八百年未遇的土木交汇，你准备好观看了吗？

今年12月份的夜空非常精彩，继13日、14日的双子座流星雨之后，我们又可以看到八百年来第一次的天文奇观：“土木交汇”。

什么是土木交汇呢？土木交汇，又叫土木交会、土木合相，就是土星和木星在天球上运行到了很接近的位置，看起来像是“双行星”一样。当然了，这两颗行星的实际距离是很远滴，至少有地球到太阳距离的四倍那么远。地球、木星、土星在太阳系中的实际位置可以参见下图。

从2020年8月25日到12月21日，地球（Earth）、木星（Jupiter）、土星（Saturn）在太阳系中的位置示意图

（图源：griffithobservatory.org）

我们知道，天空中肉眼能够观测到的五颗行星是：水星、金星、火星、木星、土星。其中水星最难看到，据说哥白尼一生中都没有看到过水星。金星只有清晨和黄昏时能看到，所以又被称为启明星和长庚星。平常夜空里能看到最多的就是火、木、土三星了。这三颗行星都有着非常显著的特征，很容易从它们的特写照片里分辨出来。火星颜色泛红，木星有大红斑，土星则有绚丽的土星环。（当然，天王星也有环，但天王星本身就不是肉眼可见的，天王星环的发现则要到1977年。）

小朋友们知道图中哪个是木星，哪个是土星吗？

这五颗行星之所以会引起古人的注意，一方面是因为它们非常明亮，另一方面是因为它们在天球上相对于其余“恒星”的位置是在明显地变化着。实际上，它们在天球上大体是沿着“黄道”——太阳运行轨迹——运行。例如木星大约十二年就会在黄道上运行一周，而十二年正是一个地支（十二生肖）的周期，所以木星在中国古代也被称为“岁星”。土星在黄道上运行一周的时间则是将近三十年。学过分数的小朋友们可以算一下，十二分之一减去三十分之一等于多少呢？如果你做过“追及问题”类型的应用题，就会发现大约每二十年，木星和土星会运行到黄道附近差不多的位置，这就是“土木交汇”。

虽然土木交汇大约每二十年就会发生一次，但这次的土木交汇尤为特别。这次土星和木星在天球上的位置会靠得非常近，只相差0.1度，大约是满月直径的五分之一。据天文学家计算，上一次土木的位置如此接近，是在1623年7月16日，伽利略生活的年代。但那次土星和木星在夜晚的位置，对于地球上大多数人来说是在地平线之下，无法观测。再上一次土木如此接近，是1226年，已经是八百年前了。错过了这一次，下次土木如此接近将是2080年。

今年土木最接近的日期是12月21日，冬至日。届时两颗星是如此的接近，以至于看起来像是天空中新出现了一颗明亮的星星。因为时值西方的圣诞季，有人将这颗星称为“圣诞星”或者“伯利恒之星”。《圣经》故事里，东方三博士看到天空中出现一颗明亮的星星，在其指引下找到了刚刚出生在伯利恒一个马厩里的耶稣。后世一些天文学家试图把这个故事跟真实的天文现象联系起来，其中一种最早由开普勒给出的解释就是土木交汇。

2017年上映的讲述耶稣诞生故事的动画片《圣诞星》

那么，怎样才能看到土木交汇呢？虽然12月21日土木最为接近，但从12月16日到12月25日都是绝佳的观测窗口，大部分时间两颗星的距离小于满月的直径。你需要选择一个晴朗无霾的傍晚，向日落方向上空眺望。木星将是那个方向最明亮的星，土星则比它略暗。具体位置可以参看下面的效果图。时间最好在太阳落山后一个小时之内，再晚的话双星会更靠近地平线，容易被周围物体阻挡，不便观测。要是时间太晚，双星甚至会完全落到地平线以下，无法看到。如果你在12月16日观星，它们就会出现在新月上方不远处，拍照时可以试图把月亮一起拍进去，炫爆朋友圈！

从12月16日到21日，木星与土星在天空中的位置。图片均为预测的效果图。最后一张是假想的通过望远镜看到的图。

（图源：griffithobservatory.org）

如果还是找不到，可以在手机上下载一个观星app，能够为你指示星星的方位。小编手机上的app是Star Walk 2，观星界面如下图。图中的杏黄色虚线就是黄道。黄道上两个紧挨着的黄色圆点是土星（Saturn，没有标出）和木星（Jupiter）。除了土木二星外，冥王星（Pluto）也运行到了这一位置，虽然它已经在2006年被悲催地取消了行星资格…… 屏幕左上方还能看到海王星（Neptune）。图中画出了摩羯座（Capricornus）的形象。下方一条横着的黑色带子表示地平线。