这个周末，当它开始在春天的天空中迂回曲折时，你可以抬头看看明亮的火星。在短短5周半的时间里，火星将在2003年8月以来离地球最近的一次接近。本周可以在午夜前看到这颗红色的行星，它位于东南偏东的低空，几乎与木星相匹配，闪耀着明亮的光芒，就像一颗黄色的灰烬。而且火星在过去的每一个星期里都是如此的明亮。如果你从新年开始就一直在跟踪火星，你可能会记得，那时，它正闪耀在天秤座的黄道带，也就是秤上。当时距离地球1.81亿英里(2.92亿公里)。
火星将在6月28日的夜空中减速并逆转它的轨道——这是一个视角的把戏，因为这颗红色的行星和地球都围绕着太阳旋转。图片：NASA/Lewis Research Center
相比之下，到下周末，火星与地球的距离将减少到4230万英里(6820万公里);它现在的亮度是今年年初的25倍。同样从1月1日起，火星在黄道带的背景恒星中沿着偏东路线前进。它目前生活在摩羯座的黄道星座，也就是海山羊。但到了6月28日，这一稳定的东进路线将戛然而止。实际上自6月初以来，火星的东移轨迹似乎有所放缓，几乎像是在摇摆，似乎已经变得不确定。最后，在6月28日，它将短暂地暂停。然后，在接下来的两个月里，它将在天空中逆行，并在恒星的背景下——向西移动。8月28日地球将再次短暂停留，然后恢复正常的向东运动。
我们太阳系里的所有行星都在某一时刻表现出这种“逆行运动”。但在很长一段时间里，古代天文学家都无法给出令人满意的解释。一方面，当火星以这种奇怪的方式运行时，它也会明显地偏离正常轨道，逆行运动将使它远远低于它的正常轨道。换句话说，对于我们这些从地球上观测的人来说，在这两个月的时间里，火星将会以一个大的环形运行，大约10度长，2.5度宽。然而古希腊人坚定地相信太阳、月亮和行星都是围绕地球公转的。他们在表示和计算这个神秘的循环方面有很大的困难，而且很长一段时间，他们对它没有足够的解释。另一个问题是试图解释为什么火星有时描述一个环路，有时描述一个曲折的来回运动，就像字母“Z”在它穿越天空的路径上。
事实上它在2016年春天就这样做了，并将在2022年的秋天再次这样做。希腊人最终解释了这些异常现象，他们假设这些行星围绕地球转到更小的“行星”——也就是围绕地球的主要轨道环绕的小圆圈，导致了复杂的、几乎类似于曲线的曲线。不幸的是，对行星的实际观测似乎从来都不符合这种奇怪的轨道机制，最终使得希腊人的解释毫无用处。直到1543年，伟大的波兰天文学家Nicolaus Copernicus(1473-1543)出版了他毕生的著作《De revolutionary ibus》，才最终揭开了奇怪的逆行环路的秘密。通过把地球从太阳系中心的神圣位置降下来，用太阳取代它，哥白尼成功地解释了行星表面的“反向运动效应”之谜。
都是一种错觉
事实上，当你在高速公路上与另一辆车擦肩而过时，你会得到同样的效果：两辆车都朝同一个方向行驶，但一辆车的行驶速度更慢。当他们通过时，较慢的车会相对于较快的车向后移动。哥白尼对外太空的行星施加了同样的影响。在即将到来的情况下，地球和火星都在绕太阳的同一个方向运动，但是较慢的一个——火星——似乎比更快的地球——向后移动。在这里强调一点：火星并不是真的停止或逆转它在太空的轨道！我们所看到的只是基于视角的幻觉。火星将继续沿着其环绕太阳的椭圆轨道运行。
我们看到——停止，天空中路径的扭转和定期的最终恢复路径穿越天空,仅仅观看火星从世俗角度的函数(就像在观看较慢的车从车越快)的角度来看,我们每个人都穿越空间在不同的轨道围绕太阳路径速度不同。8月28日之后，地球和火星的运动将会抵消明显的反向运动。在今年超过一半的时间里，地球最终会飞到火星上去(像赛车一样“炙热”)，地球最终会把火星远远甩在后面。我们现在看到的火星亮度的快速增长将会被逆转，因此，在今年下半年，将会迅速消退。
博科园-科学科普｜ 文：Joe Rao/Live Science
发表于 2018-6-27 23:29
收藏
分享