双鱼座流星雨（抬头仰望夜空）
第一章
恒星以外的其他天象 （距离较近的天象）
说起天文学，人们首先想到的是观察恒星，但其实夜空中除了恒星，还有很多其他天象，比如行星、流星、月亮、极光、卫星。在光污染较严重的城市，有些天象很容易观测。有些最激动人心的天象，就发生在离我们很近的地方——比如在我们的大气层中。接下来，我们就来聊聊夜空中可以看到哪些天象。让我们从最近的地方开始，先了解一下极光和流星雨，然后再看看更远的地方，比如月球和行星。
极光
极光又被称为“北极光”或“南极光”。壮丽的极光产生在地球大气的外层，通常呈绿色，有时呈红色或紫色。在北半球，它被称为北极光，而在南半球，它被称为南极光。对大多数人来说，无论你想看哪一种，都要旅行到数百甚至上千公里以外的地方，才能有机会看到这种彩色的光带在空中飞舞。
过去的人们看到空中舞动的光芒，就会联想到愤怒的神灵或烈士的鲜血。在法国，有一处有着3万年历史的岩画，上面的图案看起来像极了北极光。在古代中国，极光被认为是和龙这类神兽有关。在挪威，极光被认为是神界和大地之间的桥梁。
时至今日，越来越多的人有幸亲眼看见这种壮观的光芒，留下了难忘的回忆。现在，极光背后的原理已经被完全揭开，但极光的魔力不会消失。就像天文学中任何一种天象一样，先去了解一下极光出现的原因，会让你见证极光的体验更加独特。顺便一提，极光是由太阳抛出的物质微粒形成的，下文会进行详细解释。
全球最佳极光观测地
欧洲：冰岛、挪威北部、瑞典和芬兰
北美：育空地区和阿拉斯加
南美洲：巴塔哥尼亚、马尔维纳斯群岛
大洋洲：皇后镇、塔斯马尼亚和维多利亚
极光是什么
在地核深处，有一个巨大的呈熔融状态的金属球，它随着地球的自转而旋转，产生电流，并因此在地球周围产生磁场。地球磁场的磁力线大致从南磁极到北磁极环绕地球。正是受到这个磁场影响，罗盘上的指针才会指向北极。这个磁场还能保护我们免受高能宇宙射线和太空中飞行的带电粒子的伤害。
神奇的太阳为我们提供了光和热。没有它，就不会有人类。但是，并非所有来自太阳表面的东西都是好东西。当太阳表面特别活跃时，带电粒子（例如电子和质子）会从太阳的外层——日冕射出。这叫作“日冕物质抛射”。带电粒子做高速运动，每秒能跑出大约400公里，这意味着它们只需要约40个小时（不到两天）就能从太阳飞抵地球。因为这些粒子带电，所以它们闯入地球磁场时，运动方向会改变。大多数情况下，它们会偏转并离开地球，但在地球磁场最弱的北极和南极，仍有一些粒子会进入大气层。
当质子和电子进入高层大气时，它们会与大气中的气体粒子发生碰撞。这种碰撞为气体粒子提供了额外的能量，并将其中的电子激发到更高的能量状态。这种较高的能量状态不稳定，因此电子将落回低能态并以光子或轻粒子的形式释放能量。这与霓虹灯和街灯产生光的原理是一样的。
原子的不同能级之间有着不同的间距。举例来说，要分别在氧原子和氮原子中激发电子，需要的能量就不一样。当这两种不同的原子辐射出光子时，它们也具有不同的能量，因此我们会看到不同颜色的光。
来自太阳的带电粒子在不同高度的大气层中撞击不同的气体粒子，导致我们看到了不同颜色的极光。最常见的极光颜色是淡黄色或绿色，它来自距地面95公里以上的高空中的氧气；罕见的红色极光来自大气中位置更高的氧气，距地面约320公里；紫色或蓝色的极光则来自氮气。
如何看到极光
对于大多数人来说，要想欣赏这种令人惊叹的天然灯光秀，不得不旅行到很远的地方。不过，住在英国，尤其是住在苏格兰或英格兰北部的人就有福啦！如果住在美国北部，也能偶尔看到极光。
无论你身在何处，都可以按照以下步骤来增加自己看到极光的概率。首先，查看天气预报，留意晴朗无云的夜晚，把看到极光的机会最大化。其次，因为极光是由太阳中的粒子产生的，因此你要是了解太阳活动的时间，就能在很大程度上预测极光出现的时间。太阳活动很难预测，就像地球上的天气预报很难做到完全准确一样。但是，网上有大量的网站和资源可以帮助你监控未来一天甚至一周的太阳活动情况。美国国家海洋和大气管理局（NOAA）网站会根据过往三天的观测数据，提供30分钟内的太阳活动预报。太阳活跃程度用一个名叫“行星K指数”（写作K-p）的数字来衡量，范围从0到9。K-p值越大，太阳的活跃度就越高。
