有時候,在天剛蒙蒙亮時,東方的天空會出現一顆明亮的星星,它晶瑩透亮,光芒四射,美麗極了。這顆星古時稱為“啟明星”,意思是隨著它的出現,天就要亮了。而有的時候,在黃昏時,我們在西方的地平線上空,也會看到一顆特別明亮的星星。隨著天越來越黑,這顆星更顯得光輝燦爛,像一盞明燈高掛天宇,引人注目。這顆星古時稱為“長庚星”。啟明星與長庚星實際上是同一顆星,是九大行星之一的金星。
金星,在中國古代又稱為“太白金星”,這是由于它發射出白色的光輝。金星與其他幾顆行星(水星、木星、火星、土星)早在春秋戰國以前就被發現了。由于它們在天空中沒有固定的位置,不停地游蕩著,故稱為行星,以別于似乎固定不動的眾多的恒星。
金星的軌道在地球軌道以內,所以從地球上看去,當金星在太陽前面與背面時,都見不到。只有當金星離開太陽有一定角距時,才能看到。金星在太陽的西邊時,我們可以在日出前的東方看到,此時的金星為啟明星;而當金星在太陽的東邊時,我們可以在日落后的西方地平線上看到,此時的金星為長庚星。
金星在距離太陽最大角距時,稱為東大距與西大距。東、西大距時,是觀察金星的最好時候。此時金星的高度大,在天空出現時間長。那么,金星為什么這么明亮呢?
金星是顆行星,它本身不發光。它的光輝是反射太陽光而來的。其他行星也是反射太陽光而發亮的。既然是反射光,那反射多少就取決于行星表面的反射本領了。比如太陽光以100份射入某顆行星,而某顆行星將其中的15份反射出來,就說這顆行星的反射率(或反照率)為15%或0.15。各行星表面的結構不同,它們各自的反射率就不一樣,比如,水星的反射率為0.05,火星的為0.15,木星為0.44,土星為0.42。而金星的反射率最大,為0.59,極接近于60%。在我們地面上,只有新下的雪反射率才比金星大一些(為80%),而巖石、巖灰與木炭的反射率僅為0.07。
由此可見,金星特別明亮,是由于它表面的反射率很大。原來,金星大小跟我們地球差不多,但它表面包著一層濃厚的大氣,而大氣的成分主要是二氧化碳(占全部大氣的97%左右),靠著這層大氣反射、散射太陽光,因而顯得明亮。
從我們地球上看去,金星特別明亮還有一個重要的條件,就是它離太陽及地球都不太遠。金星距離太陽,只有日地距離的70%,約1億千米,它所得的太陽光的輻射當然就比較大了。木星體積比地球大1300余倍,但木星離太陽遠,它所得太陽光就少,故此不如金星明亮。
從地球上看去,金星是離我們最近的一顆行星,它離地球最近時約有4000萬千米,比地球的另一個近鄰行星——火星,最近地球時的距離要近1000萬千米以上。同樣亮度的天體,有的離我們近些,看起來就亮些;而有的離我們遠些,看來就暗些。金星離地球近些,所以看來就亮些。
金星具有上述幾個得天獨厚的條件。使它成為全天最亮的星星。但是,金星最亮的時候,并不是在它距地球最近的時候。當金星位置在太陽和地球中間時,稱為“下合”,其相對的一點為“上合”。在下合附近,太陽光照亮的金星的半球,恰巧背對著我們,所以我們是見不到金星的。只有在離下合有一段距離時,才可見到金星最亮。按時間算,在離下合之前與之后一個月多一點的時候為最亮。比如1994年11月2日金星下合,在此之前的9月29日金星最亮,亮度達-4.7等,在11月2日之后的1994年12月9日,又是金星最亮。到了1995年年初,金星離地球越來越遠,它的亮度就逐漸降低了,年初為-4.7等,年中為-3.9等,1995年年底為-4.0等。