观测金星合月
课程标准
运用太阳系模式图和其他资料，描述太阳系的结构和行星运动特征。
学习提示
1. 本节内容是《地球的宇宙环境》和《太阳系与地月系》的融合拓展。
2. 学习工具：太阳系示意图、太阳系模型。
3. 金星和月球属于不同类型的天体，属于不同等级的天体系统。地球、金星是太阳系中的行星，月球是地球的卫星。
4. 有时，当金星合月时，火星、木星、土星等也来一起“聚会”，共同演奏星月交响曲，成为难得的天象观测盛宴。
> 学习过程
一、什么是金星合月
从地球上看，当金星与月球在天球上的赤经相同时，也就是在天球上恰好位于南北方向、两者之间的角距离最小，叫作金星合月，人们习惯称呼为金星伴月。金星很亮，金星合月是行星合月天象中观测效果最好的。错过金星合月这一天，仍然可以观测，只不过金星和月球之间的角距离越来越大了。月球每天自西向东公转13°，过了金星合月，月球依依不舍地告别金星，一刻不停地向东前进，期待着下次再会。
二、金星合月的观测时间
金星合月是常见的天文现象，但并不是每次都适合观测。除了天气原因外，还要考虑月相的变化。
从月相来看，农历初三至廿八比较适合观测，其他几天不易观测。
站在地球上看，大约30天左右就会发生一次金星合月。
表1-6-1 2022年金星合月
从上表可见，2022年有6个月不适合观测金星合月，再考虑金星与太阳的相互位置，实际观测的机会更少。2022年金星主要是晨星（启明星），日出前观测。
图1-6-1 启明星和长庚星示意图
三、三星伴月
根据天象预告，2022年3月28日天空上演三星伴月的天象奇观，在日出前的东南方低空可欣赏到金星、火星、土星与月球较近距离相伴。
28日这一天真热闹：10时53分火星合月，火星在月球北4°；17时49分金星合月，金星在月球北7°；19时41分土星合月，土星在月球北4°多。
图1-6-2 三星伴月预告
学习测评
（2019年高考浙江卷地理试题）月球表面既无大气，又无液态水。我国“嫦娥四号”是人类首次成功着陆于月球背向地球一面的航天器。下图中图1为地月系示意图，图2为某时刻月球远离地球的一端看到的太阳系中的明亮天体。据此完成1～2题。
图1-6-3
1. 图2时刻，月球可能位于轨道上的位置是（ ）
A. ① B. ② C. ③ D. ④
2. 嫦娥四号在月面上可观察到（ ）
A. 地球遮住银河系的光芒 B. 流星拖着亮线飞过头顶
C. 太阳在月面上西升东落 D. 水星、金星和太阳同在星空
3. 金星浓厚的大气层对金星地理环境产生哪些影响？
4. 坚持观测行星合月，记录观测的现象，分析行星、月球、地球、太阳位置关系及其变化特征，与同学和家长交流观测心得。
参考答案：1. B 2. D
3. 金星浓厚的大气层主要成分是二氧化碳，大气保温作用显著，温室效应明显，导致金星地表温度高。
4. 略。
解析：
1. 在图2中，金星、木星及火星均出现在夜空，此时为月球的夜晚，金星位于月球西方的地平线上，说明此时为傍晚时分。图中①地月球远离地球的一端为白天，接近正午，在太阳照射下，火星、金星等行星不会如此明亮，A错。②地远离地球的一端由白昼进入黑夜，此时为日落时刻，B对。③地远离地球的一端为夜晚，接近午夜，金星出现在傍晚或清晨的夜空，C错。④地远离地球的一端为日出时刻，此时金星应位于东方天空，D错。故选B。
