火星，地球的“紅色鄰居”，即將在1月12日迎來(lái)與地球本輪會(huì)合周期中的最近距離交匯。這一天，天文愛(ài)好者們將迎來(lái)觀測(cè)火星的絕佳機(jī)會(huì)，火星將呈現(xiàn)出近兩年中最明亮且最大的形態(tài)。據(jù)天文數(shù)據(jù)顯示，屆時(shí)火星與地球之間的距離約為0.642個(gè)天文單位，換算成公里大約是9600萬(wàn)公里，其視星等將達(dá)到-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”。
那么，什么是“最近”呢？中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)科普主管王科超對(duì)此進(jìn)行了解釋。他指出，火星和地球都在圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)，它們之間的距離會(huì)隨著時(shí)間的推移而不斷變化。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斜角度，每次會(huì)合周期中的最近距離也會(huì)有所不同。例如，本次的“最接近”其實(shí)并不是歷次中最接近的一次。
據(jù)王科超介紹，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)天文單位之間波動(dòng)，而火星的視星等則在-2.8到-1.2等之間變化。盡管本次的“最接近”距離不是最短，但仍然是一個(gè)難得的觀測(cè)良機(jī)。
在火星與地球“最接近”的這段時(shí)間里，不僅是觀測(cè)火星的最佳時(shí)機(jī)，也是向火星發(fā)射探測(cè)器的理想“窗口期”。通過(guò)高倍率、大口徑的天文望遠(yuǎn)鏡，天文愛(ài)好者們有機(jī)會(huì)目睹火星兩極的極冠，這些白色的“帽子”主要由固態(tài)二氧化碳組成，隨著火星季節(jié)的變化而擴(kuò)張或縮小。還能觀察到火星南北半球因地貌差異而呈現(xiàn)的明暗對(duì)比。
火星與地球“最接近”的時(shí)刻，也是向火星發(fā)射探測(cè)器的絕佳時(shí)機(jī)。由于火星與地球之間的最遠(yuǎn)距離超過(guò)4億公里，而最近距離僅約5500萬(wàn)公里，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。例如，在2020年7月，地球和火星正處于這樣一個(gè)理想的位置，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。
每個(gè)會(huì)合周期中，火星這樣的地外行星與地球“最接近”的時(shí)刻通常發(fā)生在其沖日前后。在1月12日火星與地球“相會(huì)”之后，緊接著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。如果沖日時(shí)火星恰好位于近日點(diǎn)附近，則稱為火星大沖，這是一個(gè)更為難得的觀測(cè)和發(fā)射探測(cè)器的機(jī)會(huì)，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加接近，是發(fā)射火星探測(cè)器的“最優(yōu)黃金期”。
