《探索天文》太陽系的華爾滋

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2010年初的天空，將有一系列的天文星象秀，其中包括「月偏食」、「日環食」、「水星西大距」、「火星衝」等精采天象。這些天象反映出，空中的天體彼此間，依照特殊的韻律舞動，就像在辦一場盛大的太陽系華爾滋舞會，為新的一年慶祝一般。

從古至今人們對這些出現在空中的特殊天象，都存著疑問與驚歎。其實只要長時間觀測天空，你會發現除了日月在穩定的移動外，還有五顆星星會在相對不動的恆星間徘徊，這些就稱為行星（planet源於古希臘文有遊走者的意思）。在古代，許多天文學家試著透過行星運行的模擬，來解釋眼睛看到的天象。古希臘天文學家克勞迪烏斯．托勒密，於其著作《天文學大成》中，將舊有以地球為中心的宇宙論，加上一些複雜的本輪（行星原本的運轉）及均輪（本輪中心再以均輪繞地球公轉）系統，來解釋實際看到行星漫舞般的順行及逆行現象，稱為托勒密地心系統。後來波蘭的尼古拉．哥白尼在《天體運行論》中，在圓形軌道的架構下，加上本輪觀點，架構了日靜系統，且推測地球每天繞軸轉一周，每年繞太陽轉一周。直到德國天文學家約翰內斯．克卜勒推出行星運動的三大定律，說明行星以橢圓軌道繞太陽運行，太陽位於其中一個焦點上；並且行星在遠日點時速率慢，近日點時速率最快；靠太陽愈近的行星繞日速率愈快。如此，人類對太陽系裡的天體運行的掌握，就更精確了。

現代，以人本觀點看太陽系，用地球為分界，可分為內行星（水星、金星）、外行星（火星、木星、土星）及遠日行星（天王星、海王星）如圖{1}。如此一來，內行星相對於地球的運動時，離地球最遠稱外合；離地球最近稱內合；在太陽東方最大視角距離稱東大距，此時日落後可見；西大距表內行星在太陽西方，日出前可見。對外行星及遠日行星而言，離地球最近時稱衝，最易觀測；離地球最遠時稱合，無法觀測；當行星、地球及太陽連線構成直角三角形時稱方照，行星在太陽東側時稱東方照，反之稱西方照（如圖{2}）。另外一組舞伴，則是地球、太陽及月球三者，地球繞著太陽公轉，而月球繞著地球轉，當月球剛好位於黃道與白道交點處，如地球-月球-太陽成一直線時稱為日食，都發生在朔的時候，如果月球-地球-太陽成一直線時稱為月食，都發生在望的時候。了解正確太陽系的軌道模型及運行機制後，接下來就讓我們走向戶外，仰望天空來欣賞這場驚艷的星象秀吧。

一月分重要天象觀測

1.「日環食」：本次日環食發生於今天，台灣處於偏食帶，初虧時間15點42分；食甚時間16點57分；日沒時間17點26分，可見日沒帶食，預期可看見缺一角的夕陽。警告任何太陽觀測活動，都必須採取適當之減光措施， 以避免眼睛受到強光傷害，造成暫時或永久性視力受損。小朋友進行日食觀測時，一定要有大人陪同喔。

2.「水星西大距」：1月27日水星西大距，日出時在東南方。

3.「火星衝」：1月30日發生火星衝，近日前後數天整天整夜可見，於獅子座及巨蟹座間，可見紅色火星。