距角
在天文測量學中,太陽系天體的距角,又稱為離日度[1]、日距角[2],就是以地球為參考點時,該天體和太陽之間的角距離。當天體位於黃道面上時,該天體的距角就是它跟太陽之間「地心視黃經」的差。
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內側天體的距角
编辑對於內側天體(包括內側行星和地內小行星)而言,距角最小為0°,稱為合日,而且有兩種情況,地球與與天體位於同側的情況稱為內合或下合,位於異側的情況稱為外合或上合。
內側天體的距角存在最大值,稱為大距(greatest elongation),約略相當於「該行星與地球的連線」相切於「該行星的軌道」的時候。大距是內側天體的相位最大的時候,這意味著它們能反射到地球上的陽光通量最多,也是最亮、最適合觀賞的時候。
大距又可分為兩種。行星到達大距時,如果是出現在太陽東側,稱為東大距(greatest eastern elongation),如果出現在太陽西側,則稱為西大距(greatest western elongation)。[2]東大距的行星比較適合在日落時觀賞,西大距則適合在日出前觀賞。
水星大距時距角介於18° 和28°,金星大距時的距角則介於45° 和47°。[3]這些數值之所以會變動,一來是因為行星軌道是橢圓形,二來是因為行星軌道具有傾角。值得一提的是,金星大距時的相位接近0.5,形狀類似弦月。
大距週期
编辑內側行星的東大距、西大距各自有週期性,而且東大距、西大距會交替出現。大距週期是會合週期的一種;欲計算會合週期,可以從行星之間的相對角速度著手。
我們採取理想化的假設,地球和某行星的軌道都是圓形,令 、 、 分別代表會合週期(例如東大距的週期)、地球公轉週期(即回歸年)、行星公轉週期。又令 、 、 分別為行星相對於地球的公轉角速度、地球的公轉角速度、行星的公轉角速度。於是,
以金星為例, 224.70個地球日(一個金星年), 365.25個地球日,因此兩次金星東大距(或西大距)的時間間隔是583.93個地球日。
外側天體的距角
编辑對外側天體(包括外側行星和軌道位於地球外側的矮行星、小行星等)而言,距角最小同樣為0°,亦稱為合日(但不分外合、內合)。
外側天體不具有大距,它們的最大距角為180°,稱為衝日;此時天體的相位為1.0,反射最多陽光,亮度最亮,而且整夜都會出現在地平線上,此外,衝日也是外側天體最接近地球的時刻,也因此,衝日是觀測外側天體的最佳時機。
越靠近地球的行星,其視星等就越容易受到距角變化的影響。火星的視星等受到距角變化的影響最大——在火星合接近遠日點時,視星等最低,只有+1.8等,但是在罕見的大衝時,視星等高達−2.9等,比最暗時亮了75倍。對更外圍的木星而言,最亮和最暗之間的亮度差異只有3.3倍,至於天王星的變化就只剩1.7倍。
當外側天體的距角等於90°或270°時,也就是「地球-太陽連線」與「地球-行星連線」成直角時,就叫做方照(quadrature)。出現在太陽東側時,稱為東方照(eastern quadrature),出現在太陽西側時則稱為西方照(western quadrature)。[2]
相關條目
编辑參考文獻
编辑- ^ 張桂蘭. 2002年重要天象 (PDF). 臺北市立天文科學教育館: 8. [2023-02-25]. (原始内容存档 (PDF)于2023-02-25) –通过臺北星空 (中文(臺灣)).
- ^ 2.0 2.1 2.2 天文年鑑2023. 臺北市立天文科學教育館. 2022 [2023-02-25]. (原始内容存档于2023-02-25).
- ^ EarthSky | Greatest elongations, superior and inferior conjunctions: Definition for stargazers. earthsky.org. 2022-01-01 [2023-02-25]. (原始内容存档于2023-09-20) (美国英语).