如果太阳在一个晴朗无月的夜晚碰巧很活跃，那你就赶紧去一个黑暗的地方吧。这可能意味着远离城市或村庄，避开光污染。然后，你要先等一段时间，让自己的眼睛适应黑暗。你可能看过很多极光的照片，在照片上，极光看起来色彩艳丽且明亮。但肉眼看到的极光会非常不一样。其实，大部分极光现象都比较暗弱，第一次观察的时候甚至很难看到。因此，如果你到热门的极光区旅游，可以考虑请一位训练有素的向导，他会告诉你该怎么看，也能指导你拍下好看的照片。
某些手机应用可以拍摄天空的长曝光照片，并在照片中搜寻某些特定的颜色，来帮助你识别极光，甚至帮助你找到极光。但请记住，找到极光以后，最好静下心来，用眼睛好好欣赏，不要把时间和精力都花在拍照上。极光移动和变化的速度很快，可能你还没拍好照片，极光就已经淡去了。所以，坐下来，好好享受这太阳为我们带来的奇异光芒吧！
看极光的最佳时间
在冬天，高纬度地区的夜晚最黑，但这通常意味着下雨甚至下雪天气。晴朗的冬夜是看极光的最佳时间。
流星雨
大家通常认为，流星就是宇宙中陨落的星星，但其实它根本就不是恒星。恒星和太阳一样，是宇宙中一些很大很亮的天体，而流星则是由一些微小的天体产生的，其大小通常介于一粒沙和一粒米之间。当它们进入地球大气层并和空气微粒发生碰撞时，会受到巨大的摩擦。它们的速度会减慢，燃烧并发光。我们把这道光叫作流星。
流星由尘埃或碎石形成，有的来自小行星，有的来自彗星。小行星和彗星的年龄都在45亿年左右，与太阳系的年龄大致相同。太阳系形成时，尘埃、石块和冰开始聚集在一起，围绕着太阳运行。最终，它们中的大部分变成了行星。然而，这个过程中会发生许多次碰撞，大量石块和尘埃残留下来，形成了小行星和彗星。
像行星一样，小行星和彗星也围绕太阳公转，但它们的轨道可能有些奇怪，而且不稳定，因为它们的质量很小。它们大小不等，有鹅卵石那么小的，也有直径将近1000公里那么大的。有的小行星或彗星会偏离轨道，经过地球，朝太阳冲去。
小行星和彗星的区别在于它们是由什么构成的。小行星由岩石和金属构成，因为它们是在离太阳较近的地方形成的。大多数小行星在火星（离太阳最远的岩质行星）和木星（离太阳最近的气态巨行星）之间围绕太阳运行，这个区域就是小行星带。谷神星直径945公里，是小行星带中最大的天体。严格来说，谷神星是小行星，但它有时也被称为矮行星。
彗星诞生于离太阳更远的地方，它们温度更低，是由冰和岩石组成的。彗星公转时，如果越来越靠近太阳，它的冰就会蒸发，形成一条尾巴，这就是彗尾。汽化的冰也有可能会形成云团，把彗星包围，这个云团叫作彗发。
小行星或彗星飞向太阳时，会甩出来一些尘埃或碎石。这些尘埃或碎石的最大直径可达1000米，它们会沿着一定的轨道绕太阳转，被称为流星体。当地球穿过这些流星体的轨道时，我们就能看到流星雨了。有些流星体比较大，在穿越地球大气层时没有完全烧毁，落到了地面，这种落下来的碎石就叫陨石。
每年，地球都会在固定的时间穿过固定的流星体群轨道，只要你知道时间，就不难看到流星雨了。
如何欣赏流星雨
流星雨看起来就像是从天空中的一个点放射出来的，这个点叫作辐射点。因此流星雨以辐射点所在的星座来命名。
例如，如果你想看双子座流星雨，就可以留意双子座。如果你想看英仙座流星雨，就可以留意英仙座。还有来自哈雷彗星的猎户座流星雨，辐射点当然在猎户座。
一年中有哪些著名的流星雨呢？一月有象限仪流星雨，四月有天琴座流星雨。在五月和七月各有一次宝瓶座流星雨。八月有英仙座流星雨，然后是九月的双鱼座流星雨，十月的猎户座流星雨，十一月的金牛座和狮子座流星雨，十二月的双子座和小熊座流星雨。
请参考本书后面的“更多资源”部分，查阅更多在线资源，了解具体什么时间能看到哪一场流星雨。这个时间甚至可以精确到一天中的某个时刻。欣赏流星雨的最佳时间通常在午夜以后。
如果你有兴趣，可以在每个新年开始的时候，在日历上标出流星雨的日期，等到日子近了，记得查询天气预报和它的具体出现时间，弄清什么时候能看到数量最多的流星。还有一点很重要，那就是月相。如果遇到满月，天空太亮，我们就无法看到较暗的流星。看流星雨的最佳月相是在新月前后。
