在浩瀚的宇宙中,一场引人注目的天体邂逅即将上演。1月12日,地球的近邻火星将运行至本轮会合周期中距离我们最近的位置,为公众带来一次观测火星的绝佳机会。
届时,火星与地球之间的距离将缩短至约9600万千米,相当于0.642个天文单位。在这个距离下,火星将呈现出近两年中最明亮、最大的模样,视星等达到-1.4等,仿佛两颗行星在太空中亲密“相拥”。
关于“最近”的定义,中国科学院紫金山天文台的科普专家给出了详细解释。火星和地球都围绕太阳公转,它们的距离随着公转周期的变化而时远时近。平均每26个月,也就是约780天,这两颗行星会迎来一次“最接近”的时刻。
然而,由于它们的轨道形状和倾角差异,每次会合周期中的“最接近”距离也会有所不同。本次的“最接近”虽然引人瞩目,但在历次会合中并不算特别接近。数据显示,一个会合周期内的“最近距离”通常在0.38至0.67个天文单位之间变化,火星的视星等则在-2.8等到-1.2等之间波动。
在火星与地球“最接近”的前后一段时间内,都是观测火星的理想时机。借助高倍率、大口径的天文望远镜,观测者可以欣赏到火星两极的极冠,那是由固态二氧化碳组成的白色“帽子”,其面积随着火星季节的变化而扩大或缩小。还能观察到火星南北半球因地貌差异而产生的明暗对比。
火星与地球“最接近”的时期也是向火星发射探测器的“窗口期”。由于火星与地球之间的距离在最远时超过4亿千米,而在最近时仅约5500万千米,选择合适的时机发射探测器可以显著缩短其飞行时间。2020年7月,正是利用了这个窗口期,阿联酋、中国和美国分别成功发射了各自的火星探测器。
每个会合周期中,火星这样的地外行星与地球“最接近”的时刻通常发生在冲日前后。1月16日,火星将迎来冲日现象,即火星与太阳的地心视黄经相差180度,地球、火星和太阳几乎排成一条直线。如果冲日时火星恰好运行至近日点附近,则称为火星大冲,这是火星探测器发射的“最优黄金期”,每15至17年才会发生一次。