火星(xing)大(da)沖是一(yi)(yi)種天(tian)文現象(xiang),即(ji)地球和(he)火星(xing)與太(tai)陽在(zai)同(tong)一(yi)(yi)條直線上(shang),這一(yi)(yi)天(tian)文現象(xiang)稱為(wei)“沖(chōng)日”,簡稱“沖”。火星(xing)如果恰(qia)好位于‘近(jin)日點’附(fu)近(jin),就稱為(wei)‘火星(xing)大(da)沖’。火星(xing)大(da)沖”每15或17年才會發生一(yi)(yi)次,下一(yi)(yi)次則(ze)要等到2035年9月16日。
2018年7月27日,火星行至十五年來(lai)距離(li)地球最近的(de)位置,形成徹夜閃亮的(de)“紅星”。
在太(tai)陽系的行星大沖之中,火星大沖是(shi)最為典型而(er)壯觀的。
火星沖日,就是火星位于日地連線上,并且(qie)和地球(qiu)(qiu)同位于太陽的(de)一(yi)側。火星沖日發生在(zai)(zai)(zai)合后的(de)390天。沖日過(guo)后37天,火星停止逆(ni)行。沖日前后地球(qiu)(qiu)與(yu)火星距離(li)達到最近(jin),但是一(yi)般不會正好在(zai)(zai)(zai)沖日那天,而(er)是相差一(yi)到兩(liang)周(zhou)。火星再經過(guo)300多天的(de)可見(jian)期(qi)后,又重新淹沒在(zai)(zai)(zai)太陽的(de)光(guang)輝中,直(zhi)到下一(yi)次合。這個周(zhou)期(qi)大約(yue)780個地球(qiu)(qiu)日,稱(cheng)為會合周(zhou)期(qi)。
另外一(yi)個預報火(huo)星沖(chong)日的(de)方法是:火(huo)星有15.8年的(de)季節性沖(chong)日周(zhou)期,在這(zhe)個周(zhou)期中(zhong),有三四(si)次(ci)(ci)遠(yuan)日點(dian)沖(chong)日,以及三次(ci)(ci)近(jin)日點(dian)沖(chong)日。一(yi)般稱這(zhe)為(wei)七個會合(he)周(zhou)期。相(xiang)同(tong)的(de)周(zhou)期每隔79年就會重現一(yi)次(ci)(ci),一(yi)般最多相(xiang)差4到5天。
根(gen)據火星運行規律,“火星大沖”約15年(nian)(nian)到(dao)17年(nian)(nian)發(fa)生一次。1766年(nian)(nian)8月(yue)、1845年(nian)(nian)8月(yue)、1924年(nian)(nian)8月(yue)、2003年(nian)(nian)8月(yue)和2018年(nian)(nian)7月(yue)的(de)火星大沖,火星的(de)亮度(du)都達到(dao)負2.9星等。
2003年(nian)8月27日的(de)火星(xing)(xing)大(da)沖前夕,火星(xing)(xing)與(yu)地(di)球(qiu)(qiu)的(de)距(ju)離成(cheng)為6萬(wan)年(nian)來的(de)最短距(ju)離,約(yue)5575.8萬(wan)公(gong)里。2018年(nian)7月27日的(de)火星(xing)(xing)大(da)沖,火星(xing)(xing)距(ju)離地(di)球(qiu)(qiu)為0.384962個天(tian)文單位,約(yue)5759萬(wan)公(gong)里。然而,并非每次火星(xing)(xing)大(da)沖時火星(xing)(xing)距(ju)離地(di)球(qiu)(qiu)都如此近,下一(yi)次火星(xing)(xing)離地(di)球(qiu)(qiu)更近則要等到公(gong)元2287年(nian)8月28日,距(ju)離約(yue)為5568.6萬(wan)公(gong)里。
2003年8月29日凌晨(chen)2時(shi)火星(xing)大沖時(shi),火星(xing)的亮度為-2.9等,視直徑為25.11角秒。這時(shi),橙紅(hong)色的火星(xing)將是(shi)高懸子夜中天(tian)的一顆耀眼“明星(xing)”。太(tai)陽(yang)一落山(shan),它(ta)即從(cong)東(dong)南方(fang)向升起。至次日早晨(chen),太(tai)陽(yang)從(cong)地平線上升起時(shi),它(ta)才從(cong)西邊落下。
2018年(nian)7月(yue)(yue)(yue)28日晨,月(yue)(yue)(yue)全食將(jiang)現身天(tian)宇。十(shi)余年(nian)一(yi)遇的(de)“火星大沖(chong)”、本世紀以(yi)來歷時(shi)最(zui)長月(yue)(yue)(yue)全食同時(shi)現身天(tian)宇,“紅火星”與“紅月(yue)(yue)(yue)亮”邂逅。此(ci)次月(yue)(yue)(yue)全食時(shi)間長達104分鐘,是18年(nian)來時(shi)間最(zui)長的(de)月(yue)(yue)(yue)全食,也(ye)是21世紀以(yi)來歷時(shi)最(zui)長月(yue)(yue)(yue)全食。下一(yi)次則要等到2035年(nian)9月(yue)(yue)(yue)16日。