要看流星雨，得尽量远离光污染。如果条件允许，找一个露天公园的中央，或者到山上去。如果没有这些条件，就试着爬到你所在的建筑的最高处，或者附近的屋顶。在星空下，如果你想找到你要找的星座，可以使用纸质星图或者手机上的星图软件。然后，找一个自己觉得舒服的姿势，慢慢看吧。如果你不确定你选的观测地是否够暗，那就寻找小熊座试试看（本书第三章会介绍寻找这个星座的方法）：一般来说，如果你能看到这个星座，你就能看到一定数量的流星。
是时候躺下等待“演出”开始了。你可以带上几个朋友，准备一些热水或一瓶红酒。如果你是第一次看流星雨，不用尝试拍照，因为相机只能捕捉到特别亮的流星，而太过于关注拍照会让你没法好好欣赏流星。除非你已经看过很多次流星雨，不介意专注拍照而没能好好享受目视的乐趣，否则就不要尝试拍照了。
除了时间相对固定的流星雨，天空中也会有随机的流星出现，被称为偶发流星。一般情况下，如果你在某个没有流星雨的夜晚凝视星空，平均一小时可以零星地看到五到十颗流星。它们会出现在天空中的任何位置，移动方向也是随机的。
理论上来说，大型流星体随时可能撞击地球。例如，2013年，一颗近地小行星撞击了俄罗斯的城市车里雅宾斯克，并在进入大气层时照亮了天空。据分析，它进入地球大气层时的直径近20米，但在燃烧和撞击地面后被发现的最大陨石直径为60厘米。撞击没有造成任何人死亡，但导致数百人受伤，主要受伤原因是爆炸冲击波造成的窗户破裂，以及比太阳还亮30倍的流星给目击者造成的眼睛损伤。
彗星
地球穿过彗星或小行星的“尾迹”时，我们就能看到流星雨。但有时，我们也可以看到彗星从地球附近经过的样子。彗星的出现，有的不可预测，有的则完全可以预判。例如，著名的哈雷彗星大约每76年经过地球一次，下次出现的时间预计在2061年。趁你还记得这件事，最好把它先记在日历上。
人造卫星
说起太空，你可能会想象大多数科普示意图中的样子——地球被大气层包围，然后在大气层之外，什么也没有。然而，事实并非如此。地球附近有成千上万的人造物体，其中一些是仍在使用中的卫星，而有些是若干年前就停止工作的旧卫星。简而言之，地球附近充斥着大量太空垃圾。
日落之后，你可以看到许多人造物体，如卫星、飞机和气象气球，它们有些看起来可能像流星。如何分辨它们到底是什么？首先，飞机最容易识别——它的两侧都有红色和绿色的灯光，同时还闪烁着白色灯光。如果飞机正朝你飞来，它可能看起来会像一颗越来越亮的星星，所以最好不要在机场附近观星。
卫星往往只在日落后或日出前的一段时间可见，因为它们一般不能自己发光，而是靠反射太阳光让我们看见。卫星在空中往往缓慢而稳定地移动，比恒星或行星的周日视运动（因地球自转引起的、以一天为周期的天体视运动）要快得多。与流星不同的是，大多数卫星在穿越天空时通常保持恒定的亮度。有些卫星在旋转时可能会逐渐变亮甚至闪光，但这种闪光会均匀地亮起再变暗，与流星不一样。
国际空间站是一颗很有趣的人造卫星，因为它体积巨大，是最亮的卫星之一。国际空间站的第一阶段舱室于1998年发射入轨，自2000年以来它就一直有人值守。它长108米，轨道高度距地球表面408公里。
国际空间站绕地球公转一圈需要92分钟，每天运行15.5圈，但它并非一直在同一个位置上空运行。
要看到国际空间站，必须等天黑时，因为它还没有亮到能让人在白天看见。根据你的所在地不同，你能看到国际空间站的概率从一个月一次到一周几次不等。美国航天局有一个很棒的网站叫作“Spot the Station”，它能告诉你，什么时候可以看到国际空间站经过你的头顶。
月球
月球几乎和地球一样古老。科学家认为，在大约45亿年前，一个火星大小的天体撞上了我们的地球，撞出来的碎片在引力作用下聚集在一起，开始围绕地球旋转——这就是月球的诞生。
月球的轨道
月球绕地球运行的轨道是同步轨道，这意味着它绕地球公转一圈的同时，也会完成一圈自转。因此，我们看月球时只能看到月球的一面，这一面被我们称为月球正面。月球的背面常常被错误地描述为“月之暗面”，但这并不正确，因为它像正面一样常常被阳光照亮，只是我们看不到而已。
