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金星的外貌和光芒:变化与相位

时间:2023-10-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:尽管金星似乎总是十分灿烂,但它的光芒随着距离和相位的共同作用而变化。当金星光芒达到最大值时,其视直径为40角秒,弧形的宽度为10角秒,这一相位发生在金星与太阳合前或合后的大约第69天。当夜幕降临时,我们很容易就能发现金星有足够的亮度散发其迷人光芒。冯特纳率先于1645年和1646年绘制出了金星外貌图。

金星的外貌和光芒:变化与相位

金星会在我们眼前展现相位的完整周期,与水星同理,但金星的这些相位变化要比水星的容易观测得多,因为金星的视直径达到了相当大的程度,当它处于离地球的最近点时,我们借助一副较好的航海望远镜就能看到新月状的金星。正如我们在前文中指出的那样:伽利略用简易的工具第一个观察到金星的相位变化,这一发现意义非凡,因为它有力证实了哥白尼日心说

金星的相位和视直径

亮度更强时的金星相位

金星在夜晚降临之前在天空中闪闪发光。

根据金星与地球各自同心轨道的大小,我们很容易想象得出两个行星之间的距离会产生大幅波动:金星在极端位置——被太阳和地球夹在中间的位置和太阳背面——之间运动时,它离地球的距离是如此多变,以至于视直径可以从前一种情况的65角秒跌至第二种情况的10角秒。

就像水星一样,只有当金星在我们眼前呈现出最大面积时,我们才勉强能够最大限度地观测它的表面。根据前文所示,金星呈现面积最大时所对应的位置是它像一个巨大的黑色圆盘挡在太阳前方,或者说淹灭在太阳的光辉中,总之是它未被照亮的那一面朝向我们。当我们看到被照亮的新月状金星时,视直径稍有减小,当我们能看到金星的1/4时,其视直径减小到了大约25角秒,亮度减小了一半。最后,金星的尺寸缩到极小,此时它的整个亮面都朝向我们。

尽管金星似乎总是十分灿烂,但它的光芒随着距离和相位的共同作用而变化。当金星光芒达到最大值时,其视直径为40角秒,弧形的宽度为10角秒,这一相位发生在金星与太阳合前或合后的大约第69天。对于这颗邻星的光芒,我们似乎可以用某种电壁炉做比:金星光芒之亮使其在白天也能在明亮的天空中清晰可见,甚至在太阳西下之前也十分明亮显眼。当夜幕降临时,我们很容易就能发现金星有足够的亮度散发其迷人光芒。进行这样的观测意义重大,其中率先被发现的是普遍被照亮的天空。金星的光芒如此出挑,以至于云朵在经过这颗行星坐镇的区域时,会呈现出明显的黑色轮廓,有时它们就像被镶上了一圈发光特效;金星这种漫射的光芒可以通过摄影术被记录下来。

掩在天文台旋转式圆屋顶之后的被金星光芒照亮的天空——吕西安·吕都摄,曝光20分钟。(www.xing528.com)

在金星光芒下直接得到的中国皮影——L.吕都摄,曝光20分钟。

另一方面,我们在这种情况下接收到的金星光芒相当强烈,以至于可以让地球上的物体投下相当容易被辨认出来的影子;当这些物体被置于一个明亮的表面前方时,它们的影子会清晰地投射在上面。我们最好用一个简单的实验来进行解释:可以用一张白纸,也可以找一面在黑暗房间深处的素墙,当然窗户要朝向适当的方向。或者,我们用暗室内的一块感光板代替白纸或墙面,房间窗户朝向金星,然后在窗前放置任何一样物品,几分钟后,感光板上就会留下痕迹——上面出现了被置于前方的物体的轮廓,就像中国的皮影戏那样。

当时机来临时,这片往往不被注意的二等月光值得我们好好观察。

我们之所以特别强调金星反射向我们的光芒,并非出于纯粹的好奇,而是因为其主要成因就是导致金星观测困难重重的根源。事实上,金星不同寻常的亮度来自这一星球物理条件,我们借助望远镜得到的金星图像看起来几乎亮度均匀,只勉强留下了供我们判断金星可能的自然环境和特性的形貌信息。

冯特纳率先于1645年和1646年绘制出了金星外貌图。

卡西尼于1666~1667年画的金星草图 Midy:南;Occid:西;Orient:东;Septent:北

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