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凌 (天体)

天文学概念

凌，或明确的说是天体的凌，在天文学上有三种意义：

  • 凌是观测者在特殊的有利位置上，观测到一个天体从另一个天体前方经过，遮蔽掉后方天体一小部分的一种天文事件。如果前面的天体遮蔽掉后方天体的主要部分或全部，则称为掩蔽。
  • 凌是因为地球自转使其它天体经过子午线的现象，这时该天体位于出没路径的中间点。例如，太阳在正午经过子午线。观测天体经过子午线的时间对时间的维持曾经是很重要的工作（参见中星仪）。
  • 恒星穿越是一颗恒星通过望远镜目镜视野的现象。精确的测量时间或海拔高度可以得到恒星位置或观测地的地理位置（地理纬度/经度）。
太空船STEREO B在调整期间，以紫外线拍摄到的月球凌日影像。由于太空船至月球的距离比地球远了许多倍，因此月球远比在地球上看见的小许多。

这篇文章介绍的是第一种的凌。

定义

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从地球看见的木卫一凌木星的模拟。在木星的表面可以看见木卫一的影子，由于不是和太阳与地球在同一条线上，影子略为在木卫一的前方前进。

“凌”这个词的意义是邻近天体看起来明显的比远方的天体小很多。较近的天体看起来较大且将更远处的天体完全隐蔽的情况称为掩星。

一个凌的例子是涉及介于地球和太阳之间运动的行星，这只发生在内行星，也就是水星和金星（参考水星凌日和金星凌日）。但是，如果从外面的行星，像是火星，也会发生地球凌日。

 
从卡西尼-惠更斯号太空船观察到的埃欧凌木星。
 
从卡西尼-惠更斯号太空船观察到的迪奥凌泰坦。背景是被土星环掩蔽的小卫星普罗米修斯。

这个词也可以用来描述从地球看见其他行星的卫星横越过母行星的运动，例如伽利略卫星之一的埃欧、欧罗巴、加利美德、或卡里斯多。

凌需要三颗天体排列在一条直线上，更罕见的是四颗天体排列的情况。离现在最近的一次发生在1586年4月27日，当在金星看见水星凌日的同时，从土星也看见水星凌日和金星凌日。

近几年来，主要都是经由检测行星横越自身恒星的可能性，令人兴奋的发现系外行星。HD 209458b是第一颗利用凌发现的行星。

行星相互的凌与掩

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哈伯太空望远镜拍摄到的4颗卫星同时凌土星。
 
模拟的1818年1月3日金星凌木星。

一颗行星从另一颗行星前方经过的凌是很罕见的。下一次的凌行星（从地球上观察）将发生在2065年11月22日，大约在12:43（UTC，金星 (视直径10.6"）在接近上合的位置凌木星（视直径30.9"）；但是届时的离日度只有8°，因此以肉眼或没有保护装置的裸眼是看不到的。当近的天体比远的天体大时，远方的天体会被完全遮蔽，这种事件就不是凌而是掩。在金星凌木星之前，金星会掩蔽木星的卫星加利美德，时间大约在11:24 UTC，在地球的南半球有一些地区可以看见。取决于观测者的位置，视差会使各地观测者看见的时间有数分钟的差别。

在1700年至2200年，从地球上能观察到行星互的凌和掩只有18次。请注意在1818年至2065年不会发生的空档。

  • 1702年9月19日–木星掩海王星
  • 1705年7月20日–水星凌木星
  • 1708年7月14日–水星掩天王星
  • 1708年10月4日–水星凌木星
  • 1737年5月28日–金星掩水星
  • 1771年8月29日–金星凌土星
  • 1793年7月21日–水星掩天王星
  • 1808年12月9日–水星凌土星
  • 1818年1月3日–金星凌木星
  • 2065年11月22日–金星凌木星
  • 2067年7月15日–水星掩海王星
  • 2079年8月11日–水星掩火星
  • 2088年10月27日–水星凌木星
  • 2094年4月7日–水星凌木星
  • 2104年8月21日–金星掩海王星
  • 2123年9月14日–金星凌木星
  • 2126年7月29日–水星掩火星
  • 2133年12月3日–金星掩水星

在2200年以后的掩星包括：

1737年的事件被格林尼治天文台的约翰·贝维斯观测到——它是唯一有详尽记录的行星互掩事件。1170年9月12日的火星凌木星被中国的天文学家和坎特伯雷的僧侣杰维丝观测到。此外，海德堡的Michael Maestlin在1590年10月3日观测到金星掩火星的事件。

未来从地球以外的行星可以看见的凌包括：

  • 2021年6月23日–从金星看见地球掩冥王星[1] Archive.is的存档，存档日期2012-07-16
  • 2022年11月29日–从火星看见地球掩水星[2]
  • 2032年1月12日–从金星（南极）看见地球凌土星
  • 2032年9月11日–从火星看见水星凌木星
  • 2064年9月2日–从水星看见金星掩天王星
  • 2065年11月22日–从木星看见金星掩地球
  • 2079年8月11日–从火星看见水星凌地球
  • 2079年11月4日–从火星看见木星掩天王星
  • 2088年10月27日–从木星看见水星凌地球
  • 2094年4月7日–从木星看见水星凌地球
  • 2100年4月20日–从水星看见金星凌土星

接触

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在凌的过程中有四个特殊状态的“接触”，即当小圆（小天体）盘面的周围在视觉与大圆（大天体）外缘的接触只有一个点的状态。从历史上看，在凌的过程中精确的测量每一个接触的时间，是用来确定天体位置最准确的一种方法。这些接触依照下列的顺序发生：

  • 第一接触（初外切）：小天体完全在大天体的外侧，开始要进入的瞬间（"exterior ingress"），凌的过程开始。
  • 第二接触（初内切）：小天体完全进入大天体内侧的瞬间，仍将继续进入（"interior ingress"）。
  • 第三接触（终内切）：小天体完全在大天体的内侧，开始要移出大天体的瞬间（"interior egress"）。
  • 第四接触（终外切）：小天体完全离开大天体的瞬间（"exterior egress"），凌的过程结束。

相关条目

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行星从另一颗天体前方经过，可以参考掩星。

 
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参考资料

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