月球绕地球的轨道不是一个完美的圆，而是椭圆。由于来自太阳和地球的引力，这个轨道也在不断变化，因此某个月月球到地球的距离可能会比下一个月更近。月球轨道上最接近地球的点叫近地点，离地球最远的点叫远地点。
月球与地球之间的距离随着月球在轨道上位置的不同而变化，从大约40.2万公里到35.4万公里不等。即便同样是在轨道上离地球最近的位置，月球和地球之间的距离在两个月的时间里也可能相差近483公里。从地球中心到月球中心的平均距离约为38.3万公里。月球离地球距离不同，看起来也会有些不一样。近地点的满月比远地点的满月要亮30%左右，大14%左右。因此，出现在近地点的满月被称为“超级月亮”。
自古以来，月亮对人类来说就有着非同寻常的意义。在发明电力之前，农民可以借着明亮的月光早起耕种。但月亮也有不好的引申含义。“lunatic”这个英语单词意为“疯子”，它的词根是拉丁语里的月亮“luna”，这是因为人们认为有一种疯子与月亮有关——在包括《圣经》在内的很多书中都有对这类“疯子”的描述，据说他们会在满月的夜晚摔倒在地，抖个不停。现在，人们认为这可能是一种由满月的亮光引起的癫痫。
在过去的几百年里，精神病院的人认为月亮与精神健康状况不佳有关。据说，很多病人在满月的日子会变得更加焦虑不安。然而，现代人认为，那只不过是因为满月影响了他们的睡眠质量。精神病院往往远离其他建筑，周围不会有建筑遮挡。为了防止病人自杀，精神病院的房间里也不会装窗帘，因此满月的光线很容易干扰病人的睡眠。现在，随着人为光污染的增加，我们的精神健康不太可能再受到月亮的影响。当然，观星还是会受影响。
由于一些历史原因，不同月份的满月有着不同的名称。在世界上不同的地方，每个月的满月甚至有数百个不同的名称。现在，媒体报道超级月亮的时候，通常使用民间传统命名。
满月的名字
一月的满月，被美洲原住民称为“狼月”。据说，这是因为在冬天的几个月里，狼都没有食物，到了一月特别饿，所以在一月嗥叫得最响。还有一些人称一月的满月为“旧月”或“冰月”。
二月，北美天气寒冷，满月也有了“雪月”的称呼。二月的满月还有“风暴之月”或“饥饿之月”等名称。
三月，冰封的地面开始融化，虫子开始活动，因此，三月的满月是“虫月”。四月开花时节的满月有着“粉红之月”的绰号。
五月，鲜花盛开，此时的满月叫“花月”。六月，草莓成熟，满月又叫“草莓之月”。七月的满月是“雄鹿之月”，因为这时的鹿开始重新长鹿角。八月的满月是“鲟鱼之月”，因为那个月的鲟鱼比较多。
九月的满月是“收获之月”，因为农民可以借着明亮的满月之光收获庄稼。十月的满月是“猎人之月”，因为新开垦的农场是猎狐和猎鹿的完美场所。十一月的满月是“海狸之月”。十二月的满月是“寒月”。
由于月相变化的周期与我们使用的公历不一致，因此有时会出现一个月里有两个满月的情况。这时，第二个满月就被称为“蓝月亮”。
月相
月球绕地球公转一圈的时间为27.3天。它会从一个完全看不见的新月，变成一个完整可见的圆圆的满月，再变成一个新月。这是因为月球本身不发光，只能被太阳光照亮。当月球位于地球和太阳之间时，我们看不见月球被照亮的那部分，这时的月亮叫新月。当地球位于太阳和月球之间时，我们可以看到一个完整的圆月，这时的月亮叫满月。
月亮的相位变化（简称“月相变化”）规律为：新月、上蛾眉月、上弦月、盈凸月、满月、亏凸月、下弦月、下蛾眉月，再回到新月。月相看起来似乎很复杂，但也有一些规律可循：
· 从新月到满月，月亮的亮面越来越多，月相属于“上”或者“盈”。
· 从满月到下一个新月，月亮的亮面越来越少，月相属于“下”或者“亏”。
· 令人困惑的是，英语里的弦月是“quarter”，意为四分之一，可我们看到的却是半个月亮啊？记住，这半个月亮其实只是月球表面的四分之一，因为我们永远看不到月球的另一面。
· 蛾眉月是弯弯的月牙，凸月是接近满月但是缺了一小块的状态。
新月前后通常被认为是一个月中观测星空的最佳时机，因为其他时候的月亮比较亮，会照亮天空，令星光暗淡。比如，满月时就很难看到流星雨和极光。
