木星凌日現象？從太陽前方飛過的奇異黑點

如果昨天你在地球上合適的地方，那很可能有機會觀賞到一次罕見的天文現象。大名鼎鼎、經常「逆行」的水星昨天居然從太陽前方飛了過去！平日晨昏間的亮點，此刻變成了一個黑點。

水星凌日（右下角黑點），背景是太陽表面。在巨大的太陽映襯下，水星顯得如此之小，如此孤獨。

水星凌日

星星不都是亮點嗎？它為什麼會是黑的？因為它是一顆行星。昨天從地球的角度來看，它剛好擋在了我們和太陽之間！而行星是不透光的，就像一粒沙擋在燈泡前面一樣。

月亮也會擋在太陽前，我們稱這種現象為「食」。如果太陽被全部擋住，就是全食，如果部分擋住，就是偏食，而如果剛好四周露出一圈金邊，那就是環食。

水星和金星，都位於地球軌道內側。它們都有機會從太陽前方飛過。但由於距離我們太遙遠，它們的個頭和太陽相比實在太過渺小，因此不可能形成食。這種飛越日面的天象，我們稱之為「凌（Transit）」。你也可以把這種天象想像成極端化的「環食」。當金星從太陽前方飛過，就是金星凌日；當水星從太陽前方飛過，就是水星凌日。

昨天發生的，就是水星凌日。這是一種不太常見的天象，平均大約每十年才會發生一次。當它飛越太陽表面時，地球上只有一半地區是白天，所以觀賞的機會比較難得。

這次水星凌日中國並不是最佳觀測地點，只有西部地區才能勉強看到一點。如果你昨天沒有看到也沒有關係，2019年11月11日會再次發生。但中國依然看不到。對於追星族而言，這可能不是什麼問題。如果要在中國地區觀看水星凌日，則要等到16年後的2032年11月13日。

「凌」這個字多少有點文言味，是「越過」的意思。這樣的稱呼是不是有點熟悉？聯想正確。天文學家尋找系外行星的方法之一，也是利用行星在恆星前方越過時，產生的凌星（凌日）現象。當有行星從恆星前方越過時，恆星的亮度會發生周期性細微下降。對此進行精度極高的測量，就可以發現行星的存在。

系外行星「開普勒6b」主星的光度變化曲線

如果行星有大氣層，比如金星那樣，那麼恆星發出的光就會有部分穿過這個大氣層。通過光譜分析，我們就可以知道行星大氣的成份。實際上，在太陽系的各行星表面，除了水星以外，都能觀測到內圈其它行星產生的凌日現象。比如在火星上，就有機會看到地球凌日。但概率更小，下一次發生的時間是2084年11月10日。也許那時候我們的孫輩會有機會在火星上觀賞這個奇觀吧。

「信使號」拍攝的水星

水星究竟是個什麼樣的傢伙？你可以憑藉月球，來想像它的樣子。它也是一顆岩石天體，基本上沒有大氣層。顏色和月球可能也差不多。它的個頭很小，是太陽系最小的行星，半徑只有2400多千米。它是離太陽最近的行星，表面溫度極高，晝夜溫差極大。它的近日點距太陽4600多萬千米，遠日點近6700萬千米，偏心率非常大。水星的公轉周期大約是88天，自轉周期將近59天。以前人們認為它已被太陽潮汐鎖定，但其實並沒有，而是處於一種每公轉2次便自轉3次的共振狀態。

水星的軌道存在著一種奇特進動，起初人們還以為存在著另外一顆行星——火神星，是它影響了水星。但實際上並沒有。直至愛因斯坦的廣義相對論誕生後，這一現象才得以解釋。

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