太空探測器「航海家2號」(Voyager 2)2018年11月飛越太陽系邊界,正式進入星際空間。這艘具有傳奇色彩的太空船之所以能夠完成這段旅程,是因為它利用「行星連珠」現象,也就是藉助木星、土星、天王星和海王星的重力,進行多次重力彈弓加速,獲得了驚人的速度,最終擺脫太陽重力束縛。
這種由行星排列形成的「重力彈弓效應」,不但讓探測器無需配備龐大的推進系統,同時也為美國國家航空暨太空總署(NASA)省下數億美元燃料成本。
一條宇宙軌道 串連6星運行
行星連珠(planet parade)至今仍然是深空航行不可或缺的重要工具,但對觀星者來說,它帶來了截然不同的樂趣。今年8月12日,一場由6顆行星組成的「行星連珠」將橫跨黎明前的天空,展現天體運行的幾何之美。在短暫的觀測時段內,木星、水星、火星、天王星、土星以及海王星將沿著黃道依次排開。黃道是指太陽在天空中運行時所形成的一條看不見的弧形軌跡。
「行星連珠」這個說法很容易讓人產生誤會,以為所有行星會排成一條完美的直線,但在三維的外太空中,這種情況幾乎不可能發生。而天文學家對「行星連珠」這個詞的定義要寬鬆得多,指的是3顆或更多行星,在某個時間點聚集在太陽的同一側,或從地球上看,它們集中出現在天空中的一小塊區域。
縱觀歷史,真正令人類驚歎的,並不是這些行星是否排列得絕對筆直,而是人們發現,這些在天空中遊走的星球,其實是沿著一條清楚的宇宙軌道運行,就像用一根鬆散的細線,串聯起項鏈上的一顆顆珠子。
科學家發現,行星的軌道平面大多與黃道面接近,但並非完全重合,因此它們在黃道附近運行時,會略微上下偏離、交錯前進,呈現出輕微的「之」字形軌跡。重點是,這些行星就像賽馬在同一條環形賽道上奔馳,時而聚攏、時而分散,這也是為何人們把這種現象稱為「行星連珠」。
日出前觀測 不到30分鐘
今年8月12日,這些行星會在天空中上演一場「大巡遊」。從東方地平線開始,暗淡的海王星將率先出場,朝西南方天空移動,接著依序是明亮的土星、較暗的天王星,以及紅色火星,最後是水星、木星將在黎明前從地平線升起。能夠一次觀測到這6顆行星的時間非常短暫,全球大多數城市的觀測時段都不足30分鐘。因為位於較低天空區域、接近黎明時分才出現的水星,會被日出的強光淹沒,難以觀測。
紐約的最佳觀測時間是清晨5時18分~5時34分;洛杉磯則是清晨5時28分~5時46分(兩地皆為當地時間)。倫敦約為4時54分~5時03分,巴黎約為5時52分~6時03分;新德里約為5時04分~5 時24分,東京則約為4時15分~4時31分。
觀測時間指的是從水星升到地平線上方5度開始,到民用曙暮光(civil twilight,日出前或日落後的太陽光,此時太陽中心的位置在地平線以下介於0度~6度之間)出現為止;屆時,亮度較暗的水星將會逐漸被晨光掩蓋。
肉眼看得到火星、土星
天文學家也提醒大家別抱太高期待,火星和土星可能是唯二能夠用肉眼清晰看到的亮點。不過,只觀測這2顆行星就很值得早起。如果只是尋找這對組合,觀測時間會延長到日出前約2~3個小時。觀測者可以在東方天空找到散發溫暖紅色光芒的火星,它將從金牛座移動到雙子座。土星則會出現在西南方較高位置,位於雙魚座附近;但使用小型的家用望遠鏡時,土星的光環很難被觀察到。
木星也會明亮閃耀,位於巨蟹座,在水星的下方。不過,這顆氣態巨行星在日出前會貼近地平線。如果觀測者所在的位置看不到它,也不必感到意外,因為樹木或建築物很容易遮擋視線,而且隨著天色迅速變亮,晨曦很快就會讓木星消失在天空中,幾乎沒有機會再看見。切勿將雙筒望遠鏡直接對準太陽附近,否則可能會傷到觀測者的眼睛。
對於有興趣探索天文學的人來說,可以用雙筒望遠鏡尋找暗淡的天王星。它位於金牛座,介於火星和土星之間。至於當天清晨最具挑戰性的目標則是海王星,一顆肉眼看不見的微弱藍色光點,位於雙魚座,就在土星的右側。
朝東方視野開闊天空觀測
如果觀測者有雙筒望遠鏡,不妨帶上它。最好選擇視野開闊、朝東方沒有遮蔽物的地方觀測,例如:田野、海邊、山頂、屋頂或陽臺等地點,確保東方的天空視野開闊,同時記得讓眼睛先適應黑暗幾分鐘。
8月12日的前一天和後一天,6顆行星的位置看起來幾乎一樣。不過,能夠同時看到6顆行星的時段都非常短暫,因為天一亮,晨曦就會迅速淹沒它們的光芒。那些能夠捕捉到這場稍縱即逝天文景象的人,就能親眼見證當年將航海家2號送往星際空間深處的宇宙幾何排列現象。
原文「6-Planet 『Parade』 Will Sweep Across the Night Sky in August—What to Know」刊登在英文《大紀元時報》。◇


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