在满月期间，你可以看到我们的太阳系在不断变化的证据：环形山。不像地球，月球上几乎没有大气层。月球表面附近已经探测到了一种混合气体，但与包裹着地球的大气层相比，它太稀薄了。在地球的海平面上，每立方厘米的空间含有10,000,000,000,000,000,000个空气分子，而每立方厘米的月球大气中含有的分子少于1,000,000个——在我们的地球上，这就可以算作是真空了。
新月前后最适宜欣赏的天象
新月的夜晚没有月光的干扰，天空更加黑暗。这意味着你可以更容易地看到那些暗淡的小星座或极光、流星雨这样的天象。新月前后也是寻找仙女座大星系这类深空天体的好时机。
满月前后最适宜欣赏的天象
满月的日子里，夜空十分明亮，所以只有最亮的星座可见。不过，拿上一个双筒望远镜，你就可以近距离欣赏月球的环形山，也能轻松看到空中的行星和其他明亮的天体，如国际空间站——如果它碰巧经过的话。
这意味着小行星和彗星飞向月球时没有任何东西阻拦，因此它们不会燃烧。月球与地球不同，地质活动不太活跃。因此，月球表面遍布着数十亿年来发生的撞击的痕迹。观察环形山的最佳时间是在满月的前两天或后两天，因为那几天太阳光的照射角度能让环形山更凸显出来。
我们可以先试着找哥白尼环形山，它看起来就像一个明亮的白点，但实际上是一个93公里宽的环形山，位于月球中部。哥白尼环形山旁边是一个叫作开普勒的小环形山，在双筒望远镜里，这个环形山看起来可能像一个模糊的点。这两个环形山周围都有一些较暗的斑点，所以很容易辨认。另一个环形山是阿利斯塔克，直径40公里，就在哥白尼环形山的左边。然后再看看月球南部，可以找到第谷环形山。
所以，下次遇到明亮的满月而无法看到流星雨时，可以看看那些环形山，想一想，如果你在月球上，你将永远看不到流星雨。每次地球上能看到流星雨时，都会有一些石块和尘埃落在月球的表面。
当月球运行到地球的阴影中，或者当它挡住太阳时，它就会制造出壮观的天象，这种天象叫作“食”。
日月食
如前所述，满月时，月球与太阳分别在地球的两边，因此我们能看见月球被照亮的表面；而新月时，月球与太阳在地球的同一边，因此我们看不见月球的亮面。
当月球进入地球的阴影，太阳光照不到月球时，就会发生月食。只有满月时才会发生月食，因为此时地球位于月球和太阳之间。那为什么不是每个月都会发生月食呢？这是因为月球绕地球公转的轨道平面与地球绕太阳公转的轨道平面不重叠，两者之间存在一个很小的倾斜角度。假设你把地球和太阳画在一张纸上，地球在这张纸上绕太阳公转，那么这张纸就是地球的公转平面，因此月球的轨道就不能画在同一张纸上。你需要一张新纸，把月球画在环绕地球的轨道上，并让这两张纸相交成一定的角度。
有时，月球会运行到地球绕太阳公转的轨道平面内，如果这时恰好是满月，那太阳、地球和月球就会几乎排成一条直线，这时才会发生月食。发生月全食时，月球完全进入地球的阴影，它会发出暗红色的光，被称为“红月亮”或“血月”。
如果太阳、月球和地球三个天体几乎排成了一条直线，月球就会从太阳前面经过并挡住它，这时就会出现日食。如果月球把太阳完全挡住，就会出现日全食；如果只挡住一部分，就会出现日偏食。月球比太阳小得多，月球的影子也很小，只能覆盖地球上很小一块地方，因此日全食只能在世界上一小部分地区才能看到，例如，2019年7月的日全食在智利和阿根廷的一些地方才能看到。
还好，我们对月球和地球的轨道有足够的了解，可以准确地预报月食和日食。无论我们身在世界何处，都可以提前做好充分的观测准备。本书最后一部分会列出许多在线资源，你可以查询下一次日全食发生的时间。
行星
每一颗行星都有自己的运动规律。像地球一样，它们都沿着自己的轨道绕太阳公转，同时也在自转。也就是说，行星会在天空中运动，行星的“行”就是这个意思，与恒星的“恒”相对。如果你能在天空中看到不止一颗行星，你会发现它们在天空中排成一条直线，它们的运行方向与月球和太阳在天空中的运行方向相似。因此，只要你知道方位，就可以比较容易地找到行星。即便是在光污染强烈的城市里，金星、火星和木星也足够耀眼。
