太阳黑子AR2529
蓝点示意地球大小

今天下午天气短暂地晴好了一阵，抓紧时间拍了一下太阳黑子活动区AR2529——随着太阳自转，它移到了太阳圆面靠中间的位置。图中的蓝点示意地球大小，可以领会到这个黑子活动区是多么的巨大！

太阳黑子AR2529
蓝点示意地球大小

冥王星和卡戎·图片来自NASA

今天的关注焦点是新视野号（New Horizons）飞掠冥王星。

NASA公布的飞掠时间是世界协调时2015年7月14日11:49:57（北京时间2015年7月14日19:49:57），也不用太掐着点儿看实况转播。因为没有“实况转播”：飞掠之后再过4小时25分钟，才能有飞掠瞬间拍到的图片传过来。另外飞掠是一个过程，即使已经开始远离冥王星，这一段时间仍然比前几天靠得近得多。这段时间新视野号必然在忙着采集数据，没空发照片。

冥王星、卡戎和地球、月球的大小比较
除月球外的图片其余部分来自NASA

飞掠卡戎的时间是世界协调时12:03:50。

运行到冥王星轨道之外，回过头来看，就是暗面了，虽然比前几天离冥王星近，但是光学观测条件恶劣了。不过，还有一项观测在逆光条件下更有利，就是对大气的研究——如果冥王星有那么一丝大气的话。

新视野号最新测得冥王星直径2370km，卡戎直径1208km。NASA官网上放了它们俩和地球的大小比较示意。我想这样还是不太能让人理解冥王星究竟多小，就又在图上按相同比例添了个月亮。添完之后，我这时常为冥王星降级略感不平的人觉得被说服了，它这么一丁丁，就是该降级。

太阳系著名天体位置示意

这些天常常看到人问，为什么新视野号不能在冥王星停一停，转几圈再走。这张对比或许能帮人理解：能挣脱地球引力、又经过木星加速、只用了九年半就飞到了冥王星的一个航天器，不可能被比月球还小的冥王星捕获入轨。除非新视野号一头撞死在冥王星上，否则根本停不下来，哪怕擦着冥王星的表面飞都停不下来。打个比方，大猩猩抡出来的一个链球，螳螂是接不住的。

还见人继续问：先让卡戎帮新视野号减速嘛。

这就是只定性不定量的思考不耐了。冥王星和卡戎捆一起都顶不上月球的个儿，一只螳螂接不住大猩猩的链球，再加一只螳螂还是接不住。

新视野号2006年1月19日出发，2015年7月14日到达冥王星，只花了九年半，这个速度十分惊人。再参照一下右边这幅太阳系著名天体的位置图，会让一些人感到疑惑：探访水星的信使号为什么花了六年半（2004年8月3日-2011年3月18日）才飞抵目的地？

这个疑惑其实对苹果和橙子的比较。简短地说，新视野号路线设计为极速到达，而信使号被有意放慢了脚步。

新视野号的任务是“飞掠”，就像前面说过的，它不需要绕着冥王星转，所以只需要玩命飞就行。倘若它的任务是绕飞冥王星，那么它飞过去的速度就只能慢不能快，而那样的话，恐怕一百年也到不了了。

信使号的任务是“入轨”，它不能笔直朝着水星冲过去、传完数据玩消失——如果那样就粗暴快捷多了，而绕飞水星的技术难度很大。

首先，信使号在水星面临和冥王星相同的问题：怎么刹车？水星个头太小了，连木卫三和土卫六都比它大，它接不住地球直接扔向它的探测器；其次，水星离太阳太近了，信使号飞往它的途中会不断被太阳吸引加速，与其说是飞向水星，还不如说是往太阳上掉落，本来就刹不住车，被太阳加速后更是雪上加霜。

所以信使号到达水星的轨迹是兜着圈子慢慢飘近的，经过一次回归地球，两次金星接力，三次水星飞掠，到第四次靠近水星时才偷偷混进绕行轨道。我们说“六年半到达水星”，指的是最终入轨日期，而不是首次飞掠水星的日期（2008年1月14日，距发射三年半）。

木星和木卫一的合成照片
来源NASA

刚才说过，新视野号到达冥王星之前，在木星老大哥那里得到过一次引力加速（2007年初），趁机拍了老大哥家里老老少少的一些照片。探测木星是新视野号的任务之一，也是一次系统测试确认的大好机会。

