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    躲不掉的“水逆”
    作者:成都山地灾害与环境研究所 廖莹 访问量: 20

    “我这几天水逆,太倒霉了!”“又水逆了,拜托 9 月对我好一点”“水逆什么时候结束啊?!好运快来吧~!”不知道从什么时候开始,“水逆”变成了倒霉的代名词,人们总想着再熬几天,水逆就能结束了!错! “水逆”可是你躲不掉的噢!

    “水逆”又称为水星逆行。其中的水星大家都很熟悉,在太阳的 8 个行星小弟中排行老大,比地球更接近太阳。但其中的“逆行”又是什么呢?

    我们都知道太阳系八大行星是朝着同样的方向自西向东地绕着太阳公转,如图 1。而我们站在地球上以地球为参考点,把地球看成不动,观察到金木水火土等天体一年四季在围绕着地球作自东向西的运动,也就是说在每天的同一时刻,同一地点,观察到的同一天体的位置会发生改变,与前一天的位置相比,向西偏移了些许。需要注意的是,这个变化是以天为单位观察的,并不是我们平时看到大摄影家们一晚上或是几小时拍摄的星轨图片(图 2)中所指示的天体运动。星轨图的产生主要是由于地球自西向东地自转,因此我们会观察到地轴所指向的北极点位置不动,其他星体围绕北极点自东向西地绕圈,通过摄影手段拍出的照片就会留下一个个同心圆般的星星轨迹。


    图 1 行星公转示意图

    图 2  星轨图


    图 3 天球示意图

    图 4  行星逆行图

    我们肉眼看见的也不是它们本尊,而是将整个天空想象成一个球体,称为天球(图 3),所有的天体都沿着我们的视线方向无限远地投影到背景球面上,以便于研究天体及其相互的关系。因此,行星的运动,是以背景位置较固定的恒星为参照物来观察的。如果行星从东向西经过背景恒星,就称作顺行,反之则为逆行。图 4 中就是我们观察到的一次真正的行星逆行现象。图中橙色的实心球代表的是运动的小行星,橙色的线指示了我们观察到的它的运动轨迹。在 2003 年 7 月 3日时,小行星正自东向西运动着,时间到达 8 月 1 日,它的轨迹突然发生了逆反,变成了自西向东运动,这一转变一直持续到 10 月 1 日,它的轨道再次发生反转,又变回了自东向西的运动。看起来走的好好的水星,为什么会有如此奇怪的运动现象呢?在 2003 年 8 月 1日到 10 月 1 日这 2 个月的时间里,为什么会发生逆行呢?我们可以通过一个小实验进行更直观的观察。 图 5 中的模型代表地球、水星和它们各自的运行轨迹,红色箭头指示我们的视线方向,当地球和水星在自己的轨道上自西向东运行时,大多数时候在地球上看水星的运动方向都是顺行,如图 6 所示。但是地球与水星的公转角速度是不一样的,水星的平均轨道速度约为 47.89 千米/每秒,而地球的平均轨道速度约为 30 千米/每秒。也就是说,身为老大的水星比地球跑的更快,当它弯道超车时,我们会观察到它的运行轨道方向发生反转,此时站在地球上看水星,就会有一种水星在倒退的视觉效果,如图 7。完整的运行过程应该是这样。一般情况下观察到顺行,继而发生逆行,再回归顺行, 又发生逆行,就这样循环往复。


    图 5  行星逆行模型图


    图 6  行星顺行过程模型图

    图 7 行星逆行过程模型图

    这个现象其实和两个不同速度的同学在操场跑圈的原理是一样的。同学 A 和同学B 同时在操场上自西向东地跑步,在直道起跑后,速度更快的同学 A 逐渐超过了同学 B,在同学 B 看来,同学 A 从自己的身后跑到了自己的身前,由于二者都在做自西向东的运动,也就是同学 A 从自己的西边跑到了自己的东边,做了自西向东的运动,这是同学 B 的第一次观察。当同学 A 跑过了弯道,而同学 B 仍然还在直道上时,同学 B 就会发现同学 A 调换了跑步的方向,从自己的前面跑到了自己的后面,也就是从东边到了西边,这是第二次观察。由于认定了自东向西为顺行, 反之为逆行的规则,所以同学 B 第一次观察到同学 A 的运动称为逆行,第二次观察到同学 A 的运动称为顺行。如果同学 A 和同学 B 永无止境地跑下去,那么顺行和逆行将会永无止境地循环往复下去。把同学 A 换成水星,同学 B 换成地球, 就是水星运行的原理。一年之中,每隔三到四个月左右水星会逆行一次,每次大约持续 20 天。逆行当然也不是水星的专利,只要是行星,并且运动速度和地球不一样,都会与地球产生相对运动,在超过与被超过的不断交替中产生视觉上的逆行。所以,除了“水逆”,其实还有“金逆”、“火逆”和“天王逆”等一系列的逆行现象。

    在顺行逆行发生交替时,行星会产生短暂的停留现象,我们的成语“荧惑守心”就是因此而来,它在古代中国的星占学上被认为是不祥的征兆,象征皇帝驾崩,丞相下台,战事四起。其中“荧惑”便是指火星,由于火星荧荧似火,行踪捉摸不定,在科学知识和技术手段缺乏的古代无法很好地观测,因此我国古代称它为“荧惑”, “心”指中国古代二十八星宿中的“心宿”,大概处于十二星座中天蝎座的位置。荧惑守心是指火星在心宿内发生“留”的现象,因此称为“守”。天文学上的解释则是行星顺行和逆行发生了转换,使得我们从地球上看火星在一段时间内停留在了心宿的位置。

    看来一直是我们错怪水星和火星两兄弟了。行星逆行只是一个非常常见的天文现象,可能在我们学习这个知识的现在,就有某一颗行星正在悄然超过我们, 所以它们的运动与我们个人的幸运和不祥完全无关。我们不要试图躲避“水逆”,而是应该通过自己的努力,去找到属于我们的幸运。下次如果还有人和你说自己最近水逆导致运气太差,你可要记得义正言辞地反驳他:“水星逆行可是躲不掉的噢!”