五大行星的观测
本帖最后由 求是 于 2019-12-17 08:42 编辑五大行星的观测 -求是（上海天文台）
一）前言不管是出于好奇还是爱好，行星的观测总是特别引人注目。因为恒星距离太阳系太远，最近的恒星是半人马座中的比邻星, 也有4.22光年, 视直径都不超过0.05角秒, 在大小望远镜中看上去只是一个光点，在光学质量好的望远镜中是一个衍射光环，在焦面上中心光斑的照度占83.78%，第1个亮环的照度仅占7.22%。而行星在望远镜中则是一个小小的圆面。质量较好、口径较大的望远镜可以看到行星表面上一些细节。二）有关五大行星大小和行星观测的基本知识太阳系中五大行星的视角大小分别为：
行星名称水金火木土
行星视直径4.8-13.310-644-25 31-48 15-21
**土星(外环40，内环20.4)观测行星时放大倍数选择多大合适？这与望远镜的口径、大气宁静度等等因素有关。业余天文学家有一句名言：“清晰比放大更重要。”一般情况下，把行星的视角放大到月亮视角大小就可以了。即放大到31角分。譬如：观测木星31*60/48（最靠近地球时）=40倍。如果望远镜口径大、大气宁静度好，可以增加倍率进行观测，但是，最好不要超过望远镜口径（毫米数）的2.5倍。关于最大放大倍率，英国著名业余天文学家罗思在《天文观测手册》中写到：
行星名称水金火木土
物镜75mm150X150X175X150X175X
物镜135mm200X225X275X200X250X
根据业余天文学家长期对行星观测的经验，总结出不同口径的望远镜在不同大气宁静度时所选用的最大放大倍率如下：
口径（mm）低劣中等良好极好
10090X125X160X190X
150100X150X200X275X
200110X170X240X340X
望远镜中观测到的行星有多大？如果望远镜的焦距为1800mm，观测木星时，假设:木星视直径为40角秒时, 在焦平面上的大小为:40*1800/206264=0.35mm，用PL10目镜放大后，在250毫米明视距离处，大小仅为8.7mm.夜间观测前，一定要让你的眼睛适应黑暗环境。离开亮区进入黑暗中，须适应半小时后，眼睛才能达到最高灵敏度。需要照明时，至少应闭上1只眼睛，以保持它的适应性。特别要提醒的是，观测时近视眼可以不带眼镜，但散光眼（老花眼）必须载眼镜来补偿。当观测很亮的行星时，最好加1块减光片。准确调焦很重要！可以先选择1颗2等左右的恒星进行调焦，譬如：北极星为2.1等，北斗七星斗勺最亮一颗为2等。 三）五大行星土星的光环在望远镜中十分引人注目。这光环实际上由无数直径在7厘米～9米之间的小冰块组成，环的结构极其复杂，它们在阳光照射下显得色彩斑斓。"旅行者号"探测器曾经对土星环作过近距离观测，人们发现土星环的整体形状就象一张巨大的密纹唱片，从土星的云层顶端向外延伸。通常把土星光环划分为7层，距土星最近的是D环，亮度最暗，其次是C环，透明度最高，B环最亮，然后是A环，在A环与B环之间有段黑暗的宽缝，这就是有名的卡西尼环缝。A环以外有F、G、E三个环，E环处于最外层，十分稀薄和宽广。卡西尼环缝并不是任何时间都能观测到。当土星处在狮子座或是双鱼座时，土星光环的边缘正对着我们，你就是用再大的望远镜，也看不到一个完整的卡西尼环缝。当土星运转到黄经82°或者262°时，它的光环张开最大。用口径70毫米以上的小望远镜就能看到土星的环缝。当然与大气宁静度有很大的关系。如果大气宁静度不好，用小望远镜还是看不到的。木星的亮度仅次于金星，自转周期为9小时50分30秒，比地球快了近二倍半。木星南半球上有一个持续运动了几百年的大气旋，称为“大红斑”。它的大小足够可容纳好几个地球木星是太阳系中卫星数目较多的一颗行星，目前已发现有16颗卫星。木星的卫星是按发现的先后次序编号的，其中排名居前的4颗最大也是最亮的卫星由伽利略用望远镜首先发现，后人因此命名为伽利略卫星。
