火星在我国古代被称为“荧惑”,在西方,他被认为是战神马尔斯(Mars)的化身。在地外行星中,火星距离地球最近,冲日时的平均距离只有0.6个天文单位左右,但由于它的体积太小,差不多只有地球的l/7,因此即使是在2003年那万年一遇的大冲时,它的视直径也仅有25角秒,小于木星和土星。
火星与地球,同是围绕太阳公转的行星。火星绕日公转的周期约为687天,地球绕日周期是365天。火星运行的角速度和线速度都比地球小。这两颗行星每过780天才能在轨道上“并肩而行”一次,此时,太阳、地球、火星成为一条直线,在天文学上就是“冲日”。也就是说每两年零两个月左右它才冲日一次,上一次发生在2022年12月8日,2025年1月16日将再次发生火星冲日天象。
火星冲日示意图
由于火星轨道的偏心率近1/10,近日点时距离太阳有20670万千米,远日点时距离太阳24920万千米,二者之间相差4250万千米。而近日点又在地球的8、9月份,因此,如果冲日发生在8、9月份,地球与火星的距离(如2003年8月27日)就只有5600万千米,天文学家把最近的冲日起个特殊的名字叫“大冲”,每过15年或17年,才发生一次大冲。而今年1月16日,两者并不在轨道距离最近之处相遇,距离近1亿千米,只能算是普通的“冲日”。火星冲日时和其他时候相比,无论亮度、视直径还是相位都有很大差别。去年上半年火星只是一颗1等星,而现在它的亮度已经增加到-1.4等。1月期间,火星位于双子座,基本都会在日落后从东方升起,视直径约为14.5角秒,在望远镜中只是一个小小的红色视面天体,如果你想观测到更多它的表面细节,就要选用焦距更长的望远镜和适当的目镜了。
火星冲日时间表(图片来源紫金山天文台)