经常仰望夜空，你就会注意到一些特别明亮的星星，和其他星星比起来，它们在夜空中的位置会有所移动。这些星星可能就是行星，它们出现的时候，通常是夜空中最明亮的天体。刚开始观星的人，可以尝试着去寻找行星，因为它们不难找，但也需要技巧。找到以后，你可以把技巧分享给更多的朋友。
古希腊人把行星称为“planetes asteres”，意为“游荡的星”，这就是“行星”的英语“planet”的由来。因为它们的公转，行星相对于夜空中恒星的位置会移动，而恒星的位置似乎只因为地球的公转和自转而发生变化。地球在一个平面内绕太阳公转，这个平面叫黄道面，转一圈要花一年的时间。从地球上看，我们会觉得太阳在天空中缓缓地移动，转一圈也要花一年的时间。太阳在一年里划出的这条线叫作黄道。因为行星大致在黄道面里运行，所以当有多个行星肉眼可见时，它们在天空中的连线可以大致标示出黄道。
要想寻找行星，刚开始上手时可能会觉得比较困难，因为每颗行星相对于恒星的位置每天都在发生变化，你需要事先了解它们的位置。星图类手机应用软件一般都可以查询当前可见的行星，也可以查询在某个特定时间行星会出现的位置。
在太阳形成以后大约1亿年的时间里，它一直被一团尘埃和气体包围着。后来，气体蒸发，尘埃开始聚集在一起，逐渐形成了今天太阳系中的行星。行星究竟是如何形成的，人类还没有完全搞清楚，但截至本书撰写时，天文学家已经提出了三大行星形成模型。其中被广泛接受的一个模型解释了内行星（也就是岩质行星）的形成，但并没有很好地解释气态巨行星的形成。
我们可以肯定的是，太阳系已经有45亿年的历史。太阳系有八颗行星：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。有争议的是，冥王星在2006年被正式“降级”为一颗矮行星。目前已经有5个天体被正式分类为矮行星，预计未来还会有更多。
肉眼可以看到的行星有岩质行星水星、金星和火星，以及气态巨行星木星和土星。水星和金星比地球距离太阳更近，在天空中的位置看起来也总在太阳附近，因此，观察它们的最好时间是日落后或日出前。其他行星在天空中的位置可以离太阳很远，和太阳的位置甚至可以相差180°。天王星和海王星这两个冰质巨行星肉眼不可见，但可以用望远镜找到。
水星
由于水星在天空中的位置很靠近太阳，就算在离太阳比较远的时候，也只会在太阳落山后一小时左右跟着落山，或者在太阳升起前一小时左右才升起，因此我们只能在黄昏或黎明时分观察水星。水星是我们肉眼能看到的最小的行星，它略带黄色，会像恒星一样闪烁。
水星是离太阳最近的行星，公转轨道呈椭圆形，到太阳的平均距离为5800万公里，这意味着阳光从太阳到达水星只需3分钟多一点。这颗行星的公转周期为88个地球日，其自转非常缓慢，绕太阳公转2圈的时间里，它只能自转3圈。
和地球一样，水星也是一颗岩质行星。虽然它离太阳最近，但它不是最热的行星。由于没有足够的大气层来保持住热量，水星的昼夜温差很大，白天可以热到427摄氏度，晚上可以冷到零下173摄氏度。水星是太阳系中最小的行星，也是表面上撞击坑最多的行星。
有时，水星会从太阳前面划过，这叫作水星凌日。这是一种罕见的天象，每个世纪会发生13次。离我们最近的一次水星凌日发生在2019年11月11日。
金星
金星是离我们最近的行星邻居，在夜空中它显得又大又亮。当它可见时，它是夜空中第二亮的天体，仅次于月亮。有人会把它误认为是不明飞行物，因为它看起来太大太亮，还闪着银光。
比起水星，金星离太阳更远，但由于其厚厚的大气层中充满了温室气体，因此其表面温度更高。金星表面的平均温度高达464摄氏度。阳光从太阳到达金星需要6分钟。
金星是我们太阳系行星中的一个异类，因为它的自转方向与大多数行星相反，它是自东向西自转的。金星的自转速度非常慢，自转一圈需要243个地球日，而它公转一圈只需要225个地球日。这意味着金星上的一天比一年还要长！
火星
火星被称为“红色行星”，而且它名副其实。因为就算用肉眼，你也能看出它闪着红光。随着火星和地球之间的距离变化，火星有时看起来会比木星还亮，比如在2003年和2018年时就是这样。火星大约每2年靠近地球一次，在2019年的大部分时间里，火星距离地球相对较远。阳光从太阳到达火星大约需要13分钟。