木星大红斑不是任何时间都能观测到。当木星晚上出现时，可能会有1次观测机会,也可能没有机会。可以从以下网站:http://skytonight.com/observing/ ... 091.html?page=1&c=y查到木星正对着地球的时刻。在这时刻前后1小时内，用100毫米口径的望远镜一般都能看到大红斑。所以，没有观测到大红斑，不一定是望远镜的问题。金星是天空中除了太阳和月亮外最亮的星，亮度最大时比全天最亮的恒星天狼星亮14倍，我国古代称它为"太白"， 罗马人则称它为维纳斯(Venus)－爱与美的女神。金星有时被誉为地球的姐妹星，在外表上看，金星与地球有不少相似之处。金星的半径只比地球小300千米，质量是地球的4/5，平均密度略小于地球。金星是一颗内行星，从地球用望远镜观察它的话，会发现它有位相变化。金星的大气压力为90个标准大气压（相当于地球海洋深1千米处的压力），大气大多由二氧化碳组成，也有几层由硫酸组成的厚数千米的云层。这些云层挡住了我们对金星表面的观察，使得它看来非常模糊。这稠密的大气也产生了温室效应，使金星表面温度上升400度，超过了740开（总以使铅条熔化）。金星表面自然比水星表面热，
当观测很亮的行星时，最好加1块减光片。准确调焦很重要。可以先选择1颗2等左右的恒星进行调焦，譬如：北极星为2.1等，北斗七星斗勺最亮一颗为2等。火星是太阳系八大行星之一，按距离太阳的远近，它排在第四位，是地球的邻居。因为火星与地球之间的距离变化幅度相当大，在夜空里的位置也不断变化，看上去它总是时亮时暗，所以中国古代称它为“荧惑”；又因为它的颜色发红，古代罗马人便用神话中的战神—玛尔斯（Mars）给它命名。由于它被认为是太阳系中人类最好的住所（除地球外）， 火星一直以她神秘的地貌、与地球相似相近的特点吸引着无数人翘首以望，盼望着在地球的身边出现和我们人类息息相通的生命与智慧。所以，从1965年至今人们就一直在探测火星。人们一次次努力，一次次失望，但总是不甘心。踏上火星，寻找生命的伙伴成了抹不掉的愿望。现代科技的发展，不仅使人类的理想成为现实，也使人们对宇宙的认识由好奇转向实用。如果有一天人类可以定居火星，那将会是怎样的奇迹。而这已经不是梦。2003年，世界发起了新的一轮火星探险。数艘探测器目前正日夜兼程奔向火星。今年底明年初，这些探测器将作为火星的天外来客，在那里着陆并向自己的家园发回数以千万计的资料。届时，我们兴许要重新改写火星的篇章。
我们用望远镜在地面上又能观测到什么？可以观测到席卷整颗行星的飓风和大风暴。变化的云团、尘暴。火星大冲前后时，还能观测到白色的极冠。水星是八大行星中最靠近太陽的行星，公转轨道半径仅为5,791万公里 (0.38AU)；直径为4,880公里，在八大行星中大小排行是最后，甚至比一些气体行星的較大卫星如木卫三及土卫六还小，但是質量大得多，水星在很多方面都很像月球：表面布满撞击坑洞且甚为古老，也没有板块运动；但另一方面，水星的平均密度 (5.43gm/cm3) 高出月球 (3.34gm/cm3) 甚多，它是八大行星中密度第二大的，仅次于地球。在太阳圆面上看到水星以一个小黑圆点穿过，这种现象称为水星凌日。水星凌日的条件和发生日食的条件相似，每世纪平均发生13次。观测水星凌日现象能更精确地测定水星的轨道。通常通过双筒望远镜甚至直接用肉眼便可观察到水星，但它总是十分靠近太阳，在太阳余光中难以看到。
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