跑一趟木星并不吃亏，事实上，如果不经过木星而直接飞往冥王星的话，未经引力加速的探测器要晚三年才能到达。

马卡鲁峰（左），2006年7月29日，久乌拉山口

用Google Earth模拟，找到了2006年在久乌拉山口看到的、马卡鲁峰前头这座尖尖的小山峰的经纬度：28.1573N 87.0577E，峰顶海拔6717米左右。不幸的是它身边尽是些8000米以上的巨人，所以它似乎还是个无名山峰。在Himalayan Index数据库找不到它。

Google Earth模拟马卡鲁峰北方小峰

Sairecabur, by Gerard Prins, Licensed under CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons

看到一则关于青藏高原的广告词：“这是地球上最接近太阳的地方！”

乍一看好像是真的，细想不对。

青藏高原是“世界屋脊”，海拔最高之地，海拔最高就是全球最高么？恐怕不是这么简单。地球不是完美的球形，拿覆盖在地球表面的薄薄一层水来做高度参照物，不是正解。

地球的自转把赤道部位甩得比南北极略鼓出来一些。厄瓜多尔的钦博拉索峰（Chimborazo）海拔只有6268米，但因为它在南纬1.5°，极近赤道，脚下踩着天然内增高，它的峰顶比珠穆朗玛峰顶还要远离地心2168米，是一座真真正正的世界最高峰。

还有，在任何时刻，地球被太阳直射的那一块离太阳最近，而其它部位则被球面弯向后方。这个几何原理决定了我们只能在南北回归线之间寻找最接近太阳的地方，青藏高原更要被淘汰了。

钦博拉索是全球的真正最高点，它又在赤道附近，有机会被太阳直射，那么它应该就是最接近太阳的地方了吧？

钦博拉索每年被太阳直射两次，一次春分前，一次秋分后。可惜，这两段时间，整个地球离太阳还不够近。

地球围绕太阳运行的轨道是一个椭圆。每年1月初，地球运行到近日点，这时，它比一年中任何时候都更靠近太阳。和7月初在远日点相比，二者之差约5百万公里。

在近日点这天，太阳直射南纬22°45’。这个纬度上的最高峰才是真正的离太阳最近的地方。我们来找一找。嗯，找到了，位于玻利维亚-智利边界上的塞雷卡布尔（Sairecabur）火山，南纬22°43’，5971米。

还差2’，会不会很要紧？计算一下，这个2’的差距会让峰顶再远离太阳1米，扭转不了大局。在这么小的纬度差上，身高显得更重要。但纬度差太大的话，身高就没优势了。同一天的钦博拉索，因为20°的纬度差，被地球球面向后扳了384公里。

日轮在近日点和远日点的大小差异

【警告】不能用肉眼直接观看太阳，更不能通过未经铝膜减光的照相机取景器观看太阳！必须在太阳光进入镜头前减光，而不能把减光膜放在取景器一端！

可能你还是觉得很冷，但今天，是一年当中整个地球最暖和的时候。地球正在通过近日点（北京时间今晚20点到达），椭圆轨道上里太阳最近的那个位置。此时的太阳也是一年中看起来最大的.

每年的1月初，地球经过近日点，7月初，经过远日点。两点的地日距离相差3.4%，这个差别可以被配备200mm长焦镜头的照相机察觉验证。

2013年7月6日，2014年1月4日，用同一机器、同一镜头的最大焦距分别拍到太阳如下两图。用Photoshop把两张照片按照“差值”方式叠加，就得到了题图中的光环。在Photoshop里测得远日点的太阳直径大约276像素，近日点的大约285像素，二者差异3.2%（每像素可带来0.4%的误差），基本上验证了前述之地日距离差异。

对南半球来说，现在算是小暑。再加上凑近太阳烤火的地球……雪龙号，整个世界只能帮你帮到这里了。

【注】嗯嗯，月份和地日距离的关系没有弄反，地球在冬天离太阳更近，夏天离太阳更远，这是真的。只要想得更广阔一些，把“冬天、夏天”替换成“北半球的冬天、北半球的夏天”，就能明白地球上的寒暑感觉是区域性的，是地球自转轴倾角带来的差异，日地距离对气温的影响相比之下可以忽略。

太阳黑子的移动

昨天和今天拍的十帧太阳的照片。连在一起看，可以看到因为太阳自转引起的黑子平移。中间有一个比较大的跳动，因为中间隔了十九个小时。

问：有没有可能是地球自转公转造成的错觉，仿佛太阳在转呢？
答：地球自转的偏移量太小，不足以看出这样的移动。地球公转的方向是逆时针的（从太阳系北极往南极看），只会使太阳黑子在视觉上朝图中相反的方向移动。

