神奇的“金星凌日”

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在太阳系这个“大家庭”里，金星排在地球的前面，它的轨道在地球轨道的内侧。因此，随着它们的运行，当地球、太阳、金星正好处在一条直线上时，就会发生天文学上所说的“金星凌日”。其实，这种现象的原理和日食是一样的，只是因为金星距离地球较远，它“挡住”太阳的时候，从地球上看到的是它像一个小黑点，在太阳的表面缓慢地移动。而不是像月亮那样，可以留下一块较大的黑影。

据科学家预测，发生在6月6日的这次“金星凌日”时间将长达6小时，在我国的大部分地区都能观测得到。这可实在是太难得啦。

“金星凌日”的周期

我们都知道日食比月食发生的次数要少得多，可是和“金星凌日”一比，日食就不算“稀有天象”啦。上次发生的“金星凌日”是在2004年的6月8日。有的小读者可能那时候刚刚出生，或者还在上幼儿园，怎么看得到呢？可是，如果那次“金星凌日”被你错过了的话，今年这次可就成了你一生中绝无仅有的一次了。因为，下次“金星凌日”发生的日期是在2117年！那时，恐怕只有你的孙子、孙女才能看到了。

这是怎么回事呢？这是因为，地球围绕太阳转一圈需要365天，而金星“跑”得比地球快，它绕太阳转一圈，只要224天就够了。这样，它俩总是一个快、一个慢，想要遇到一起的话，就变得很困难。再加上金星环绕太阳运转的轨道和地球绕太阳运行的轨道不在一个平面上，排成一条直线的机会就更是少而又少啦。根据科学家的计算，这种天象通常每隔243年只有四次。而且它的规律非常有趣：通常一次“凌日”后，相隔8年会发生第二次；然后过105.5年后再发生下一次，接着再过8年后又发生一次；之后再过121.5年，又进入重新循环。

为什么这种天象会这样8年两次地“成双”发生呢？这是因为金星上的13年天数是224×13=2912天，大致等于地球上的8年。也就是说，金星和地球各自绕着轨道运行了这些天数之后，又会回到几乎相同的位置。只是，从地球上观看的话，如果上一次“凌日”时金星是从太阳的左边往右边“走”的，那么下一次“凌日”时它就会从相反的方向“走回来”。嗯，很有意思吧？

人类对“金星凌日”的观测史

早在2200多年前，我国古代的天文学家就发现了金星运行的周期。在西汉时写成的一本天文学著作《五星占》中曾经提到：“为日八岁，而复与营室晨出东方。”这就是说，那时的人们已经注意到，金星每隔8年会在相同的时间里出现在相同的星座。但是对“金星凌日”的规律，当时的人们还很难掌握。因为任何一个人，一生中最多只能看到两次“金星凌日”。要是运气不好，生在了间隔较长的那一百多年里，那就一次也看不到了。

直到公元8世纪，在阿拉伯科学家法拉比的著作中才出现了关于“金星凌日”的记载。他在一张羊皮纸上写道：“我看见了金星，它像太阳面庞上的一粒胎痣（zhì）。”这是至今为止，人们已知最早的用肉眼观测到的“金星凌日”现象。据后来的天文学家们推算，法拉比看到的这次“金星凌日”应该发生在公元910年的11月24日。

随着科学的进步和发展，很多大科学家都对这种罕见的天象产生了兴趣。世界上第一个准确推算出“金星凌日”日期的人是德国著名的天文学家开普勒。他在1629年出版的一本书中预测了1631年12月7日将发生“金星凌日”。结果，这次预测成功了。而八年之后的1639年12月4日，又发生了第二次“金星凌日”，这也是发生在十七世纪的最后一次。英国的两位天文学者霍洛克斯和克拉布特利不但幸运地观测到了这次“凌日”，而且还成为了世界上第一次用天文望远镜观测“金星凌日”的人。

1716年，英国著名天文学家哈雷发表了一篇论文，提出了一套利用观测“金星凌日”得到的数据来计算地球与太阳之间的距离的方法，用这种方法，使人们有可能比较精确地计算出太阳系的大小。于是1761年和1769年的两次“金星凌日”成为众多天文学家竞相观测的目标。在这两次观测中，人们获取了不少关于金星的宝贵知识，特别是俄罗斯科学家罗蒙诺索夫，在观测1761年的“凌日”时发现了在金星上和在地球上一样，是有大气存在的。这是人类首次在地球之外的其他行星上发现大气。

通过这两次观测，科学家们计算出地球距离太阳大约有1.53亿公里，但这个数值并不精确。而想要修正它，天文学家们就只能等待一百多年之后，机会才能再次来临。1874年和1882年的两次“金星凌日”让新一代的科学家们投入了更大的热情，最后终于从1882年的观测结果，计算出太阳和地球之间的距离约为1.4934亿公里。这和现在测算出的数据已经十分接近了。所以，说“金星凌日”为科学史做出了巨大的贡献，是一点儿都不夸张的。

安全观测“金星凌日”

既然“金星凌日”是这么难得一见的天象，那大家可要好好准备，不要错过这一生中唯一的一次机会。那么，要成功观测凌日现象，都要做哪些准备呢？

首先，观测“金星凌日”就和观测日食时一样，千万要注意保护自己的眼睛。你想想看，即使在日全食的情况下，太阳的光线还可能对眼睛造成伤害。那么“凌日”的时候，金星只是太阳上的一个小点，我们差不多是在“无遮无挡”地直接观测太阳，所以必须做好防护措施。

一般来说，我们可以采用观测日食的方法，如使用专门的日食观测卡片、日食观测眼镜、熏黑的玻璃等能有效减弱阳光的设备来观测。而且无论采取什么样的方法来观测，都不要长时间地凝视太阳，必须每隔一会儿就让眼睛休息一下。特别提醒大家的是，绝对不能戴着普通的太阳镜进行观测。否则会对眼睛造成伤害。另外，因为“金星凌日”的现象不像日食那么明显，在金星进入太阳的圆面前，几乎看不到什么变化，所以观测时要有耐心，不要着急。最好是使用镜片经过处理的望远镜，在有经验的专家指导下观测。

最后再附送一个有趣的小知识：地球和太阳的中间除了金星，还有另外一个“小兄弟”――水星。我们当然也可以观测到“水星凌日”的天象。不过，水星“跑”得比金星还快，绕太阳一圈只需87天，所以“水星凌日”发生的次数要比“金星凌日”多得多。而反过来，到了地球轨道以外的火星、木星等行星上，就可以看到“地球凌日”的天象。不过，除了外星人和我们发射到那里的探测器，恐怕谁也不知道那是怎样的一番景象啦！