2. 在宇宙空间，渺小的地球不会完全遮住银河系的光芒，A错。流星是流星体与大气摩擦产生的流星体燃烧、发光现象，月球没有大气，不会有流星现象，B错。由于月球自转方向为自西向东，所以在月球上看太阳是东升西落，C错。嫦娥四号位于月球背向地球一面，可能会看到水星、金星和太阳同时出现在星空中，D对。故选D。
学生成果
那颗明亮的星星叫什么
2020年4月28日（农历四月初六）傍晚，老师正在路边散步，抬头望见西南方天空月球和金星上演美丽的“星月童话”，赶紧用手机拍下来，发到学习群里，和同学们交流。
图1-6-4 金星合月
老师：同学们，在楼下安全的地方看看，西方低空月牙右下方那颗明亮的星星叫什么？是行星还是恒星？
张云飞：是星星，确信！
老师：还那么俏皮？
李慧鑫：一闪一闪亮晶晶。
老师：观察不细致，看看眨不眨眼睛。闪烁的是恒星，明亮的是行星。
耿嘉浩：恒星！
老师：猜的吧？
李世龙：金星，金星伴月，最近金星伴月挺火的。
老师：很好。金星伴月是人们的习惯叫法，天文学上叫金星合月，也就是金星和月球的赤经相同，同在南北方向，角距离最小。当然，今天不能叫金星合月，因为本月的金星合月时间是27日0时41分，今天有点远了，已经过了金星合月。
张云飞：金星还叫长庚星、太白星、太白金星、启明星等。
老师：知道得真不少，不愧是我们的地理小博士。
李慧鑫：老师，我拍的月亮成了大烧饼，星星成了线段，怎么回事？
老师：这是手持手机不稳、曝光速度慢、曝光过度造成的。改为专业模式，手动调节曝光速度，效果会更好。拍摄星空往往需要支架，如果连续曝光，能够拍摄星轨，这是地球自转的反映，蛮漂亮的。
李慧鑫：老师，我得好好学学摄影，我将来想当摄影师。
老师：好好学习，继续努力。
今年4月金星合月时间是27日凌晨，金星在月球北6°，角距离最小。26日、27日傍晚观测效果最佳，弯月似小船，右侧不远处就是明亮的金星，可谓金星如灯月如钩。由于月球围绕地球不停地自西向东公转，每天东移13°，28日月球离金星远了些，29日则更远了。
日落后一直到21时左右，还可以继续观测金星，只不过随着地球自西向东自转，金星慢慢西落，高度越来越低了。
如果还想欣赏金星合月美景，5月24日再见，金星离月球比这次还要近。到那时，咱们在校园大操场观测。
学生：我们好期待啊。
（2018级 张云飞）
研学案例
观测金星合月
2022年3月28日（农历二月廿六），淄博市日出时间为6时1分，日出前半小时属于蒙影阶段，最佳观测时间在5时30分之前。我5时起床，从高楼间空隙中看到了蛾眉月，找到了金星，由于火星和土星暗一些，低空大气能见度差，没有看到火星和土星。
图1-6-5 金星合月
站在地球上，遥望东南方低空，月球向东移动，蛾眉月越来越小，高度越来越低。金星位于太阳的西侧，为晨星，日出前可见。金星围绕太阳自西向东公转，金星逐渐运行到太阳的东侧，7个多月后，金星又变成昏星，日落后可见。
2023年3月24日（农历闰二月初三），月相为蛾眉月。傍晚，一场星月约会在天空浪漫上演。18时27分金星合月，金星在月球以北0.11°，地球、月球和金星运行到一条直线上。当金星合月小于1°时，有可能发生月掩金星。月掩金星的原理与日全食相似，从地球上看，月球掩盖了金星，我国南方地区能够一睹月掩金星的天文奇观。
张嵌老师进行观测、拍照（朝偏西方向），看到蛾眉月从金星边缘飞过。这是由于月球围绕地球自西向东（面朝西则是向上）公转，金星围绕太阳自西向东公转，在天球上金星为顺行（向东）运行。月球自西向东公转速度较快，形成月球超过金星的美妙天象。
图1-6-6 金星与蛾眉月（2023年3月24日17时40分）