火星很小，只有地球质量的一半多一点，但它是一颗令人兴奋的行星。人们认为，数十亿年前，火星上有海洋和河流，有大量的水。但现在的火星表面上没有液态水。2018年，美国航天局的一个探测器在火星上发现了有机分子，这可能意味着火星上曾经有生命。同年，欧洲空间局的“火星快车”卫星利用雷达技术，在火星南极发现了一个被认为是水形成的湖泊，它隐藏在火星表面以下1.6公里的地方。
50年前我们征服月球后，火星经常被当作下一个载人航天旅行的目的地。然而，登上火星比登月要难得多。首先，火星距离地球最近时的距离是5460万公里，而月球距离地球只有38.4万公里。火星到地球的距离是月球到地球距离的1000多倍，去火星的时间要比去月球的时间长得多。因此，要执行这项任务，必须要给宇航员提供长途旅行所需要的一切——氧气、水、热量、对太空辐射的屏蔽、能源、燃料、食物和废物处理系统，有些东西也许可以在太空中就地取材，有的则必须随身携带。世界各地都有科学家团队正致力于解决这些问题，但要让人类登上火星，我们还有很长的路要走。
木星
木星是离我们最近的气态巨行星，也是太阳系中最大的行星，在天空中十分耀眼。当木星可见时，它通常是夜空中第二亮的星星，闪着白色的光芒。一年中有300多个夜晚可以看到木星，所以你可以把木星当作行星观察的第一个目标。
火星和木星之间有一个很大的空隙，在这里有许多小行星。木星到太阳的距离是火星到太阳距离的3倍多，因此阳光需要43分钟才能从太阳到达木星。
木星非常巨大，它可以把太阳系中其他所有行星都吞到肚子里。它是一个气态巨行星，这意味着它没有像地球、火星、水星或金星那样的岩石表面。相反，它是一个主要由氢和氦组成的巨大“气球”。通过天文望远镜，你可以看到有许多风暴在木星表面肆虐，包括著名的大红斑。大红斑是一个已经持续了几百年的风暴，它是如此之大，以至于里面可以并排放下3.5个地球。
用天文望远镜可以看到木星的一些卫星。木星有70多颗卫星，其中四颗是伽利略于1610年发现的，因此被称为“伽利略卫星”。这些卫星是太阳系中首次被发现的围绕另一颗行星运行的天体。它们的名字是木卫一、木卫二、木卫三和木卫四。
木星的卫星受到木星发出的热量影响，表面非常有趣。木卫二的冰面下据说隐藏着液态水的海洋，这是在太阳系中最有希望找到生命的地方之一。木星的四颗伽利略卫星中最靠近木星的木卫一，是太阳系中地质活动最活跃的天体，是一个非常有趣的观察对象。
土星
土星到太阳的距离几乎是木星到太阳距离的2倍，是地球到太阳距离的9.5倍。阳光从太阳照射到土星上需要79分钟。
像木星一样，土星也是一个气态巨行星，也有着许多有趣的卫星。当土星处于冲日的位置时，肉眼可以很容易看到它。但是，如果不通过望远镜观察，你就看不到它标志性的光环。土星和木星一样，一年中有300多个夜晚都能被观察到。
通过天文望远镜，你可以清楚地看到土星的光环系统。我个人认为，每个人的一生中都应该通过望远镜看一次土星环。我永远记得我第一次看到它时的那种感觉，虽然我已经在照片里看过它成千上万次，但亲眼看到时，那种奇妙的感觉还是难以言喻。光环就在那里，此时此刻，真的存在。当然，这不是真的“此时此刻”，因为土星的光大约需要80分钟才能到达我们的地球。但这是我见过的最接近真实时间的光环，真的很神奇。
土星并不是唯一一颗拥有光环的行星。其实，所有的气态巨行星都有光环。只不过土星环是最显眼的。目前，我们还没完全弄清楚这些光环是如何形成的，但已知它们的年龄在1000万年到1亿年之间，在太阳系里算是很年轻的。有人认为，这些光环是由小行星、彗星和卫星的碎片形成的，但2014年美国航天局的“卡西尼号”飞船拍摄的一张照片显示，一个卫星正在这些光环中形成，这表明这些光环和卫星有关。
像木星一样，土星也有一些非常有趣的卫星。2017年，在土卫二表面发现了分子氢，而土星表面之下有盐质海水的海洋，这意味着该卫星拥有可能形成生命的所有成分。
土卫六是土星的另一颗卫星，它的天气系统看起来与地球上的类似，只不过土卫六下的雨不是水，而是甲烷。这个冰封的世界是如此寒冷，以至于它的表面是一片液态甲烷的海洋，它的云层则是碳氢化合物。
