天象预告 | 金星西大距巧遇春分

本周将要出现的天象有3月20日的金星西大距，满月出现在3月18日15点18分。

春 分

本周有一个天文上重要的时间节点，那就是春分。春分一般出现在每年3月19日到22日。今年春分的时间是3月20日23点33分。春分是我国传统的二十四节气之一，也是天文学上的重要节点。春分时，太阳直射赤道，南北半球昼夜基本平分；春分过后，太阳直射位置由赤道逐渐向北半球推移，北半球各地白昼开始长于黑夜，气候逐渐温暖起来。

在天文学上，为了精确表示天体在天球上的位置而设置了不同的坐标系统。其中最常用的是赤道坐标系。

我们知道，地球上的某个地点可以由经度和纬度这两个数值确定。从北极点到南极点，可以在地球表面上画出许多与地球赤道垂直的南北方向的圆圈线段，这就是经度线。人为规定，以通过英国伦敦格林威治天文台的那条经线为起始，就是0度经线，也叫本初子午线。从本初子午线开始，向东称东经，向西称西经，东、西各以180°计算。垂直于地轴的平面与地球表面的交线，称为纬度线。纬度线与赤道平行，赤道的纬度为0度，赤道向北为北纬，向南是南纬，南北各有90度，南、北极的纬度是90度。

和地球上这套坐标系统相类似的，天球上的赤道坐标系统也是由经度、纬度组成，分别称为赤经、赤纬。地球自转轴的假想延长线和天球的交点分别叫做北天极和南天极，地球赤道面无限延伸和天球相交，在天球上形成的大圆称为天赤道。天赤道的赤纬是0度，向北为正，向南为负，北天极、南天极的赤纬分别是正负90度。天球上连接南北天极并与天赤道相垂直的线就是赤经线， 赤经的0度线从哪里开始呢？

地球围绕太阳运动，但从地球上看起来，好像是太阳在天上缓缓移动，一年里在天空中走一圈。我们把太阳在天上经过的这个大圆圈叫做黄道。一共360度。黄道和天赤道有两个交点，一个是春分点，另一个是秋分点。太阳在一年中会有两次穿越天赤道，一次是由南向北穿越，就是在春分。另一次由北向南穿越，是在秋分。天文学上规定春分点的黄道经度为0度。天文学上还规定，把经过春分点的赤经线定为0度起点，赤经由春分点开始向东量度。单位是时（h）、分（s）、秒（m），一共24时（h）。这里的时、分、秒可不是时间单位，而是角度单位，因此赤经有时也会直接用角度来表示。1h=15゜，1m=15'，1s=15" 。和时间一样，赤经的每小时可细分为60分，每分可再分为60秒。

地球上的0度经线是人为规定的，位置不会改变，而天上的0度赤经线则是在不断变化的，逐渐向西移动，每年移动50角秒多。这是因为地球在自转的过程中，自转轴指向位置会缓缓摆动，就像一个巨大的陀螺一样，一边旋转一边摆动，摆动一圈大约要25800年。这就造成了黄道和天赤道的交点春分点在黄道上缓缓向西移动。当前春分点在双鱼座，两千年以前春分点在白羊座，而再过五百多年，春分点将进入宝瓶座。

金星西大距

3月20日还有一个天象就是金星西大距。西大距是地内行星水星、金星特有的现象。由于它们在地球轨道之内围绕太阳运行，从地球上看起来它们总是在太阳附近一定的范围内来回摆动，最大不会超过一个特定的角度，对金星来说这个角度最大不超过47度。当它在太阳西边和太阳之间角度达到最大时，就是西大距，出现在早晨的东方天空。在太阳东边和太阳之间角度达到最大时，是东大距，出现在黄昏后的西方天空。

3月20日日出前金星位置示意图 图源：星图软件

金星在太阳系八个大行星中距离太阳第二近，也是离地球最近的行星，公转周期224.71日，中国古代把出现在早晨的金星称为启明星，出现在傍晚的金星叫做长庚星，或者统称为太白、太白金星。金星是夜空中亮度仅次于月亮的天体，绝大多数时间里，亮度在-4等以上，非常明亮。本次金星西大距时，金星位于摩羯座，亮度-4.4等，日出前约两个小时升出地面。对北京地区来说，天亮时的地平高度在15度以上，我国长江流域以南的地区，高度可以达到20度以上。天亮前位于东方偏南的天空，在它下方不远处，一左一右还有亮度稍暗的土星、火星。