3.5
金星的位相

著名的数学家高斯说，有一次他请自己的母亲用望远镜观察黄昏的天空中耀眼的金星。这位数学家是想给母亲一个惊喜，让她看看月牙形的金星。然而，最后觉得奇怪的倒是他自己，因为这位老太太把眼睛凑近望远镜之后，并没有对金星的形状感到惊讶，而是询问为什么月牙是朝向相反的方向的……高斯绝没有想到，他的母亲竟然可以用肉眼区分出金星的位相。这样的好眼力并不常见。在望远镜发明之前，谁也没有想到金星和月球一样有位相。

金星位相的特点在于，它在不同的位相里有不同的直径：月牙形的直径比满轮的时候大很多（图62）。原因在于这颗行星距离我们的距离是随着它的位相一起变化的。金星距离太阳的平均距离是10800万千米，地球距离太阳的平均距离是15000万千米。很容易明白，金星和地球之间最近的距离为15000-10800万千米，也就是4200万千米；而最远的距离等于15000+10800万，也就是25800万千米。因此，金星距离我们的远近就在这个范围内波动。

图62　望远镜中所见的金星的位相。随着距离太阳远近的变化，金星在不同的位相有不同直径。

金星距离地球最近的时候，它朝向我们的是没有照亮的一面，这时它的直径最大，但我们是看不见的。离开这个“朔金星”的位置之后，我们所见到的金星就渐渐变成了月牙形，月牙形越宽，它的直径越小。金星最亮的时候，并不是它满轮的时候，也不是在它的直径最大的时候，而是在某一个中间位相的时候。我们看见金星满轮的时候，直径视角是10″；当我们看见它最大的月牙形的时候，直径视角是64″。金星最大的亮度，是从“朔金星”算起第30天，这个时候它的直径视角是40″，月牙形宽度的视角是10″。此时它的亮度相当于天狼星亮度的13倍，成为整个天空最亮的星星。