2001 火星冲与火星观测（上）

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标  题: 2001 火星冲与火星观测（上）
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标  题: 2001 火星冲与火星观测（上）
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以下摘自 TAS 台湾天文网「2001 火星冲与火星观测（上）」完整图文请见
http://www.tas.idv.tw 台湾天文网「天象预报」「天象特报」或「天文新闻」！

    看完下列文章您就满足了吗？这不过是火星观测的一小部分而已，想了解专业的火
星观测细节，欢迎参加 6/23「火星观测」研习与夜间观测。详情请见 TAS 台湾天文网
本文。

    地球上望远镜中的火星大部分时间都只是一个橘红色的模糊小圆，只有在「冲」前
後一两个月能够看清火星表面的明暗特徵、云、尘暴，以及极冠的变化等。虽然火星轨
道和地球一样，是接近圆形的椭圆，但火星轨道的离心率较高，以地球来说，在近日点
和远日点时与太阳的距离只差 480 万公里左右，但在火星的差距则高达 4320 万公
里。所以每次火星冲发生时，依火星当时在其轨道上的位置，状况也各不相同。观测条
件最佳的「大冲」发生在火星过近日点附近时，此时火星与地球的距离最接近，但这种
机会平均每十六年才会有两到三次。火星在近日点冲时视直径可达 25.1"，足足比远日
点冲时的 13.8" 大上 1.8 倍。上一次火星的近日点冲发生於1986年七月十日与1988年
九月二十八日，视直径分别有 23".3、23".8。
     自 1988 年之後，经过十馀年的等待，火星大冲的机会终於又来了，2001 年六月
十三日便是这一系列大冲的开始，由於 2001 年火星冲时，离过近日点仅四个月，六月
二十二日最近和地球距离最近时仅 6700 万左右公里，火星视直径可达 20".8，亮度则
达 -2.4 等。较为不利的条件则是大冲时火星位於天蝎、人马座间，在中高纬度地区观
测时，火星高度不够理想，而这一点南半球观测者则较占优势。1988 年的火星冲亮度
达 -2.8 等，视直径 23".8，比 2001 年条件稍佳，不过 2003 年时会出现八十年来罕
见的大冲，视直径达 25".1，使 1988 年的火星也黯然失色，再耐心地等两年吧！
     其实较为注意天空的观测者早在三月时便已开始留意当时尚在曙前东方升起的火
星，三月二十九日时火星视直径达 10"，进入小望远镜亦可观测的程度。在五月十三日
至八月七日这段时间里，火星视直径都比两年前冲时的 16".2 还大，虽然到六月二十
二日火星最接近之後，无论亮度与视直径都将走下坡，但十月之前，火星的亮度都维持
在 0 等以上，视直径也在 10" 之上，尚在小口径望远镜观测火星表面特徵的极限之
内。因此火星将是今年整个夏季的夜空主角。
     最适合火星观测的望远镜当属高品质的折射镜，大口径的牛顿反射镜也不错，但
必须是高精度镜面与完美的光轴调整。SCT 或 MAKs 在行星观测上偶有意外佳作。挑剔
完望远镜之後，不得不提醒您，其实真正决定行星观测的关键是大气稳定度，即视相。
而观测经验则是时间与汗水累积而来，任谁也没有捷径。
     滤镜在行星观测上扮演著极为重要的角色，善用滤镜可以提高火星表面的反差，
让原本模糊的特徵浮现出来，效果相当显著。有些滤镜甚至有助於改善视相稳定度（特
别是橘色和红色滤镜）。红色和橘色滤镜对於提高火星表面地形特徵反差特别有效，而
越偏蓝色的滤镜，虽然会降低地面特徵的□别能力，但对於分辨火星大气特徵却越有
用，到了紫色滤镜（如 Wratten 47），表面特徵已经几乎完全看不出来了。想做完善
的火星观测应该准备红色（W25）、橘色（W23A）、绿色（W58）、蓝绿色（W64）、蓝
色（W38 或 W80A）与紫色（W47）等几种滤镜。W25 和 W47 等较暗的滤镜只适合大口
径或摄影使用。W23A 对 15 公分以下的望远镜或许都太暗了些，黄色的 W15 滤镜较适
合。
