Wanderers.

察日月之行以揆岁星 (木星) 顺逆,察刚气以处荧惑 (火星),历斗之会以定镇星 (土星) 之位,察日行以位处太白 (金星), 察日辰之会以治辰星 (水星) 之位。

除日月外,还有五颗行星 (planets) 吸引了人类的目光:水星 (Mercury),金星 (Venus),火星 (Mars),木星 (Jupiter) 与土星 (Saturn)。在我们的视野中,它们与星星一样,是点状的;但同时它们又与太阳、月亮一样,在固定的星空背景中穿行。

一些新概念的引入与行星的 properties:

  • 日距角 elongation: A planet’s angular distance from the Sun
  • 顺行 prograde: the motion of the planets travelling eastward, like the Sun
  • 逆行 retrograde: the motion of the planets travelling westward, opposite to the Sun
  • 合(日) conjunction: planets located exactly opposite the Sun (or else)
  • 冲(日) opposition: planets located exactly the same direction to the Sun (or else)
  • 内行星 inferior planets: Mercury and Venus as they are never far away from the Sun (morning & evening stars)
  • 外行星 superior planets: Mars, Jupiter, and Saturn as they can be seen at different times at any angular distance from the Sun

作为内行星的水星最大日距角为 28°,金星则是 ~48°。火星,木星与土星的日距角则可以在 0°180°中任意取值。

The Ten Patterns of Venus

金星与太阳周期每八年重合一次。在这期间它有十种不同的升落模式,其中五种 apparitions (appearances) 作为晨星出现,即所谓的「启明」;剩余五种作为昏星出现,即「长庚」。 人们在 400 B.C. 发现它们其实是同一颗星,「太白」。

金星也有类似月相的星象;在它的「满月」阶段亮度最大。

金星十分容易被观测到,但同时它的运动规律与日月相比又显得极为复杂:不仅在清晨与黄昏交替出现,还有十种不同的轨迹。这对古人来说一定是个难解的谜题。

Moving Backwards

行星与太阳一样,在黄道上运动;因此人们很自然的会认为它们也在黄道上作自西向东的穿行。这种与太阳一致的运动方向被称为顺行 prograde。但诡异的是,人们有时会观察到行星与太阳反向而行,作自东向西的运动!这种情况被称为逆行 retrograde。对古人来说,行星的逆行也是一个很令人不安的征象。

此外,外行星总在冲日前后逆行;此时它们往往也展现出最高的亮度。逆行的火星是除月亮与金星外夜空中第三亮的星。

Tropical v.s. Synodic Periods

  • 回归周期 tropical period:行星在黄道上运动一周所需的时间。对人类观测者而言,是行星在固定星空背景上回到同一个位置所需时间。
  • 会合周期 synodic period:行星从一次冲日/合日到下一次冲日/合日所需的平均时间,或从一次逆行到下一次逆行所需的平均时间。

由于内行星总是伴日而行,它们的平均回归周期均为一年。除此之外,古人并未找到这两种周期间的规律联系;这逐渐成为了天文学上的重要课题之一。

Planet Tropical period Synodic period
Mercury 365 d 116 d
Venus 365 d 584 d
Mars 687 d 780 d
Jupiter 12 y 399 d
Saturn 29 y 378 d