行星衝與合：何時最亮

衝與合

從地球看，太陽與行星在天空中相隔的角度稱為距角。把時間軸拖過一個週期，可以看到行星從靠近太陽、難以觀測的零度，移到與太陽相對、整夜可見的 180 度。

木星在日落時升起，通常就是整夜都看得到的時候

外行星在日落時從東方升起、幾乎整夜可見，天文學把這種位置叫作「衝」。

一邊日落，另一邊剛升起

太陽沉到西方地平線時，木星若正從東方升起，代表兩者在天空中幾乎背對背。木星會隨著夜色升高，半夜經過較高的位置，直到日出前才在西方落下，整晚的觀測時間都很充裕。

外行星和太陽相隔約 180 度的這一天叫「衝」。這裡的衝只是在說方向：從地球看，行星位在太陽的另一側。它和碰撞無關，也不表示三顆天體真的排成毫無誤差的一條線。

整夜可見之外，行星往往也更亮

衝的前後，地球走到太陽和外行星之間，彼此距離通常比一年中其他時候短。火星、木星和土星會因此顯得更亮；用望遠鏡看，視直徑也可能比平常大一些。

不過衝的日期未必恰好是距離最近的那一天。行星走的是橢圓軌道，每次相遇的位置也不同，火星尤其明顯：有些年份近得多，有些年份即使到了衝，仍比另一次衝遠上不少。

從合走到衝，再回到下一次合

滑桿拖到合時，外行星和太陽擠在天空的同一側，幾乎會被日光淹沒。日期往後走，兩者的距角逐漸增加；到了 180 度附近便是衝，再繼續前進，距角縮小並回到下一次合。

水星和金星的軌道在地球內側，從地球看永遠離不開太陽太遠，因此沒有衝。觀察它們要找的不是整夜可見，而是清晨或傍晚的最大距角。

距角與可觀測時間

標出來的角畫在地球上，因為那個角本來就長在那裡。

外行星發生衝時，地球位於太陽和行星之間。此時行星通常離我們較近，朝向地球的一面也幾乎全被照亮，加上整夜可見，是很適合安排觀測的時段。

兩次衝之間隔的是會合週期。它和行星的公轉週期不同，因為地球也在移動。木星公轉一圈約 12 年，但每隔約 399 天就會再次發生衝，因此日期通常比前一年晚一個月左右。

零是合，180 度是衝。虛線是事件發生的時刻，實線是左圖正在顯示的日期。

實際觀察可從日落後的東方開始：接近衝的外行星會在太陽落下前後升起，午夜附近位在天空較高處，清晨才從西方落下。若要比較亮度，應記錄同一顆行星數週內在相近高度的樣子；只看一次，無法判斷是否正好到了衝的時刻。

表中的年數是相鄰兩次衝的會合週期，不是行星繞太陽一圈的公轉週期。地球也在軌道上前進，所以木星雖約 12 年才公轉一圈，衝卻約每 1.09 年重現。

每次衝的距離並不相同

火星的差異特別明顯。近日點附近的衝和遠日點附近的衝，地火距離可差將近一倍；亮度又會隨距離平方快速下降，因此前者可能亮上好幾倍。木星軌道較接近圓形，各次衝的差異就小得多。

衝、最近距離與最亮時刻

這點時間差通常不影響一般觀測安排，但在比對年曆或計算結果時必須分清楚。本頁列出的日期採用上方的幾何定義，因此可能和使用視位置或最近距離的資料來源相差數小時至數天。

本頁採用幾何定義：衝是行星與太陽的黃經正好差 180 度的那一刻，以地月質心為觀測原點、在 J2000 座標系中計算。年曆上的衝是視位置的衝，計入了光行時、光行差與當日黃道。兩者相差數小時。

距角與可觀測時間

行星	一個會合週期裡的距角變化	繞行一圈要多久
火星	180°	2.14 年
木星	180°	1.09 年
土星	180°	1.04 年
天王星	180°	1.01 年
海王星	180°	1.01 年

常見問題

行星在衝時為什麼整夜可見？

距角為零時，行星和太陽方向相同，幾乎同時升落，這個位置稱為合。距角到 180 度時，行星位在太陽的另一側；日落時升起，日出時落下，這就是衝。介於兩者之間時，可觀測時段也跟著改變。

每次衝都是行星離地球最近的時候嗎？

「衝」只描述太陽、地球和行星的方向關係，沒有指定彼此距離。地球與行星都走橢圓軌道，因此每次衝發生時，兩顆行星可能位在軌道的不同區段。

衝和最近距離會落在同一天嗎？

衝與最近距離常落在同一週，日期卻不一定相同。前者按方向定義，後者按距離定義；在橢圓軌道上，兩個時刻通常會錯開。火星最多可差約八天，木星和土星多半相差一兩天。

軌道元素取自 NASA/JPL「Keplerian Elements for Approximate Positions of the Major Planets」（Standish & Williams, 1992），適用 1800–2050 年。位置為幾何位置，未計入光行時與光行差——這是黃道面的教學圖，不是望遠鏡視野的模擬。