从印度军方的乌龙事件谈到黄道十二星座

去年7月份，BBC的一则新闻，谈到印度军方的一则乌龙事件，让天文爱好者们捶地爆笑了好久。整个事情大概是这样的：

自2012年8月开始，驻守中印边境西段拉达克地区的某印度安全部队发现，每天清晨，跟中国交界处的湖面上都有两枚明亮的飞行器低悬半空。印度军方遂怀疑这是中国方面部署的高空无人飞机在侦测他们。

此时正值两国边防会议期间，印方正式就此与中方进行交涉，中国方面予以否认。据印度一名匿名高官后来私下透露，中国方面还建议印军可将飞行物击落以正视听。但这名印度官员随后认为，由于这些不明飞行物飞行高度太大，印度军方难以击落。

印方开始动用所有手段进行详查。但在穷尽现有科技手段后，也未能辨别飞行物的性质。

对这所谓的“中国无人机侵犯印度领空”事件持续调查了半年，从12年8月至13年2月，所记录的不明飞行物事件多达329次，其中155次越过实际控制线“侵犯印度领土”。

最后任务交到了印度天体物理研究所的专家手里，他们鉴定出来这些“中国无人侦察机”是金星和木星。

【BBC新闻可参阅：http://t.cn/zQIFlpG 国内汇总可参阅果壳网Steed老湿的帖子：http://t.cn/zQMf0TA】

考察这个乌龙事件背后的原因，可不是一句“三哥威武”就万事大吉了。类似的情况经常发生，不止是在印度。

比如去年年底，金星每天傍晚太阳落山之后出现在西南方的天空。当时微博上、百度知道上有N多网友拍照转发和提问，有的只是问这什么星星；但不少人怀疑看到了UFO（还好不是在传说中2012年底的世界末日，否则这么想的人可能会更多吧？）

刨去太阳和月亮这俩大块头不算，夜晚肉眼所见最亮的星星就是金星了，最亮时可达-4.5的视星等。比恒星中最亮的天狼星还亮15倍。

不过金星只能出现在黎明前或黄昏后的短暂时段里，而木星则可以贯穿整个长夜。它比金星弱一些，最大亮度可以达到-3等。（火星偶尔能接近这个亮度，但大多时候不如木星亮）

以它俩的亮度之高，远胜其他星星，看上去显得很大，容易被误识为距离很近，所以常被错认为近地目标。

由此引出以下几个问题：
1、星星的亮度怎么计算？
2、行星和恒星有何区别？
3、如何观看行星？

【一、星星的亮度怎么计算？】
古希腊有位天文学家，名叫喜帕恰斯（Hipparchus，另译为依巴古）。他做了件很牛叉的事儿：对不同亮度的星星做了个分类，挑出最亮的20颗，设为1等星；肉眼刚刚能看见的最暗的那些星，设为6等星；中间再根据不同的亮度进行划分。用这种方法画出的星图，人们查找时，除了星星之间的布局，还可以以亮度作为参照，便于很快找到天空中对应的星星。

这个按亮度分级的理念被一直沿用下来，到了19世纪，天文学家们手里的仪器不断发展，可以定量测量天体的光度数值了。出生于诺丁汉的英国天文学家诺曼·罗伯特·普森（NormanRobert Pogson，1829年3月23日－1891年6月23日）对星星们的亮度进行了重新定义：

他测得那些一等星的亮度是六等星亮度的差不多100倍，就取整为100，然后将每两级星等之间，亮度的倍数关系也设为相等，也就是：
1等星比2等星亮2.512倍；
2等星比3等星亮2.512倍；
3等星比4等星亮2.512倍；
4等星比5等星亮2.512倍；
5等星比6等星亮2.512倍
验算一下：一等星到六等星之间的差别，就是求2.512的5次方，结果是100.02左右，刚好约等于前面说的100倍！（真有这么巧吗？我都不敢相信:D）

根据这种方法，比一等星更亮的星星也可以计算亮度了：
比1等星亮2.512倍的是0等星
比0等星亮2.512倍的是-1等星
比-1等星亮2.512倍的是-2等星
……
总之，数值越小，亮度越大。像太阳的亮度达到-26.71等，满月为-12.6等。要计算它们之间的亮度差异，就以两者相减得到其等级相差14.11，然后求2.512的14.11次方，可得太阳比满月亮44万倍。