图1-6-7 金星与蛾眉月（2023年3月24日20时10分）
尽管没有看到月掩金星的天象奇观，但这是我们观测过的行星合月中角距离最小的。
观测金星合木星
2023年3月2日19时左右，太阳系八大行星中的金星和木星这两颗明亮的天体在西方天空近距离相合，从天球上看二者角距离最小，成为一道亮丽的天象奇观。我要抓住这次观测机会，和学生一起分享天文盛宴。
表1-6-2 金星、地球、木星比较
金星和木星同属于太阳系八大行星，但二者的个头相差悬殊。从质量来看，木星是金星的388倍；从体积来看，木星是金星的1536倍。由于金星距离地球近，金星比木星更为明亮。
本次相合发生在傍晚，非常适合观测。金星亮度约为-3.9等，木星亮度约为-2.1等，二者最近时的角距离只有33′，和满月的视直径（30′）差不多。3月初，当地日落时间在18时左右，18时30分后观测效果最佳。金星与木星的地平高度角近30°，可观测时间较长。
金星距离太阳比较近，属于地内行星，木星距离太阳比较远，属于地外行星。金星公转速度较快，木星公转速度较慢。通过观测，金星向东偏南运行，3月2日19时左右相合后，金星与木星分道扬镳，金星继续向东运行。到3月13日18时42分，金星位于木星的东偏南方向。
图1-6-8 2023年2月27日18时41分金星与木星
（上是木星，下是金星）
图1-6-9 2023年3月1日18时41分金星与木
星（上是木星，下是金星）
图1-6-10 2023年3月2日18时41分金星与木星
（上是金星，下是木星）
图1-6-11 2023年3月3日18时41分金星与木星
（上是金星，下是木星）
图1-6-12 2023年3月5日18时41分金星与木星
（上是金星，下是木星）
图1-6-13 2023年3月13日18时42分金星与木星
（上是金星，下是木星）
知识之窗
金星概况
中国古人称金星为太白或太白金星， 傍晚出现时称长庚星，清晨出现时称启明星。古希腊人称其为阿佛洛狄忒，是希腊神话中爱与美的女神。在罗马神话中爱与美的女神是维纳斯，金星也被称作维纳斯。
在结构上，金星和水星、地球、火星相似，称为类地行星。金星表面由岩石组成，密度、质量、体积、重力加速度比地球稍小，密度是地球的0.95倍，质量是地球的0.82倍，体积是地球的0.856倍，金星地表的重力加速度是地球的0.91倍。金星的赤道半径约为6 050千米，比地球的赤道半径短328千米。所以，金星被称为地球的“姐妹星”。
金星极为酷热，表面温度约为464℃，是太阳系中最热的行星，比最靠近太阳的水星还要热。
金星的大气层主要成分为二氧化碳，约占96%，氮约占3%。在金星的大气层50～70千米的上空，悬浮着浓密的黄色云，主要由浓硫酸液滴组成，还有硫粒子。金星表面气压非常高，为地球的90多倍，相当于地球1 000米深海中的压力。金星上层云层中存在着巨大的气旋，旋涡直径达到4 000千米，风速为每小时400千米。
金星是太阳系的一颗地内行星，距离太阳1.08亿千米，离地球比较近，大约为4 000万千米。
金星自转周期约为243天，非常缓慢。自转方向是自东向西，和公转方向相反，是太阳系八大行星中唯一一颗逆向自转的行星。金星公转周期约为224.7天，比地球公转快。
金星是除了太阳和月球外，可以看到的最亮的星星，视星等可达-4.7等，犹如一颗耀眼的钻石悬于星空。由于金星的大气层很厚，人们难以观测其表面特征，通过小型望远镜可以观测其盈亏状况，相当于月相的变化。