2019年3月,“好奇”号火星车堪称全太阳系最强幸运儿!它在短短10天内欣赏了两次火星上的“日食”,

  火星有两个卫星,分别是火卫一福波斯(Phobos)和火卫二狄默斯(Deimos),所以在火星的某些地方拥有比地球上更多的看到“日食”的机会。不过如果你把火星日食想象成如地球日全食那样壮美那就大错特错了。这也是为什么要在“日食”上加上引号。

  从火星表面看火卫二、火卫一与从地球表面看月球的大小对比(来源:Wikipedia)

  3月17日,“好奇”号观测到火卫二经过太阳表面,并记录下全过程。从动画中你能看到,火卫二仅仅是太阳视圆面上的一个小点,因为火卫二的平均直径仅仅12.4公里,距离火星约2.3万公里,视直径不超过2.5角分,是地球上看月球的1/12,而火星上看太阳的平均视直径为21角分,因此它只能遮挡太阳1.4%的面积。看来称其为“日食”确实不太贴切,只能称为“火卫二凌日”了。虽说比地球上看金星凌日明显许多,肉眼可以直接看到的,然而火卫二“长相丑陋”,美感远远不及金星凌日。

  “好奇”号拍摄的火卫二凌日(来源:NASA/JPL-Caltech/MSSS)

  火卫二的公转周期为1.26天,超过了火星一天(24.7小时)的时间,这导致它下落2.7天后才能再次从东方地平线上见到。更有意思的是,由于火星半径约为3395千米,火卫二距离火星并不太遥远,相对于火星赤道的倾角又不到1°,因此火星纬度高于81.7度的地方是没机会见到火卫二的。再考虑到火卫二轨道与黄道之间有着27°的夹角,火卫二凌日发生机率并不算高。

  3月26日,“好奇”号迎来了又一次重大天象,火卫一日食。火卫一比火卫二更大些,是个27 × 22 × 18 千米的“土豆”,而距离火星中心仅9380千米,也就是距离火星表面不足6000千米,所以火卫一的视直径达到了15.5角分,能遮住超过一半的太阳视圆面,不过仍无法盖住太阳,甚至连日环食都算不上。

  “好奇”号观测到的火卫一日食(来源:NASA/JPL-Caltech/MSSS)

  相较而言火卫一日食发生概率会高许多,尤其在赤道附近。由于火卫一是太阳系所有卫星中距离行星最近的一个,因此我们能看到发生在火卫一身上很多有趣现象。它公转速度很快,轨道周期仅7小39分钟,不到火星自转周期的1/3,这意味着你能看到它从西方升起,在4小时15分钟内穿行整个天空,落入东方地平线,并且一天里可以见到它两次。同样因为它更靠近火星,纬度高于70.4°的人就无缘相见了。(可想而知,火星高纬度地区的“民族”是不会发明阴历的。)

  “好奇”号上装备了一个太阳滤光片,这使得它可以直接观察太阳而无需担心“致盲”。它和前辈“勇气”号和“机遇”号火星车都在火星赤道附近,因而有机会看到很多次火星上的“日食”,目前已经累计观测过40次火卫一日食和8次火卫二凌日。

  “好奇”号桅杆上的摄像机观察到火卫一日食使火星光照显著减弱的现象(来源:NASA/JPL-Caltech/MSSS)

  火星的两个卫星被认为很可能是被火星俘获的,但它们近乎于完美的圆形轨道却让这种假设萌生质疑。此外,它们所表现出来的运动状态也是颇具特色,比如火卫二正在远离火星,而火卫一在引潮力的影响下正以每世纪2米的速度靠近火星,3-4千万年后或许就将瓦解或坠落火星。因此对火星上日食的观察有助于我们进一步了解他们的轨道特性。

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