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我国的天文观测从原始社会就开始萌芽了。据史料记载,公元前24世纪的尧帝时代,就设立了专职的天文官,专门从事“观象授时”。从仰韶文化时期留下来的遗迹中,就有人们就描绘了光芒四射的太阳形象,进而对太阳上的变化也屡有记载,描绘出太阳边缘有大小如同弹丸、成倾斜形状的太阳黑子。可见中国古代对天文观测之早。
我国先民对太阳、月亮、行星、彗星、新星、恒星,以及日食和月食、太阳黑子、日珥、流星雨等罕见天象,都有着悠久而丰富的记载。例如,甘德,他是齐国人,先秦时期著名的天文学家,大约生活于公元前4世纪中叶,是世界上最古老星表的编制者和木卫二的最早发现者,他和魏国人石申所著的天文学著作文学作品称为《甘石星经》。
公元前240年的彗星记载,被认为是世界上最早的哈雷彗星记录从那时起到1986年,哈雷彗星共回归了30次,我国都有记录。
宋朝时期记录了一次超新星爆发,至和元年五月己酉,客星晨出天关之东南可数寸(嘉祐元年三月乃没)。同时在日本、美洲原住民也有观测的记录。从侧面也认证了中国古人的精确记录。
中国古人记录精确、描述详尽、其水平之高,达到令人惊讶的程度,这些记载至今仍具有很高的科学价值。
古人能发现水星,金星,火星是因为这几颗行星亮度显著,晚上只要出现在天空就是全天最亮星的级别,而且会在天空中的位置出现显著的变化,和其他恒星相对位置几乎完全固定形成鲜明的对比,古人只要抬起头就能发现这几颗行星,对它们进行持续的观察就能发现它们的变化。
古人为何能观测到水星、金星和火星?
因为太阳系的各大天体运行并不完全同步;运行轨道也存在倾角,而非在一个绝对平面上,所以从地球看去,其他行星相对于太阳的位置是会发生变化的,水星、金星和火星自然也不会永远湮没在阳光中。
在地球上能用肉眼看见的行星只有五颗:金、木、水、火、土。其中金星和水星比木星、土星、火星要难观测一些,因为它们的运行轨道在地球轨道的内侧,始终在地球向阳面,不可能运行到地球的阴面,这就意味着夜晚是永远看不见它两的。
从上图中我们可以看出,在地球绕太阳公转一周的过程中,除了金星和水星,其他任何行星都总会有一段周期是位于地球阴面的,此时它们会出现在夜晚的天空。
而地球公转一圈需要1年,于是这段周期也并不短暂,这就有了充分的观测条件,因此古人能看到火星并不奇怪。
至于说地球轨道内侧的金星和水星,它们虽然相对地球而言始终与太阳在同一侧,但由于跟地球的绕日周期不同步,因此在不同季节,它们与太阳之间的距离也仍然是在不断变化的,同时它们的大小和亮度也会有所不同。
就如上图所示,金星或水星在轨道的不同位置时,从地球上看会有不同的视觉感受。
而前面说过,它们的轨道与地球轨道并不在同一个平面,而是存在倾斜度的,于是当它们与太阳相距不是特别近的时候,就不会跟太阳同时升起和落下了,所以在适当的季节,我们就能在黎明和傍晚时分观测它们了。
除此之外,发生日食的时候也是观测它们的绝佳时机,可见古人并不是完全无法观测到金星和水星的。
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