纬度每变化一度，相当于111.14公里。

经度每变化一度，相当于……呃……取决于纬度，111.32公里 x cos(纬度)。在赤道上，这个值等于111.32公里，在南北极，这个值等于0。

为了便于记忆，粗略计算时可以使用111公里。如果还是觉得这个数难记，可以记地球经线长度为40,000公里。40,000公里/360度，即每度111公里。

为什么地球长得这么准确，整整好好一圈等于40,000公里？因为“米”这个单位最初就是按照地球的尺寸定义的：米，等于穿过巴黎的子午线从北极到赤道距离的千万分之一。

经度的变化相当于截取纬线。纬度的变化相当于截取经线。

所有的经线都相交于南北极，其长度都可以认为相等。由于地球并无东极和西极，所以不能和经线同等考虑。所有的纬线都不相交，所有纬线的圆心连成地轴。纬线的长度等于赤道长度乘以cos(纬度)。

徒步时，用“度”不实用，用“分”和“秒”好些。纬度变化每分等于1.85公里，每分经度变化等于这个数乘以cos(纬度)。精确到秒的GPS，纬度每变一秒，等于31米，经度变化依然需要拿这个数乘以cos(纬度)。

以前媒体只知道看国家地震局，可国家地震局是个手动台，想起来更新才更新，每天太平无事。最近媒体学习到了美国还有个地质勘探局，且是全自动的，就从那儿等消息了。好家伙，整得全国人民不适应，哭着说地球改为震动模式了。

地球名片：安装在先驱者10号及11号上的镀金铝板

有没有外星人（生命），是个好玩的话题。这些外星生命是不是我们的好邻居，是个不太好玩的话题。

看看地球上的人类自己吧：想象有一天，我们发现了火星上有生命的迹象，我们会做什么？比如说，当“勇气号”在火星表面上四处刨坑时，忽然看见一个小不点的火星生命在面前的地面上蠕动，看起来毫无智慧。呣……这个小不点走得不快，探测器可以追上它……看起来装在标本盒里大小还挺适合……你认为NASA会放过它/他/她么？

如果我们有了亲临火星的能力，当我们的飞船悬停在这颗红色行星上空时，我们真的能保证，静静地欣赏一会儿下面的丛林（或街市）、再做上几首诗就打道回府么？我们真的不想知道火星生命的身体结构和繁殖方式么？我们真的不会用采集标本或解剖的方式来探求答案么？

当“勇气号”在火星表面走走停停，东张西望，分析大气和土壤的成分，寻找水的迹象时，我们真的能够不带一点私心杂念地相信，它不是在研究人类移居火星的可能么？

我不知道外星生命的伦理是什么样的，但希望不是像现在的人类这样的。设身处地地想一想：如果你是那个被探测器判断为毫无智慧的蠕动的生命，或是那个被外星生命俯瞰的城市居民，或者晚上散步时发现，自己的花园里有一台来历不明的小机器在吭哧吭哧地刨坑掘土……

旅行者金唱片 《The Sounds of Earth》 《地球之声》

1977年，当旅行者金唱片随着两艘旅行者探测器一起升空时，它携带了当时的美国总统卡特向地外文明（如果存在的话）表达的一段讯息。我希望这段讯息的捕获者采用一种恬静的方式找上门来，或者（最好）和我们相忘于星际：

We cast this message into the cosmos… Of the 200 billion stars in the Milky Way galaxy, some — perhaps many — may have inhabited planets and space faring civilizations. If one such civilization intercepts Voyager and can understand these recorded contents, here is our message: We are trying to survive our time so we may live into yours. We hope some day, having solved the problems we face, to join a community of Galactic Civilizations. This record represents our hope and our determination and our goodwill in a vast and awesome universe.

我们把这个讯息投放到宇宙……在银河系的二千亿颗星里，一些……希望有很多……有住人的行星或者太空旅行者的文明。要是其中一个文明捕获旅行者探测器并明白唱片里收录的内容，那么这就是我们的讯息：我们尝试在我们的时光里活着，或许有天会在你们的时光里活着。我们期望总有一天，解决了我们正面对的难题后，可以联合一起成为一个银河系文明。这张唱片代表我们的希望、我们的决心与我们的善意在这个浩翰的宇宙。

偶尔想想，要是全世界六十亿人密密麻麻地站在一起，咱们往胖里说，每个人占一平方米，总共能占多大地皮呢？六千平方公里（上海市：六千三百四十一平方公里）。地球的表面积是五亿一千一百万平方公里。人在地球上有多厚呢？咱们往高里说，就算是平均身高零点零零二公里吧。地球的半径是六千三百七十三公里。

咱们就像地球生了一小片脚气似的。

——这片脚气还嚷嚷着要征服地球呢。