天王星
天王星用肉眼看不到，但用天文望远镜可以看到。天王星呈淡蓝色或淡绿色，这是由于它的大气主要由氢和氦组成，还含有一些硫化氢和甲烷。
像土星和木星一样，天王星也有光环。我们现在已知天王星的光环由10个小环组成。天王星的光环是黑暗的，而土星的明亮光环能反射更多阳光，因此用天文望远镜可以清晰地看到土星环。
天王星是太阳系第三大行星，其半径是地球的4倍，到太阳的平均距离为29亿公里。这意味着阳光从太阳到达天王星大约需要160分钟，即2小时40分钟。天王星上的一天是17小时，但要绕太阳完成一圈公转需要84个地球年，因此天王星上一年的时间非常长。
天王星离太阳很遥远，是一个冰封之地，其表面温度是太阳系所有行星中最低的。天王星表面的平均温度是零下216摄氏度，甚至比海王星还低。
海王星
像天王星一样，要在地球上看到海王星，你得借助天文望远镜。海王星是离太阳最远的行星，接收的太阳光比地球接收到的要少1000倍。阳光需要4个小时才能从太阳照射到海王星上。穿越这么远的距离，阳光已经变得非常暗弱。
但海王星不是一个阴暗的行星。其实，海王星被风暴和极强的风覆盖，它接收的光太少，导致天文学家至今仍不了解那里天气系统的成因。海王星表面的平均温度为零下214摄氏度，是最冷的行星之一。不过，海王星上可能并不总是那么冷。天文学家认为，几十亿年前，海王星是在离太阳更近的地方诞生的，然后被驱逐到了现在的位置——与太阳之间的平均距离为30个天文单位，即44.9亿公里。
海王星是太阳系第四大行星，其质量是地球的17倍。海王星不是一颗固体行星，所以海王星上的一天是以其赤道上的云用多长时间转完一圈来衡量的，这个时间是18小时。
海王星有七个卫星，其中一个在2014年才被发现，并在2019年初被命名为“海马”。为什么要起这样一个有趣的名字？因为给它命名的天文学家是一个潜水爱好者。海马是一个小卫星，直径只有68公里。
矮行星
冥王星无法用肉眼看到，用天文望远镜也很难找到。1989年它到达离太阳最近的地方，之后就变得越来越暗淡，这种情况会一直持续到2114年。然后，它会逐渐变亮，一直到2207年。也许，我们重孙的重孙能看到这一天。
在2006年之前，冥王星一直被认为是太阳系的第九颗行星。然而，现在这颗行星被“降级”了，因为它和其他行星太不一样了。国际天文学联合会（IAU）对行星的官方定义是，行星必须满足以下三个条件：它必须绕太阳运行；它必须足够大，由于自身的引力而近乎球形；它必须清除其轨道上的其他天体。
冥王星没能达到第三个标准，因为它与小行星和其他矮行星共享轨道。当天文学家开始更仔细地研究太阳系时，他们发现了几乎和冥王星一样大的天体。后来，还发现了一颗比冥王星更大的矮行星阋神星。于是，天文学家在2006年对冥王星进行了重新分类。“矮行星”这一官方术语于2006年被提出，这样我们就可以重新定义冥王星，而不用在太阳系中添加更多行星。
根据国际天文学联合会的数据，我们的太阳系中有五颗已知的矮行星。谷神星位于火星和木星之间的小行星带上，冥王星、妊神星、鸟神星和阋神星则位于太阳系中一个被称为柯伊伯带的区域，它们都比海王星远得多。
谷神星比其他矮行星近得多，是天空中最容易看到的矮行星。当它位置合适、观测条件好的时候，用双筒望远镜或小型天文望远镜就可以看到。与行星相比，谷神星很小，直径只有950公里，它绕太阳公转一圈需要4.6年。
在我们的太阳系中，还有许多其他天体可以被归类为矮行星，据估计可能有好几百个。
如何寻找行星
行星在不断移动，要寻找它们，并没有一个简单的规律可循。本书“更多资源”部分中列出了很多网站，可以查询观察行星的时间和它们出现的位置。
水星
日落后不久朝西看或日出前不久朝东看。
金星
非常明亮的行星，经常被人误认为是不明飞行物。它在空中离太阳比较近。
火星
闪着红光，有可能出现在黄道上的任何地方。
木星
闪着蓝色或白色的光，是夜空中第二亮的星星。
土星
呈淡黄色，常被误认为是恒星。
天王星
肉眼不可见。
海王星
肉眼不可见。
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