北京时间12月1日10时，火星将运行至本次会合周期内最接近地球的地点。天文科普专家表示，这意味着我国公众可以欣赏到近两年来视直径最大的火星。当晚，微微泛红的火星将如一颗红宝石镶嵌在天幕之上，熠熠生辉，引人注目。
火星是地球公转轨道外的第一颗行星，因其表面土壤富含氧化铁而呈现出橘红色。火星亮度最高可达-2.9等，但在大部分时间里比木星暗。在太阳系八大行星中，火星一直是人类向往的目的地之一。
这是2018年3月20日北京市海淀区中关村第二小学星云社云南丽江远程天文台拍摄的火星。（拍摄者供图）
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天津市科普作家协会理事、北京天文学会会员刘东宇介绍，火星大约每隔两年又两个月就会过一次近地点，这跟火星与地球平均约780天的会合周期，也就是火星两次冲日的间隔时间差不多。当地球和火星运行到太阳的同一侧，并差不多排列在一条直线时，称为火星冲日。但由于火星与地球的公转轨道皆为椭圆形，且不共面，再结合其他复杂的运动关系，就造成了火星视运动的两个特点：一是火星冲日与火星过近地点这两个日期并非完全重合。通常情况是，火星过近地点日期可能比冲日日期提前几天或推迟几天。这一次火星过近地点日期就比冲日日期提前了7天。
这是天津市天文爱好者王硕2020年历时数月，跟踪拍摄记录下火星在冲日前后由远到近，再逐渐远离的全程影像照片。（本人供图）
二是火星每次过近地点时，与地球的距离都有很大差别。火星过近地点距离地球最近时不足6000万千米，最远时可达1亿千米以上，这也是影响火星冲日前后亮度的主要因素。这一次火星过近地点距离地球约8150万千米，亮度约-1.8等，是21世纪47次火星过近地点当中，亮度表现中等的一次。
2018年7月27日火星冲日，这是北京市天文爱好者王俊峰2018年7月28日在青海省都兰县拍摄的火星和月亮。（本人供图）
“这一次过近地点时，火星的视直径约为17.2角秒，看起来虽然比平时大一些，但实际上仍旧很小，大约相当于我们在228米外观察第五套人民币中一角硬币的大小。因此，想要看到或看清火星表面的细节，一定要借助天文望远镜。”刘东宇说。
12月8日傍晚火星位置示意图 图源：星图软件
此次火星冲日的时间是在12月8日。冲日期间，火星位于金牛座，亮度最亮可达-1.9等。天一黑，红色的火星从东方偏北的地平线上升起。
12月1日傍晚火星位置示意图 图源：星图软件
12月1日，火星在这次冲日期间距离地球最近，到地球最近的距离约为8140万千米。到12月8日冲日时，火星到地球的距离增大到8220万千米，比最近时，多了约80万千米。
为什么不是火星冲日当天距离地球最近呢？
这是由于火星和地球的轨道都不是正圆而是一定程度的椭圆，因此两者最接近的时候往往会在冲日之前或之后几天内发生。
冲日是在地球轨道之外运行的行星才会出现的现象。火星是我们地球的近邻。它在地球轨道之外，从太阳那里往外数，它是第四颗大行星。肉眼看上去，火星是一颗引人注目的火红色的星星。由于火星和地球都在各自的轨道上绕太阳旋转，他们之间的距离总在不断的变化，使得我们看到的火星亮度也在不断的变化。远离地球的时候，火星亮度较暗，最暗时的亮度只有1.5等。和地球距离最近的时候，亮度很亮，最亮能够达到-2.9等以上，超过木星的亮度，仅次于金星，成为天上第二亮的星。
火星大冲
火星冲日有一个显著的特点，每次冲日，它和地球的距离差别较大，造成我们看到的火星亮度和大小也不一样。火星和地球近距离的冲日难得一遇，因此还有火星大冲的说法，这是怎么回事呢？
这是由于火星和地球轨道特点的不同造成的。行星轨道都是椭圆，但椭圆的程度并不一样。火星轨道相对来说椭圆的程度更厉害一些，而地球更接近圆形。火星在离太阳最近，也就是在它过近日点的时候，距离太阳大约两亿零700万千米。而在远日点的时候距离为两亿4900多万千米，差了4200多万千米。当火星在近日点附近发生冲日时，和地球的距离就比较近，最近时可以达到5600万千米左右，而在远地点附近冲日的时候，距离地球就比较远，最远可以在上亿千米以上。两者距离相差了四千多万千米。天体距离我们越近，看起来就会越大，看得也越清楚。同样是冲日，一般来说，人们肯定会首选在近距离冲日时观测火星。
火星在近日点附近发生冲日称作火星大冲，每隔15年到17年才会出现一次。此时由于和地球的距离很近，火星的亮度就非常亮，在望远镜中看起来，个头也相对很大。天文上把行星看起来的大小叫做视直径，用角秒来表示。大冲期间，火星的视直径可以达到24角秒，极端的时候甚至可以超过25角秒。这个数字如果和木星比实际上并不算大，木星的视直径一般都在40角秒上下，冲日期间能接近50角秒。但对火星来说，这已经是它所能达到的极限了，而且也仅仅维持在大冲前后很短的一段时间内，机会非常难得。
上一次火星大冲发生在2018年7月27日。当时，火星距离地球只有5700万千米，最大亮度为-2.8等，视直径最大达到了24.3角秒。而今年这次冲日，火星离我们的距离已经增大到约8200万千米，亮度最大只能达到为-1.9等，视直径最大只能到17角秒以上。算是一次中等偏下水平的冲日。
接下来的两次冲日，火星到地球的距离一次比一次远。下一次火星冲日要到2025年1月16日，届时火星最大亮度只有-1.4等，而最大视直径不到15角秒，观测效果还不如今年这次冲日。2027年2月19日那次火星冲日达到了极致，火星到我们的距离超过1亿千米，亮度最大只有-1.2等，比最亮的恒星天狼星还要暗一些，视直径只有13.8角秒，几乎比火星大冲时小了一半，是一次名副其实的火星“小冲”。
（来源：新华社、北京天文馆微信公号）
