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金星凌日
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金星凌日是天文学中非常罕见的现象，因为平均起来要60年一次。在过去及未来数百年中约有一循环周期，约为243年间发生4次。两次凌日之间的时间约为：105.5年一次，又8年一次，又121.5年一次，又8年一次，以后又105.5年一次再循环下去。金星凌日发生的日期如下：
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1631年12月7日 1639年12月4日
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1761年6月5日 1769年6月3日
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1874年12月9日 1882年12月6日
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2004年6月8日 2012年6月6日
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以前对于这种凌日所起的兴趣是因为假定可以借此有最好的方法确定地球太阳之间的距离。由于这种假定以及这种现象的稀罕，过去的几次凌日遂经过大规模的观测。在1761年及1769年，重要的沿海国家都派一些观测者到世界各地去记录金星进入太阳圆面以及离开的准确时刻。在1874年及1882年，美、英、德、法都组织了大规模的远征队观测团。在这些机会的第一次中，美国观测团北方分布于中国、日本、东西伯利亚，南方分布于澳大利亚、新西兰岛等地。在1882年就用不着到这些地方远征了，因为在美国也可看得见凌日。南半球上就在好望角等处观测。这些次的观测对于确定金星的未来运动是很有价值的，但是后来有了更可靠的方法，因此在这一方面反而没有什么伟大价值了。
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图36 金星凌日
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通俗天文学：和大师一起与宇宙对话（全彩四色珍藏版） [:1700937108]
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第四章 火星
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近几年来各个国家在火星上集中了无比空前的兴趣。2004年，美国“勇气号”和“机遇号”火星车登陆火星，这是人类航天史开始以来，第一次有两架火星车同时在火星表面行驶。2012年8月6日，美国“好奇号”火星车成功登陆火星，着重研究火星上是否有适合生命生存的环境，彰显了火星探测的多种技术进步。人们对火星的兴趣主要来源于它跟我们地球的巨大相似。它的大气、气候以及其他可注意的特点都使我们关心在那上面可能存在的原始生命。现在我来尽力说一些关于这方面我们实际已有的知识——从这些，我们仅仅能判定火星表面目前没有生命存在。至于其地表和极冠中是否可能有原始的细菌，则需要等待进一步对火星的深入考察——但是可以确定的是，和曾经人们所猜测的不同，火星上是没有智慧生物的。
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我们先说一些琐细的特点，这可以帮助我们认识这颗行星。它的公转周期是687日或者说差43日两年。如果这周期恰好是两年，火星就要在地球公转两次的时间作一次公转，而我们也会十分规律地隔两年见一次火星的冲了。但因为它走得比这快些，地球就需要一两个月的时光去追上它，所以，冲就要隔两年零一两个月一次了。这多出的一两个月在8次冲以后集成一年，因此，过了15年或17年以后，火星的冲又回到同一天，而在轨道中所占的位置也差不多还原了。在这期间内地球已公转15次或17次，而火星只有八九次。
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这两次冲相隔时间一月左右的差异是因为其轨道的极大的偏心率。在这一方面除了水星外没有一颗大行星能比得上。它的值是0.093，或说将近1/10。因此，当它在近日点时差不多离太阳比平均距离要近1/10，而在远日点时也差不多要远1/10。它在冲位时对地球的距离也有很多的不同，因此在近日点和远日点的冲就有更大的不同了。如果冲时火星位置在近日点附近，火星与地球间距离小得只有5 600万千米；但在远日点时却比9 600万千米还要多。结果便是，在有利观测的冲位时（这只能在八九月中）要比在不利的冲位时（在二三月中）更亮3倍以上。
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当火星接近冲位时是很易认出的，一则因它的光特强，一则因它的光显红色，这是跟大多数亮星很不同的。在望远镜中看它倒并没有肉眼看它有那么动人的红光，这是很奇怪的。
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火星的表面及自转
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惠更斯（Huygens）约在1659年第一个从望远镜中认出火星表面的变化的特性，并且为它画了一幅画。他所画出的特点到今日还能被认出并且被认为是正确的。仔细观察这些细节可以使人们很容易看出这颗行星绕轴自转一周约需比我们的一天略长一点（24小时37分）。
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图37 惠更斯笔下的火星
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这自转周期比任何其他行星（地球除外）的都算得更为精确。300多年来火星都恪守这一周期自转，我们也还没有理由假定将来会有可见的变动。这时间跟我们的一日这样相近，其相差又只是多出37分钟，结果便是在连续的夜里的同一小时内，火星差不多是以同一面对着地球的。可是毕竟因为多出了一点，每天夜间要见它较前落后一点，因此在40日后我们已见到它全面各部对着地球了。
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所有已知的火星表面情形都可在一幅图中表明——其明暗区域以及平常总可看见的包着它两极的白冠。当一极偏向我们因此也偏向太阳时，这白冠就逐渐减小，远离太阳时又加大。加大的情形是地上看不见的，但当它再现时却可看出比原先大了。火星北极冠直径1 000千米至2 000千米，厚度为4千米至6千米，扩展至北纬75度附近。各种已经发射的火星探测器发回的图像资料表明：火星上季节性的极冠是由大气中的二氧化碳凝结而成，而长年存在的极冠主要是由水冷凝而成，温度在零下70摄氏度到零下139摄氏度之间，由于二氧化碳随温度的变化而不断地气化和凝结，使得极冠的大小不断变化。极冠的大小随火星季节的变化而变化，在火星的冬季包围其极区，而夏季就全部或部分消融。
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火星的运河
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在1877年斯克亚巴列里发现了所谓“运河”。这是一些在这颗行星上纵横参差、比表面一般情形略微黑暗一点的条纹。在人类翻译史上，由于翻译失误而引起的误会恐怕以这次最甚了。斯克亚巴列里把这些条纹叫做canale，这个单词在意大利文中的意思是水道——他这样称呼它们是因为当时认为火星表面上的黑暗区域都是海洋，这些连结海洋的路线就假定都有水，因而定名为水道。可是译成英文中的cancel之后，就有了“运河”的意思。这一小小的词义上的变动，让所有使用英语的人都以为这些就是火星居民的功绩——正像地上的运河是人类的工作成绩一样了。
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关于这些“水道”，起初在天文学权威之间也有一些不同的意见。这是因为在地球上看起来，它们并不是平均一致的表面上的清晰的条纹。火星上各处都有些明暗的不同——又都那么微弱而不清楚，从这一块到那一块之间又只有几乎不可察觉的亮度差异，因此大都很难给它们画出一定的轮廓。把它们分辨出来已是极端的困难，在不同的光下，在我们大气不同的情形中，它们又都改变形貌，于是给它们画出的画就都大不相同了。在罗尼尔天文台（Lowell Observatory）的观测者所绘的图中，这些运河是细黑线，而且多得织成一张包住火星表面大部分的网。在斯克亚巴列里的图中，它们倒像是暗弱的宽阔地带，既不像罗尼尔天文台画得那样清楚，也不那样繁多。在这图中还有一点很有趣——在水道相交的地方都有圆点，好像圆形的湖一样。
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