以上的定义和数值，是为“视星等”，也就是按目视的效果测量的数值。另有“绝对星等”，在上一篇《马年谈马》的“造父变星”中有介绍，在此不再复述。

【二、行星和恒星有何区别？】
其次，它俩被人误识为不明觉厉飞行物还有一个原因：它们的行踪不定！

夜晚，我们所看到的星星，绝大多数都是恒星。它们最近的一个，距离我们也有4.2光年（约39.7万亿公里，为地球到月球之间距离的1亿倍以上）

这么远的距离，这些恒星在它们的一亩三分地上即使呼呼地跑了好长的距离，在地球看来也没太大变化，要积累很长时间才可能有点儿迹象。但以前没有照相机，没法把拍上几十年星图互相对比，测量精度也不够。所以认为星星们在天空中的位置保持恒定不变，而将它们称为“恒”星。

太阳系内的天体离地球近得多。它们的运动，在以“不动的恒星”为背景的对比下，很容易看出来。因此将它们称为“行”星。（运动最明显的是地球的卫星月球，一天就能跨过十几度的天区）

行星们运行的快慢各不相同，比如木星，12年左右才绕太阳跑一圈。在西方的星座体系下，黄道所经过的天区被划分为12个星宫，所以木星差不多每年走过一个星宫。西方人认为这象征着神王挨宫巡视，显得很威严。就把木星推选为众神之王朱庇特（Jupiter，对应于希腊神话中的宙斯）【在中国的天文体系里也有类似做法，中国把黄道所经天区划分为28星宿，土星的公转周期是29年左右和这差不多，中国人认为土星是逐年坐镇各星官，于是给土星取了个别名叫镇星。】

由于行星们总是跑着，且速度各不相同。很多人平时不怎么关注夜空，忽然某次抬头一看，发现这儿出了个以前没有印象的异常亮星，就怀疑自己见到UFO了（印度军方也是因此产生误会的吧）。

恒星的布局常年不变，而月亮和行星的位置会不断变动，由此演绎出天宫聚散离合不断变化的大戏。比如五星汇聚、荧惑守心、金木合月等等，今后我将陆续介绍。

那么，在星图上没法标注的行星，需要怎么去观测呢？首先，需要经常了解行星的运行情况，现在的信息很发达，在手机上装一些星图软件，就可以随时查询，以及关注天文馆、天文社团等媒体的信息发布，也可以知晓。

其次，行星虽然行踪不定，但也不是满天空乱跑，它们只在一个比较狭窄的区域内运行。这就需要谈到黄道十二星座的重要性！

【三、行星的走廊】
现代人都知道地球是绕着太阳转的了，而且，太阳系的大行星们运动起来有三大特征：
1、同向性：都是从西往东转，或者说从北极往下看，都在沿逆时针方向绕太阳转；
2、近圆性：虽然公转轨道是椭圆，但都非常接近圆形；
3、共面性：这些公转轨道的平面接近于一个平面。

在地球上每天看到太阳和夜晚的恒星东升西落，这是地球的自转造成的；而地球的公转会使得太阳看起来像在恒星背景中缓缓移动。

如图：
地球从A点跑到B点再跑到C点，绕太阳公转。从地球上看过去，就像太阳从A'点走到B'点再走到C'点一样。
地球绕太阳公转一圈，看太阳像是在“不动的恒星”背景中也走了一圈，它所经过的路径就被称为黄道。


（图片来自网络）
由于这是一条想象中的路径，只能靠它附近的星星作为标志物来辨认。古人就把黄道附近看起来有点儿联系的星星划分为十二组，每组称为一个星座，并用假想的线条把它们连起来，称为“黄道十二星座”。

根据上面谈到的行星运动的共面性，行星不是满天空乱跑，而是在黄道附近来回溜达，黄道也就有了“行星的走廊”的称谓。

如果夜晚忽然看到什么特殊的亮星，而又在黄道星座区域，那很有可能是某颗行星（也有可能是空间站或者铱星等人造天体，但它们动得很快）。但要知道具体是哪颗行星，则没有恒定的方法，如前面所言，要靠对它们长期保持关注，积累观测的经验，才能做到提前预知，准时收看。

