再过两天，即2020年4月3日，天空将上演八年一遇的天象奇观——金星合昴。金星将经过金牛座的特色星团——昴星团旁边。届时夜空最明亮的星星与夜空最特别的星图来一个合影。
上面这张照片是八年前，即2012年4月3日拍摄的，金星近距离经过昴星团。而这一次则将会靠得更近。
这是上次金星合昴与本次的金星位置对比，此次金星合昴中金星离昴星团最近一颗亮星只有14角分，满月视直径大约30角分左右，也就是说，这次金星距离昴星团最近一颗星只有半个月亮那么远，可以说距离是非常的近了，都相当于进入昴星团里成为昴星团的一员了。
我用星图∞APP查了一下4月3日晚8时金星与昴星团的相对位置，见下图：
由于昴星团在天文望远镜里看是灰常漂亮的，如果拥有天文望远镜的同学不容错过，因为错过这次，下一次的金星合昴将在8年后的2028年4月4日了。
咦，你会不会感到奇怪？怎么每隔8年都是差不多在同一天发生？我们知道地球和金星的公转周期并不同步，为什么会每年都在同一天在同一个位置相会？这是个巧合吗？我们先来算一算：
地球的公转周期为365.24219天，金星是离地球最近的太阳系行星，公转周期为224.701天。已知8个地球年为一个周期，因此我们用用地球公转周期乘以8再除以金星的公转周期：365.24219×8÷224.701≈13.0036694（年）也就是说，地球的8年刚好等于金星的13年，误差不超过千分之四，折算后（乘以金星公转周期天数）0.0036694×224.701相当于每8年相合位置仅相差0.8245天，一天不到。
因此，金星和地球每隔8年后，都会在同一天或往后一天到达同一个相对位置。此时相当于金星也会移动到星空的同一个位置。而近年的4月3日前后，金星刚好移动到距离昴星团最近的位置。不过经过最近点时我们中国是在白天，因此看不到。在图2中，金星会缓慢向上移动，待我国日落后，金星已经移动到图3的位置了。
你可能还是觉得奇怪，为什么那么巧？为什么地球和金星的公转周期刚好是8：13？这也太巧了吧？
其实这就是天文学里的一个常见想象，称为轨道共振。它是18世纪法国数学家、物理学家拉普拉斯在根据牛顿的万有引力定律研究太阳系稳定性的时候发现的。
由于太阳系行星都具有较为稳定的轨道和公转周期，而不同行星的轨道周期存在一个最小公倍数。比如如果一颗行星的公转周期为2年，另一颗行星的公转周期为3年，它俩的最小公倍数为6，那么经过6年以后，它们就会刚好同时完成公转回到同一个起点。
其实这种整数倍的公转轨道共振现象并不是地球和金星特有的，基本上所有具有稳定周期和轨道的天体都有，只不过地球和金星的周期偏差是最小的，因此可以精确到天，每一年偏差都不超过一天。如下表：
最后我们来看一下太阳系内一个其他的轨道共振系统吧，木星的三颗伽利略卫星。
从里到外分别是：木星——木卫一——木卫二——木卫三。它们的轨道周期比值刚好是整数倍的。分别是1：2：4
也就是说木卫三转1圈，木卫二就刚好转2圈，木卫一则刚好转4圈。这种两倍关系的轨道共振频率是非常特别的。
明天有空，我们来介绍一下昴星团这个年轻而美丽的星团，敬请关注！过两天的金星合昴千万别错过哦（^_^）
