会不一样。而且地球和其他的行星都在运动,上述条件都会不断发生变化,因此在一年中,我们看到的行星亮度和位置也就不一样。
金星为啥会有两种身份?
金星有时是启明星,有时又是长庚星。启明星出现在拂晓的东方,又叫晨星;长庚星出现在太阳落下地平线后的西方,又叫昏星。古时候人们不知道它们是一颗星星的两种表现,就把把它分别称为启明星和长庚星。
我们知道,太阳系所有的行星都是围绕着太阳旋转,而类地行星又叫内行星,也就是运动在靠太阳比较近的内圈,金星更是在地球的内侧。因此从地球上观测,金星就常在太阳附近,就好像跟着太阳走。
从地球观测,当金星运行在太阳的西边时,它就总会在太阳升起前出现,好像太阳是被这个星星拉拽着出来的,黎明是它呼唤出来的,因此叫做启明星;而金星运行到太阳的东边时,当太阳落下地平线后,它就会出现在西方的天际,预示着长夜的来临,由此成为长庚星。
金星视星等最亮时可达-4.8等,是最亮的恒星天狼星-1.46等的20多倍。视星等是数值越小越亮,时空通讯过去文章多有解释,这里就不多扯了。天空中除了太阳和月亮,金星就是最亮的天体,在夜空中很显眼,尤其是在太阳出来前和落山后的黄昏,天比较亮,许多星星都被隐去了或还没有出现,它就几乎是天边唯一的一颗亮星,因此自古以来就被人类所注意,就成为了启明星和长庚星。
而水星本来也在地球内侧,但由于其太小,只有地球体积的5.62%,又距离太阳太近,常常被太阳光辉笼罩了,很难被人类观测到,所以它虽然也会伴随太阳出现,但却没有做启明星和长庚星的资格。而地球外侧的星球就没有这种视运动现象了,这就是只有金星能够成为启明星或长庚星的原因。
金星身份是如何转换的?
从地球角度来看,金星并不能被一直看到,这是因为地球和金星都在围绕着太阳运行,而行星本身不发光,是依靠反射太阳光才能够看到,这样地球和金星相对位置不一样,看到的金星就是不一样的,有时候很亮,有时候会暗一些,有时候还会看不到。
人类肉眼看到的金星是一颗圆圆的亮点,如果用望远镜观测,就会像看到月亮一样,根据太阳、地球、金星三者运动变化,出现盈亏圆缺,当这种变化被地球视角看到亮面最大时,而距离地球又相对最近时,就会达到最大亮度。
一般金星运行到东大距和西大距附近时,人们观测到的金星最亮,而到达上合或下合位置时,就看不见了。因为上合时会被太阳挡住了,下合时正好在太阳与地球的中间,只有一个黑黑背阴在太阳中间,肉眼是看不到的。(见上图)
地球公转周期为365.24219天,金星公转周期为224.71地球日,这样,地球和金星每隔约584天就会有一次会合,也就是相对最近距离。而金星从东大距运行到西大距时,只需要141天,但从西大距再到东大距,要围绕着太阳转大半圈,因此需要443天左右。
所谓东大距、西大距就是从地球上看,金星与太阳的张角最大,因此能够看到更多的金星阳面(太阳照耀到的那一面),且这时又相对地球更近,因此就会更亮。金星东大距和西大距时,与太阳角度约46°左右,而水星也有东大距和西大距,但角度只有18°~28°,这也是水星难以观测的原因。
今年金星运行情况。
今年,我们能够有幸看到金星出现东大距和西大距各一次。从2019年末开始,金星就出现在西南方低空,这时金星还是长庚星,金星开始慢慢变亮;到了2020年的3月25日,金星运行到东大距,亮度达到视星等-4.5等,随后越来越亮,4月份达到-4.7等,成为今年最亮的长庚星。
随后金星快速接近太阳,6月上旬淹没在太阳光芒中,短暂消失后就出现在了东方低空,这时它已经成为启明星。7月10日,将达到转到太阳西侧后最亮时刻,视星等可达-4.7等,之后与太阳张角越来越大,8月13日到达西大距,这时的金星距离地球越来越远,因此亮度也相对弱了些,约为-4.4等。
9月份以后一直到年底,随着金星越来越靠近太阳,也越来越离我们远去,观测会渐渐变弱,但一直可以看到它。一直到2021年3月26日,金星到达上合位置,也就是到了太阳背面,在这前后有一段短暂时间,金星就会隐匿不见了,随后又会变成长庚星。
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金星为何如此明亮?
金星,我国古代俗称“太白金星”,又叫“启明星”、“长庚星”,是天空中最亮的星星,仅次于太阳和月亮。金星最亮时,亮度是天空中最亮的恒星——天狼星的10倍。
金星如此明亮的原因有两点。一方面,是因为它包裹着厚厚的云雾,这层云雾可以把75%以上的日光反射回来,而且对红光反射能力又强于蓝光,所以,金星的银白光色中,多少带点金黄的颜色。另一方面,金星距离太阳很近,除水星以外,金星是距太阳第二近的行星,它到太阳的距离是10800万公里,太阳照射到金星的光比照射到地球的光多一倍,所以,这颗行星显得特别耀眼明亮。
金星绕日公转轨道在地球的内侧,这点与水星很类似。但金星的轨道比水星轨道大一倍,所以,金星在天空中离太阳就要远些,容易被看到。金星被我们看到时,它与太阳距角可以达到470,也就是说,金星在太阳出来前三小时已升起,或者在太阳下落后三小时出现在天空。这样很多地区的人很容易见到它。在我国古代,当它在黎明前出现时,叫做“启明星”,象征天将要亮了;而当它在黄昏出现的时候,叫它“长庚星”,预言长夜来临了。启明星、长庚星就是金星,往往是晚上第一个出现和清晨最后一个隐没的星星。