比如：
水星，只可能在黎明前和日落后，短暂地出现在地平线附近；
金星，前面谈到了，最亮，且也只能出现在黎明前和日落后，延续的时间和高度都比水星高，但不会延迟到后半夜；
火星，红色或橙色的特征很明显；
木星，一年经过一个星座，如今年，它运行于双子座，那么明年就会运行于巨蟹座，基本都是冬夜出现；
土星，也很明亮，但跑得最慢，最近几年都会在天秤座和天蝎座附近转悠，出现的时间也就跟这俩星座一样，夏天出现；

认清黄道还有别的观测目标，比如黄道光、对日照等等，这次先不说了。写这篇的原因主要是最近有同学开始向我点菜，要求介绍黄道十二星座，就以这篇作为开端，接下来逐步开写。

=========================
补充一：为何水星和金星只会出现在黎明前和日落后？
如图所示（并非严格按比例）：图中某观测者位于A点位置，根据地球自转方向，容易判断出，他即将告别太阳进入黑夜，这是黄昏时刻。当刚转入一点黑暗区域，看到太阳下山时，光芒收敛，他就能看到金星和水星（图中水1、金1）。

当其完全转入黑暗，到达B点位置时，是为深夜，此人将只能看到地球轨道以外的天体。由于水星和金星的轨道在地球轨道以内，他就无法看到了。

从B点再运行到C点位置时，他即将迎来阳光的照耀，所以这是黎明时刻。太阳升起之前，他可以看到水星和金星（图中水2、金2）。当他完全进入光明区域时，太阳的亮度很大（还记得怎么计算吗？）就会掩盖住它们的光芒。（印度军方恍然大悟：我说怎么日出以后这无人飞机就不见了呐！）
注意：
1、图中像是当某人在A点一晚上随地球转到C点，水星金星也在相同时段内从水1跑到水2、金1跑到金2，其实它俩跑完这段距离需要数十天不等。

比如去年年底，金星在金1的位置，日落后出现在西南方。但经过一冬的运行，它从地球和太阳之间穿过，跑到了金2的位置，每天凌晨高挂晨曦，成为不折不扣的“启明星”。

2、图中没有画出木星将会跑到其轨道的对面一侧，与金星同时观测到的示意图，请各位自行脑补。

补充二：放一张我在住所附近拍的木星和它的小伙伴们的照片：
最上面那颗亮星就是木星。下面右边一颗是猎户座的肩膀参宿四；最下面一颗是大犬座的铃铛天狼星；左边那颗是小犬座的南河三。

本来下面那三颗星形成倒三角状，是冬季星空很醒目的“冬季大三角”，不过最近木星路过上面的双子座，位置还挺好，和这仨就组成十字架状了。感兴趣的同学抓紧时间趁最近天气好时赶紧去看吧，晚上八九点钟朝南方天空看就能看到。下一次再看到这样的布局至少得到2026年，且位置还没这么正。

===================================
后记：
新年开始，我弄了个微信号写一些帖子发给朋友们介绍天文的入门。
刚才被解老大批评，说即使写给入门者看的也需要严谨求实，必须贴到牧夫来经受达人们的检验；同时也给来牧夫的新手提供一些轻松的阅读。
很感谢解老大的支持，于是赶紧把最近写的几篇转贴过来，请大家多多指点，谢谢！

                               
登录/注册后可看大图

呵呵，有意思

有点意思，呵呵

留个记号，后天来看。

帮顶了。啊三也辛苦了

去年12月，晚上7~8点这样，金星对着我住的房间的门，用25倍观鸟镜可清楚地看到其像“未满月的月亮”。非常地亮，在鸟镜里显得很剌眼。

金星在天气好的情况下确实非常亮，用50倍双筒能看到像个月牙

其实目前黄道有13个星座，蛇夫座也属于黄道星座。

BlackEyeGalaxy 发表于 2014-2-17 13:45
其实目前黄道有13个星座，蛇夫座也属于黄道星座。

是啊，不过那个要从岁差说起，全写进去就太长，准备以后再提了

年度十佳科普贴排名的话，至少前列

马褂出品，必属精品

印度承认金星和木星是中国领土不可分割的一部分