火星大衝

太陽系內各個行星（包括地球）都大致在同一個平面上圍繞太陽公轉，愈接近太陽的行星，其公轉的周期愈短。當地球公轉到一顆行星和太陽之間而三者幾乎連成直線時，在地球的觀測者會發現該顆行星的方向和太陽相反，這種天文現象就稱為「行星衝」。「行星衝」發生時，有關行星距離地球最為接近，是最理想的觀測時機。2018年7月，地球將公轉到太陽和火星之間，將出現「火星衝」天文現象。由於火星的軌道為橢圓形，因此火星和太陽的距離於其近日點和遠日點時會有達4250萬公里的差別。當「火星衝」發生於火星近日點位置附近時，則稱為「火星大衝」，這時火星會較為接近地球，並顯得更大、更明亮。上一次的「火星大衝」在2003年發生，而下次「火星大衝」將在2018年7月27日出現。

2018年7月27日「火星大衝」發生時，火星將距離地球約5760萬公里，利用天文望遠鏡可看到直徑達24角秒（少於0.007度）的火星盤面，用肉眼則可看到一顆光度達-2.8等的橙紅色亮星，是當時夜空中最明亮的星星之一。當日火星將於晚上7時17分東升，至翌日凌晨0時38分到達其天上最高位置，並於5時55分西落。「火星大衝」發生前後的十天內，火星的亮度和大小無大變化，有興趣觀測的人士可於7月17日至8月6日期間觀看，請查看下表的資料：

日期	亮度 （星等）*	大小 （角秒）**	建議觀測時間
17.7.2018 - 26.7.2018	- 2.6 to - 2.8	23.44 to 24.24	20:00 – 04:00
27.7.2018	- 2.8	24.24
28.7.2018 - 6.8.2018	- 2.8 to - 2.7	24.24 to 24.19

* 星等數值愈低，代表該星愈光亮
**  1 角秒為 1/3600 度
資料來源：美國海軍天文台

考考你： 有否發覺火星的亮度和大小在「衝」的前十天和後十天的變化幅度有所不同，為什麼呢？

火星的亮度和大小取決於火星和地球的距離，當火星距離地球最為遙遠時，它只有約1.8等的亮度和約3.5角秒的大小。今年「火星大衝」期間，火星將比最遙遠時光亮近70倍，視直徑大接近7倍。利用天文望遠鏡可看到火星表面例如極冠的地貌，經長時間觀測更能察覺火星自轉的現象。「火星大衝」每15或17年才發生一次，將吸引眾多天文觀測者留意。

無獨有偶，今年「火星大衝」發生期間將出現一次月全食，屆時在明亮的橙紅色火星旁邊將會出現一個呈紅色的月球，兩者十分接近，實蔚為奇觀。

查看更多有關月食的資訊，請按此。

2003年「火星大衝」時，利用天文望遠鏡所拍攝的火星照片，可看到火星頂端的極冠。

對於太空望遠鏡來說，「火星大衝」亦是觀測火星的最佳時機。上圖為2003年「火星大衝」時， 哈勃太空望遠鏡所拍攝的兩張火星圖像。

火星出沒時間表 (只供參考)

日期	升出時間	上中天時間 (+1 日)	落下時間 (+1 日)
25.7.2018	19:26	00:48	06:05
26.7.2018	19:21	00:43	06:00
27.7.2018	19:17	00:38	05:55
28.7.2018	19:12	00:33	05:49
29.7.2018	19:07	00:28	05:44

「火星衝」問與答

市民問：
「火星大衝」發生時，火星會有多大？能不能夠用肉眼看到呢？

館長答：
今年「火星大衝」時，火星的視直徑大約是24角秒。「角秒」是非常細小的單位，我們將1度分為60角分，再將1角分分為60角秒，如此一來，1角秒就相等於1/3600度，即24角秒也不足0.007度！我們平常看到的月球視直徑大約為31角分，直徑比起火星於大衝時還要大70多倍！用肉眼觀測火星時，我們只會看到一顆明亮的橙紅色星星。專業的觀測者如使用放大倍數為100倍以上的望遠鏡觀測，應能看到火星表面的一些特徵。

即使是「大衝」時，火星的視大小和月球相比還是差得甚遠。

市民問：
為何每隔2年多就有一次「火星衝」，而每15或17年才有一次「火星大衝」？

館長答：
地球公轉一周需時約365.2天，而火星公轉一周則需時約687天，要計算這兩顆行星相隔多久才會出現同一樣的位置排列（又稱會合周期），可利用以下的公式：

注：PS為會合周期，PE為地球公轉周期，PM為火星公轉周期。

經簡單運算，我們可得出地球和火星的會合周期為780天，即2年50天左右。而「火星大衝」則只會發生在火星接近其近日點之時，而行星的軌道上只有一個固定的近日點。「火星衝」每隔780天就會出現，但火星的公轉周期卻只有687天，即是說火星在公轉一圈後要多走約93日才會再次發生「火星衝」，因此「火星衝」發生的日期與火星於近日點時的日期將逐年增加約93日。火星在兩次「大衝」之間就最少出現687÷93=7.4次，亦即是7或8次一般的「衝」，換算上來即15或17年。