火星，地球的紅色鄰居，即將在1月12日迎來(lái)與地球在本輪會(huì)合周期中的最近距離相遇。這一時(shí)刻，公眾將有機(jī)會(huì)目睹近兩年以來(lái)最大、最亮的火星。據(jù)天文數(shù)據(jù)，當(dāng)天火星與地球的距離約為0.642個(gè)天文單位，換算成實(shí)際距離大約是9600萬(wàn)千米，其視星等高達(dá)-1.4等，仿佛兩顆行星在浩瀚的宇宙中上演了一場(chǎng)近距離的“邂逅”。
關(guān)于“最近”的定義，中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)的科普專(zhuān)家王科超給出了詳細(xì)解釋。他指出，火星和地球都在圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)，它們之間的距離隨著公轉(zhuǎn)周期的變化而時(shí)遠(yuǎn)時(shí)近。平均每26個(gè)月，也就是約780天，這兩顆行星會(huì)經(jīng)歷一次“最接近”的時(shí)刻。然而，由于它們的軌道是橢圓且存在傾角，所以每次會(huì)合周期中的最近距離并不相同。
“例如，這次的‘最接近’在歷次中并不算很近。”王科超表示，數(shù)據(jù)顯示，在一個(gè)會(huì)合周期內(nèi)，火星與地球的“最近距離”通常在0.38到0.67個(gè)天文單位之間變化，而火星的視星等則在-2.8到-1.2等之間波動(dòng)。
每當(dāng)火星與地球“最接近”的前后一段時(shí)間，都是觀測(cè)火星的絕佳時(shí)機(jī)。通過(guò)高倍率、大口徑的天文望遠(yuǎn)鏡，觀測(cè)者有機(jī)會(huì)看到火星兩極覆蓋著白色的極冠，這是由固態(tài)二氧化碳組成的?；鹦堑哪媳卑肭虻孛膊町愐矔?huì)導(dǎo)致明暗的不同，為觀測(cè)者帶來(lái)豐富的視覺(jué)體驗(yàn)。
火星與地球“最接近”的前一段時(shí)間，也是向火星發(fā)射探測(cè)器的“窗口期”。由于火星與地球的最遠(yuǎn)距離可超過(guò)4億千米，而最近距離則約為5500萬(wàn)千米，因此選擇合適的時(shí)機(jī)發(fā)射探測(cè)器可以顯著縮短其在地球與火星之間的飛行時(shí)間。2020年7月，地球和火星正處于這樣的理想位置，阿聯(lián)酋、中國(guó)和美國(guó)分別成功發(fā)射了各自的火星探測(cè)器。
在每個(gè)會(huì)合周期中，像火星這樣的地外行星與地球“最接近”的時(shí)刻通常發(fā)生在地外行星沖日前后。繼1月12日火星與地球“相會(huì)”后，1月16日將迎來(lái)火星沖日。沖日時(shí)，火星與太陽(yáng)的地心視黃經(jīng)相差180度，即地球、火星和太陽(yáng)幾乎排成一條直線(xiàn)。如果沖日時(shí)火星恰好運(yùn)行至近日點(diǎn)附近，則稱(chēng)為火星大沖，這是一種更為罕見(jiàn)的天文現(xiàn)象，每15到17年才會(huì)發(fā)生一次。火星大沖時(shí)，火星與地球的距離更近，是發(fā)射火星探測(cè)器的“最優(yōu)黃金期”。