     火星表面最显著的特徵是一些被早期观测者如 Giovanni Schiaparelli 与 E. M.
Antoniadi 命名为「海」的暗斑，其实这些广阔地区只是反射率较低的岩石和尘土而
已，随著风暴的影响，这些暗区也会有季节性的变化。曾被逐年记录的包括 Syrtis
Major（大席尔蒂斯）、Solis Lacus（太阳湖）、Elysium（天堂） 与别具特色的叉状
Sinus Sabaeus-Meridiani（子午线湾）。Syrtis Major 是火星上最明显的特徵，自
1950 年代起长期变化，最典型的记录是其宽度的变化，一般来说，当火星北半球仲夏
时分其宽度最大，北半球初冬时最窄。但根据哈伯望远镜与 ALPO 的观测显示，Syrtis
Major 自 1990 年起似乎并无此规律变化。有「火星之眼」之称的 Solis Lacus 是众
所周知最富变化的地区。另外一个吸引专业观测者注意的是位於 Elysium 南缘的
Trivium-Cerberus 暗区，它的大小约 1300 x 400 公里宽，但在 1990 年代却突然消
失。
     2001 年火星赤道正向地球，所以对火星两极的观测条件不是很好，但两极处都可
以看见白色的极冠，以及笼罩在极区上方的霜雾。火星北半球的夏季到六月十七日结
束，接著进入秋季，所以北极冠现在应该较小，而南极冠稍大。
     火星大气也是相当多变，白色的水冰云、红色的尘暴、临边的蓝色雾霭与白色的
霜，令观测者为之著迷不已。火星云量与极冠物质蒸发至大气中的量有关，特别是北极
冠。在 1990 年出版的第一份火星气候报告与後续增添的资料中共统计了 1965 至
1993 年间 24130 项火星云与雾 的记录，显示火星的大气中的云与表面的雾在北半球
春夏季比南半球同季节多，所以未来几个月中，火星云雾现象还算多，之後便会渐减。
在观察火星云雾现象时，您不妨加上一片蓝色滤镜，效果会更好。
     火星山脉上空常会出现山云 (Orographic clouds)，和地球山区相似。最著名的
就是出现在奥林帕斯山区以及 Tharsis 高地，被风吹成『 W 』形的山云。这种山云在
北半球的秋天（2001 年冲之後）最活跃。此外 Elysium 也常见山云。
     火星上最常出现散云 (Discrete clouds) 的地方是 Libya、Chryse 与 Hellas，
环绕在 Libya 盆地、横越 Syrtis Major 的「Syrtis 蓝云」便是一例，尤其是当
Syrtis Major 位於火星边云时最容易观察。    晨云 (Morning clouds) 是火星迎日
缘（即将日出处，在地球看是天空中的向东侧）地表附近白色的雾或霜。雾通常在日出
後便会消散，但霜则可能维持一整天。
     暮云 (Evening clouds) 与晨云相似，不过是出现在火星的另一侧边缘，通常较
多，面积也较大。
     根据最近的研究发现，火星在任何季节均会发生尘暴，最旺盛期在南半球的夏季
与北半球的初夏。观察记录火星尘暴发生的时间、路径与蔓延的区域对未来的火星探测
任务相当重要。当尘暴发生时，火星面被漫天沙尘蒙蔽，呈现较亮的黄色，而此时地面
特徵已不可见。

火星地形古代名称

较暗的区域
Mare：海，广大的暗区
Lacus：湖，较小型的暗区
Sinus：湾，弧形的暗区
Portus：港，小的突出状暗区
Depressio：凹地
Fretum：海峡，细长的暗区
Palus：沼，小斑点状暗区
Fons：泉，小斑点状暗区
Lucis：森，小斑点状暗区
Aquae：泉，小斑点状暗区
Silra：园，小斑点状暗区
Nodus：交点，小斑点状暗区

较亮的区域
Regio：地区，广阔的亮区
Pons：地峡，细长的亮区
Promontorium：岬，岬状的部分
Cornu：角，岬状的部分
Insula：岛，其他小亮区
Mons：山，其他小亮区
Nix：雪原，其他小亮区

火星地形现代名称
Catena：火口列
Chasma：大峡谷
Dorsum：沟
Fossae：长而浅的谷
Labyrinthus：谷
Mensae：平顶山
Tholus：丘
Mons：山
Montes：山脉列
Patera：不规则的火山口
Planitia：平原
Planum：高原
Vallis：曲折的山谷