親愛的朋友，

想寫點(diǎn)與天文有關(guān)的東西與你分享。其實(shí)，我這也是現(xiàn)學(xué)現(xiàn)賣，畢竟自己不是天文專業(yè)出身的。想聊的東西與太陽有關(guān)，會用到幾個名詞：沖日、凌日、合日。

先談一談我們的太陽系。她有一顆恒星——太陽，還有八顆繞日公轉(zhuǎn)的行星，由內(nèi)到外分別是水、金、地、火、木、土、天、海。在行星們繞日公轉(zhuǎn)的過程中，會出現(xiàn)一些比較“好玩”的情形。在這些情形下，太陽、地球、其他行星三者之間的位置關(guān)系比較特殊，我們便將這些情形稱為沖日、凌日以及合日。

（1）沖日

我覺得“沖日”這個名字可能取得并不很好，人們在不了解天文的情況下，難以從字面推測出其含義。但它對應(yīng)的英文名字——opposition，倒可以讓人對其含義一目了然。opposition，顧名思義，它指的是太陽和其他某個行星分別位于觀察者（站在地球上）的兩側(cè)的情形。大概是下面這個樣子：

“行星-地球-太陽”連線構(gòu)成了180度角，這就是“行星沖日”。

顯然，能夠“沖日”的行星，其運(yùn)行軌道必然要在地球繞日軌道之外。換言之，水星、金星“這輩子”都不可能“沖日”了。

為什么天文學(xué)里面非得把“沖日”這個概念凸顯出來呢？僅僅是因為這種特殊的“180度角”幾何關(guān)系嗎？我覺得不是，其中定有“蹊蹺”。

和月亮一樣，行星本身并不會發(fā)光，只能反射太陽光。夜晚，明亮的圓月可以讓人看清很遠(yuǎn)，我們此時觀察月亮也很方便?！皼_日”的行星會產(chǎn)生“滿月”那樣的效果從而方便人們?nèi)ビ^察和了解它嗎？這個問題的答案可以從https://astronomy.swin.edu.au/cosmos/O/Opposition中找到。

“沖日”現(xiàn)象是有用的，它確實(shí)有助于觀察者在地球上觀察行星。有些太陽系中的天體距離地球很遠(yuǎn)，甚至遠(yuǎn)過了海王星這個最外圍行星，要發(fā)現(xiàn)它們很難很難。可當(dāng)它們“沖日”的時候，太陽光照到它們后便徑直地朝著地球反射過來，也就是說，這時它們反射給地球的太陽光最多，因而它們自己也最亮（在地球人看來如此）。天文學(xué)中，柯伊伯帶指的是在海王星繞日軌道之外的小行星帶。發(fā)現(xiàn)柯伊伯帶中的小行星或許可以靠這種“沖日”現(xiàn)象。

（2）凌日

對“凌日”這個詞，我感覺既熟悉又陌生。說熟悉是因為前段時間自學(xué)《微波通信》這門課時，有“凌日”這個概念。在《微波通信》中，它指的是人類發(fā)射的通信衛(wèi)星在經(jīng)過太陽與地球正中間部分時，其信號會受到太陽輻射的強(qiáng)烈干擾，因而不能正常工作。大概像下面這個樣子：

“凌日”這個詞，我覺得起得比較形象，英文名叫transit。在中文里面，“凌”字常與“霸”字組合在一起，是侵犯、欺侮的意思。太陽好好地照耀著地球，某個行星突然插入其間，“太陽-行星-地球”構(gòu)成180度角，可不就是“凌”（“霸道”）嗎？！

同樣地，如果行星在地球繞日軌道之內(nèi)，則它有機(jī)會“凌日”。如果在地球繞日軌道之外，例如火星、木星、土星、天王星、海王星，它們“這輩子”都不可能“凌日”。

“凌日”這個天文學(xué)里的概念被提出來，僅僅是因為“太陽-行星-地球”連線構(gòu)成180度角這一特殊幾何關(guān)系嗎？答案顯然不是。實(shí)際上，“凌日”現(xiàn)象對我們發(fā)現(xiàn)行星及地外生命非常有用。在這里，我們要將“凌日”中的“日”字拓寬理解為恒星，“凌日”能夠幫助我們判斷一個恒星系統(tǒng)中是否有行星，以及獲得該行星的大小、運(yùn)行軌道等信息。這是怎么做到的呢？不妨拿太陽系中的金星凌日舉例。金星等太陽系中的一切行星，其實(shí)際大小都遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于太陽，所以“凌日”的場景從地球上看來大概是下面這個樣子：

“凌日”時，行星會擋住恒星照射向地球的光，雖然只是很小一部分的光，卻仍然可以被探測到并被放大。恒星傳輸?shù)降厍虻墓饽芰浚ü饬炼龋┰凇傲枞铡卑l(fā)生時會陡降，如下：

這個陡降后的較低光亮度值持續(xù)了多久，就說明了“凌日”時長有多長；根據(jù)“凌日”時長，可以估計出行星繞恒星運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道；而根據(jù)軌道，又能判斷這顆行星是否位于“宜居帶”（離恒星不近不遠(yuǎn)，適合生命生存的軌道范圍）。另外，陡降幅度的大小反映了這個行星的大小，行星大一點(diǎn)，光亮度降幅也就多一些。

（3）合日

前面說，“沖日”沒金星、水星的份兒，“凌日”沒火、木、土、天、海什么事兒，那么，有沒有“什么日”是大家都有份兒的呢？還真有，那就是“合日”。

其實(shí)，如果單純從幾何的角度或是從排列組合的角度看，既然都談到了“太陽-地球-行星連線構(gòu)成180度角”以及“太陽-行星-地球連線構(gòu)成180度角”，那么接下來是不是該說一說“地球-太陽-行星連線構(gòu)成180度角”的情況了呢？

“來，我們一起合張照吧！”行星這么對太陽說。

“好的！”太陽回應(yīng)。

地球于是給行星和太陽拍合照。

請求與人合照，提出這樣建議的人，是站在“前面”還是“后面”呢？一般應(yīng)該是后面吧，畢竟你想與人家合照卻還要搶鏡頭是啥意思呢？！這表明“合日”現(xiàn)象是“行星(后)-太陽(前)-地球(拍照者)連線構(gòu)成180度角”。當(dāng)然，朋友你與我合照盡管站我前方啊，我愿躺平做行星，無需發(fā)光發(fā)熱，哈哈。下面分別是土星合日、金星合日示意圖：

從圖中，也能了解到“合日”對應(yīng)的英文是conjunction，更準(zhǔn)確地說是superior conjunction，因為關(guān)于“凌日”和“沖日”有另一種叫法是inferior conjunction。

相比“合日”，人們或許更喜歡在夜空中看到“金星合月”、“木星合火”、“土星合木”吧。我記得前段時間就有這些天文景象，彼時若加以留意，便不會錯過了。

至此，簡單地了解了一點(diǎn)天文知識，拿來與你分享。如有錯誤與不當(dāng)之處，請你批評指正！