今天，太阳系中两颗巨大的气态行星将发生“合”的现象。若天气给力，今天17:30-18:30左右就能观察到。从地球上看，两星仅相距0.1度。据上海天文台透露，上次木星、土星在天球上这么近还是1623年7月17日，而下次则要等到2080年才有这样的机会了。

说到合，你可能想，合是什么；除了合，您可能还听说过“冲”、“掩”和“凌”。

 为了研究天体的位置与运动，研究者引进了一个假想圆球。如果这个假想圆球的球心设置在地心，这个天球就是地心天球。我们看到的是天体在这个巨大圆球球面上的投影位置。把地球坐标系向地心天球坐标系推广，经圈和纬圈就成了天球的经纬圈。天球坐标系中的经度和纬度称作赤经赤纬。如果将地球围绕太阳运动轨迹在天球上的投影（即黄道）为基本圈，坐标系就成了黄道坐标系，其经纬度称为黄经和黄纬。

 接下来大家如果再听到赤经赤纬、黄经黄纬，应该就不陌生了。

 两个天体“合”，指它们在经度方向上接近的过程。更严谨地说，这两个天体在天球上有相同的赤经或黄经。由于黄道和赤道间有夹角，所以黄经合和赤经合的位置和时间都不一样，但差异不会太大。无论赤经合还是黄经合，看起来是这两个天体在天球上靠得很近。

 土星和木星合，就是它们具有相同的黄经。观测时，当两个天体经度（赤经或黄经）相同时，其中一颗天体会从另一个天体的北或南方掠过。当两个天体的经度和纬度都相同时，就会发生以下三种情况：圆面小的在前（靠近地球的），称作“凌”，例如金星凌日；圆面大的在前，掩，例如月掩星；圆面差不多大的，食，例如日食。

△Stellarium软件模拟出的12月21日在上海看到的土星和木星的情景  |图片制作：汤海明

而当一个天体与地球在经度方向一致的时候，地球上的观测者看到的现象是 “冲日”，例如火星冲日。

今夜，土木视觉位置只差6角分

对于我们肉眼观察而言，在合现象发生前后，相合的两个天体会距离很近。甚至近到肉眼几乎难以分辨。

此次发生“土木合”时，木星和土星的视觉位置相差6角分。6角分什么概念，就是把1度分成10份，其中的1份是6角分。这个角度让肉眼几乎难以分辨两颗行星。只能借助天文望远镜，才能清晰地将其分辨开来。

△Stellarium软件输出的示意图  | 图片制作：汤海明

△伸直你的手臂，用你的手就能粗略估计出张角  | 图片来源：timeanddate.com

近400年来两星相距最“近”

土星和木星相合的频率并不高。差不多要20年一次。而相聚如此之近，则更加难得。这次是自1623年以来，两星相距最近的一次。如果21日前后你没仔细端详一下，只有等待2080年才会有这样的机会。   

如果你这段时间曾抬头仰望星空，应该有机会看到它们两个，靠得挺近。虽然土星能轻松达到一等星的亮度，但这一自带光环的行星在最亮的木星面前还是显得黯淡，因为木星要比土星明亮15倍。

最佳观测时间：今天17:30至18：30

时间上，12月21日傍晚。上海地区太阳落山是16:57，而能够观察到土星和木星差不多要等到17点15分之后。但是19点15分前后两颗行星便落至地平线以下。再考虑到一些地面遮挡低空雾霾之类的影响，估计真正能观察的时间应该是在17:30至18：30的样子。当然，大前提是天气要给力！

家里木有望远镜怎么办？

正在下班路上怎么办？

冬至夜不想出门怎么办？

别急！上海天文台将在今晚17点30分开始通过网络在百年历史的佘山天文台为大家奉献这次有趣天象的网络直播，届时还将邀请从事木星研究的专家小哥哥为各位网友介绍这两颗行星的相关知识。

赶紧给自己设置个闹钟，一起期待“土木合”吧！

为什么科学家们对木星、土星很关注？

木星与土星是太阳系内两颗庞大的气态巨行星，它们与太阳系行星系统的形成、演化和稳定性密切相关。同时，作为气态巨行星的典型案例，对它们的研究可以帮助科学家理解和认识太阳系外别的恒星周围类似的行星系统。

因为木星和土星充满了重要的科学问题和未解之谜，科学家一直以来想尽办法对它们展开研究、观测和探测。

近几十年来，人类已经发射了多个木星和土星的探测飞船。这些飞船对两颗行星的重力场、磁场、大气、空间环境和卫星系统进行了细致的测量。这使得我们得以推测两颗行星的内部结构、气体成分、动力学特征乃至演化经历。

特别值得一提的是，最近的两次探测，也就是探测木星的“朱诺”号飞船任务和探测土星的“卡西尼”号飞船任务。它们对两颗行星的高精度探测更是史无前例的。这使得人类对气态巨行星系统的认识增进了许多。

信息来源：上海天文台