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中学地理知识点：金星凌日的观测

前言

对于天文爱好者们来说，2003年5月7日的水星凌日也许还记忆犹新，但在2004年6月8日，将发生一次百年一遇的天文奇观——金星凌日，相比于十几年一遇的水星凌日，要重大、壮观得多了。所谓金星凌日，就是指金星恰好运行到地球与太阳之间，由于金星本身并不发光，所以届时将有一个圆形黑影缓慢地从明亮的日面上移过，这个黑影就是金星。从地球上看，金星的视直径将是太阳视直径的三十分之一，这意味着眼力好的人在良好的减光措施下可以直接用肉眼(无须望远镜)目睹这一奇观。金星凌日每两次分为一组，每组的两次凌日间隔8年左右，每组间隔100多年。上一次金星凌日发生在1882年，因此说当今活在世上的人几乎都没有目睹过这一奇观。如果你错过了这一回，那就要等到2012年了!

器材的选择和主要看点

虽然说用肉眼也许也能看到，但效果总不会太好。如果您有望远镜——无论是小型观景望远镜还是天文望远镜——都可以获得更好的效果。10倍以上的倍率即可清楚地看到金星的圆形轮廓，40-100倍左右观测最佳。天气好的话，还可以看到由于金星浓厚的大气折射成的光圈，景象犹为壮观。如果当天日面上黑子较多，还可能出现金星掩太阳黑子的现象，使凌日的过程更加有趣。

正规的凌日观测要进行描图，因此要选择带有投影屏的天文望远镜。一台带有赤道仪并配备有电跟的望远镜会使你在长时间观测中更加轻松。

实战篇

在我国的大部分地区，凌日大多从13点左右开始。因此，想观测的朋友们应该在中午之前做好准备，以保证活动有条不紊地进行。下面我简述一下用赤道式望远镜的投影法观测方法。

在入凌前，要把表对得尽量准确，应尽可能的调整好极轴，并把东西线画好(或把观测用纸调整好)，把太阳上的可见黑子描绘于观测用纸上。描图时，要注意手不要压屏幕，头不要碰屏幕，尽量保持屏幕稳定，增加准确度。描完黑子后，就进入了准备的最后阶段。这时，眼睛要目不转睛地注视日面的东边缘，当看到圆滑的边缘像日食似的刚开始缺了一小块时，意味着凌日开始了。应立刻记下时间，这便是入凌时的外切时间(日面东边缘与金星西边缘外切的时刻)，并描出外切的位置。同样，也应记下入凌时的内切时间(日面东边缘与金星东边缘内切的时刻)，描出内切的位置。这时，整个金星已经完全处于太阳的圆面之内了。从此刻开始，要每隔半个小时把金星的位置在同一张观测用纸上描绘一遍，在每个位置上注明时间，直至即将出凌。在此过程中，您可以尽量欣赏这百年一遇的奇观，看看是否能看到光晕。整个凌日过程将持续6个小时，为了保证仪器的安全，不要总是让仪器工作，同时也要防止中暑。在休息时，盖上镜头盖，关掉电跟(如果有的话)，尽可能的让仪器冷却。由于投影观测不用深暗的滤光片或根本不用，目镜片的温度常达到几百度!因此要谨防烫伤和镜片炸裂，不要用手靠近目镜。

太阳向西方地平线缓缓沉去，眼看着金星就要移出日面了，观测又紧张了起来。在出凌时，也要像入凌一样把两个切点位置标出。在我国，有很大一部分地区都很难看到完整的出凌，但带凌的日没也是一个很好的景观;如果您看到了整个出凌，不要忘记记录!如果太阳的光被雾气消减得过多，投影法观测不能继续进行时，可以利用目视观测。有兴趣的话，可以不用望远镜，试试能否看到金星。这时，太阳往往被折射得很大，角直径接近一角分，金星的黑影也异常明显，眼力不太好的人也能看到。

随着天色暗下来，观测活动也接近了尾声。欣赏一下日落的美景，收拾收拾东西，也该回家了。怎么样?收获不小吧!如果你认真观测了的话，应该得到一张满满的观测表。到家以后，整理数据，最好写篇观测日记，当你以后看起来时，又会是一番感受。如果您没有抓住机会，也没关系，在2012年还会有一次金星凌日，一定要注意呀，否则就要再等上一百多年了!

新闻背景：金星凌日

金星，呈金黄色，是天空中最亮的星体，亮度抵得上15颗天狼星。金星，中国古称“太白金星”，若处晨称“启明星”，若处黄昏则称“长庚星”。金星是距离地球最近的行星，平均距离约4150万千米。金星半径为6073千米，比地球半径仅小300千米，体积是地球的0.88倍，质量是地球的五分之四，平均密度略小于地球。因此，人们常称金星是地球的姐妹行星。令人费解的是：金星自转方向为由东向西(与地球自转方向截然相反)，所以金星上看太阳竟是西升东落。而且，金星自转周期长达243天，比绕日公转周期224.7天还长，所以金星上的一昼夜相当于地球上的117天。金星的表面温度高达447摄氏度。

又由于水星、金星是位于地球绕日公转轨道以内的“地内行星”。因此，当金星运行到太阳和地球之间时，我们可以看到在太阳表面有一个小黑点慢慢穿过，这种天象称之为“金星凌日”。天文学中，往往把相隔时间最短的两次“金星凌日”现象分为一组。这种现象的出现规律通常是8年、121.5年，8年、105.5年，以此循环。据天文学家测算，这一组金星凌日的时间为2004年6月8日和2012年6月6日。这主要是由于金星围绕太阳运转13圈后，正好与围绕太阳运转8圈的地球再次互相靠近，并处于地球与太阳之间，这段时间相当于地球上的8年。

公元17世纪，著名的英国天文学家哈雷曾经提出，金星凌日时，在地球上两个不同地点同时测定金星穿越太阳表面所需的时间，由此算出太阳的视差，可以得出准确的日地距离。可惜，哈雷本人活了86岁，从未遇上过“金星凌日”。在哈雷提出他的观测方法后，曾出现过4次金星凌日，每一次都受到科学家的极大重视。

他们不远千里，奔赴最佳观测地点，从而取得了一些重大发现。1761年5月26日金星凌日时，俄罗斯天文学家罗蒙诺索夫，就一举发现了金星大气。19世纪，天文学家通过金星凌日搜集到大量数据，成功地测量出日地距离1.496亿千米(称为一个天文单位)。当今的天文学家们，要比哈雷幸运得多，可以用很多先进的科学手段，去进一步研究地球的近邻金星了。

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