地球的“鄰居”火星將于1月12日運(yùn)行至本輪會(huì)合周期中距離地球最近的位置。屆時(shí)，公眾可以目睹近兩年中最近、最大的火星。當(dāng)天，火星與地球大約相距0.642個(gè)天文單位，約合9600萬千米，視星等約為-1.4等，好比兩顆行星在各自的軌道上近距離“相會(huì)”。
何為“最近”？中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)科普主管王科超解釋說，火星和地球都繞著太陽(yáng)公轉(zhuǎn)，二者間距離時(shí)遠(yuǎn)時(shí)近。火星與地球的平均會(huì)合周期約780天，即26個(gè)月左右，在每個(gè)會(huì)合周期中，這兩顆行星會(huì)迎來一次“最接近”。
然而，由于二者繞日運(yùn)行的軌道為橢圓且存在傾角，每次會(huì)合周期中，地球與火星的最近距離也會(huì)有所差別。“例如本次的‘最接近’在歷次中不算很近。”王科超說，數(shù)據(jù)顯示，二者在一個(gè)會(huì)合周期里的“最近距離”一般在0.38個(gè)天文單位到0.67個(gè)天文單位間變化，火星的視星等在-2.8等到-1.2等間變化。
每輪會(huì)合周期中，火星與地球“最接近”的前后一段時(shí)間都是觀測(cè)火星的好時(shí)機(jī)。通過高倍率、大口徑的天文望遠(yuǎn)鏡，我們有可能會(huì)看到火星兩極“戴著”白色“帽子”，這是它的極冠。火星極冠主要由固態(tài)二氧化碳組成，其面積在火星的冬季變大、夏季縮小。另外，我們還可能觀測(cè)到由于火星南北半球地貌差異所導(dǎo)致的明暗差別。
火星與地球“最接近”的前一段時(shí)間是地球人向火星發(fā)射探測(cè)器的“窗口期”。王科超告訴記者，火星與地球最遠(yuǎn)距離超過4億千米，最近距離約5500萬千米，因此選擇合適的時(shí)機(jī)發(fā)射探測(cè)器，可以明顯降低探測(cè)器在地火之間的飛行時(shí)間。2020年7月，地球和火星正處于這個(gè)理想位置，阿聯(lián)酋、中國(guó)和美國(guó)分別發(fā)射了“希望號(hào)”火星探測(cè)器、“天問一號(hào)”火星探測(cè)器和“毅力”號(hào)火星車。
每個(gè)會(huì)合周期中，像火星這樣的地外行星和地球“最接近”一般發(fā)生在地外行星沖日前后。繼1月12日火星與地球“相會(huì)”后，1月16日又將迎來火星沖日。沖日時(shí)，火星與太陽(yáng)的地心視黃經(jīng)相差180度，即地球、火星繞日公轉(zhuǎn)運(yùn)行到太陽(yáng)同一側(cè)近似排成一條直線。如果沖日時(shí)，火星恰好運(yùn)行至近日點(diǎn)附近，則稱火星大沖，每15年或17年才發(fā)生一次。“火星大沖時(shí)，火星與地球的距離相對(duì)更接近，是火星探測(cè)器發(fā)射窗口期中的‘最優(yōu)黃金期’。”王科超說。
策劃：孫聞
記者：王玨玢、邱冰清
海報(bào)：黎茵茹
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