當太(tai)陽、地(di)球、月(yue)(yue)(yue)球三者(zhe)恰好或幾乎在(zai)(zai)同一條直(zhi)線上時(shi)(地(di)球在(zai)(zai)太(tai)陽和(he)月(yue)(yue)(yue)球之(zhi)間(jian)),太(tai)陽到(dao)月(yue)(yue)(yue)球的(de)光(guang)線便會(hui)部分或完全被地(di)球掩蓋,產生月(yue)(yue)(yue)食,月(yue)(yue)(yue)食只可(ke)能發生在(zai)(zai)農歷十五(wu)前后。月(yue)(yue)(yue)全食發生時(shi),月(yue)(yue)(yue)亮會(hui)呈(cheng)現深紅(hong)色或紅(hong)褐色,這(zhe)就是(shi)人們所(suo)說的(de)“紅(hong)月(yue)(yue)(yue)亮”或者(zhe)“血月(yue)(yue)(yue)”。
火星(xing)(xing)大(da)(da)沖最(zui)理(li)想的(de)情況是(shi)地球位(wei)于(yu)遠日點,火星(xing)(xing)位(wei)于(yu)近(jin)(jin)(jin)日點,這樣二者距離(li)最(zui)小(xiao)(xiao),火星(xing)(xing)看(kan)著最(zui)亮。只是(shi)地球的(de)遠日點黃經是(shi)283度,火星(xing)(xing)的(de)近(jin)(jin)(jin)日點黃經是(shi)336度,這種(zhong)最(zui)理(li)想的(de)情況不存在。不過如果沖發(fa)生于(yu)這兩點夾角(jiao)(53度)之間,火地距離(li)比較接近(jin)(jin)(jin)理(li)想最(zui)小(xiao)(xiao)值,也(ye)算是(shi)大(da)(da)沖了。
地球的公轉(zhuan)周期(qi)是(shi)(shi)365.2564日,火(huo)(huo)星的公轉(zhuan)周期(qi)是(shi)(shi)687日,二者會(hui)合周期(qi)是(shi)(shi)779.9日。假設某次(ci)地球與火(huo)(huo)星會(hui)合(沖),再過一(yi)個會(hui)合周期(qi)內地球轉(zhuan)了(le)2.1352圓(yuan)周,火(huo)(huo)星轉(zhuan)了(le)1.1352圓(yuan)周,也(ye)就是(shi)(shi)說下一(yi)個會(hui)合點(dian)(沖)比上一(yi)個會(hui)合點(dian)(沖)前進了(le)0.1352圓(yuan)周。
0.1352這個數字接近1/7和1/8,可(ke)以寫作1/7-0.007657和1/8+0.0102。可(ke)以看出,每7個會(hui)(hui)合周期,會(hui)(hui)合點(dian)后退(tui)0.053599圓周,也(ye)就(jiu)是約(yue)19.3度。每8個會(hui)(hui)合周期,會(hui)(hui)合點(dian)前進0.0816個圓周,也(ye)就(jiu)是約(yue)29.4度。
火星(xing)大(da)沖(chong)(chong)(chong)范(fan)圍(wei)是(shi)(shi)黃經283-336度(du)這個53度(du)夾角(jiao)內,因此如果在黃經336度(du)處發生大(da)沖(chong)(chong)(chong),那么7個會合(he)周期也就是(shi)(shi)約15年(nian)后(hou)的沖(chong)(chong)(chong)點后(hou)退(tui)19.3度(du)退(tui)到了316.7度(du),在范(fan)圍(wei)內仍是(shi)(shi)大(da)沖(chong)(chong)(chong),同(tong)理第二個15年(nian)的沖(chong)(chong)(chong)后(hou)退(tui)19.3度(du)退(tui)到了黃經297.4度(du),仍在范(fan)圍(wei)內,也是(shi)(shi)大(da)沖(chong)(chong)(chong)。
再往后的(de)7個(ge)(ge)會(hui)(hui)合(he)周(zhou)(zhou)期沖(chong)點(dian)退到了黃經278.1度,退出大(da)沖(chong)范圍(wei),8個(ge)(ge)會(hui)(hui)合(he)周(zhou)(zhou)期也就是(shi)(shi)約17年(nian)沖(chong)點(dian)前進29.4度,可見不是(shi)(shi)15年(nian)就是(shi)(shi)17年(nian),沖(chong)點(dian)總在大(da)沖(chong)范圍(wei)內,即(ji)火(huo)星大(da)沖(chong)周(zhou)(zhou)期是(shi)(shi)15-17年(nian)。