傍晚的金木相会，三年等一回

如果你最近有留意日落后的西方天空，就会发现有两颗亮星正在逐渐靠近。

在6月9日前后，亮度排在全天前二的金星和木星将会在天空中最为接近，这种天象习惯上称作「金木相合」或「金木相会」。所谓「合」，是天文学上的一种方位概念，通常指在地球上看到太阳系里两个天体（常是太阳和行星）的黄经相等的现象。也指此现象发生的时刻[1]。

对于两颗行星而言，也可以套用以上「合」的概念，不过我们一般还会关注两颗行星什么时候最靠近，也就是角距离最小，这个时刻不一定对应黄经合或赤经合。当然在日常交流中不必如此吹毛求疵，把行星合理解为两颗行星在天空中挨得很近的一种天象就OK了。

从概率上看，金星合木星不算是一个太罕见的天象，平均一年左右会出现一次，如果我们限定条件为日落后可见的金星合木星[2]，那么上一次日落后可见金星合木星还是3年前的2023年3月，下一次则要到3年之后的2029年9月。

在傍晚的天空中有两颗紧挨着的亮星，这时候如果一轮弯月再出现在合适的位置，一幅「星空笑脸」就会诞生。可惜这一次金木相会的过程中月亮不能及时赶到，等到6月17日月亮来到金星和木星附近时，两颗行星和月亮的相对位置无法组合成一个看似笑脸的形象。

2026年6月17日傍晚金星、木星、月亮三者在天空的相对位置︱Stellarium模拟

18年前的2008年12月1日，金星、木星和一轮蛾眉月曾经给当时仰望天空的人们奉上了一个相当经典的「星空笑脸」。

提到金木相会，还有一个源自伽利略的科学史小故事值得说道说道。伽利略曾在《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》一书中描述了他在金木相会前后观察到的一个奇特现象[3]：

我时常在天空非常之黑时瞭望木星和金星在一起， 即和太阳形成二十五度或三十度角的时候；用肉眼望去，金星显得比木星要大八倍，甚至十倍；但是后来用望远镜窥测它们，木星的圆盘实际上要比金星大四倍或者更多一些。

伽利略注意到如果只是肉眼观察金星和木星，由于金星比木星更亮，在视觉上金星比木星更大；在望远镜视野中情况就反过来了，经过望远镜放大后伽利略看到了金星和木星的实际轮廓，这时候木星明显比金星要更大。

伽利略丨Wikipedia

伽利略没有说自己是具体什么时候做的观测，但我们可以用星空模拟软件回溯一下伽利略看到的是具体哪一次金木相会。考虑到《对话》一书是伽利略于1626年左右开始创作，1629年完成初稿，我们重点考察这一时段内发生的金木相会。

结果显示1626年9月，和1629年12月各有一次基本符合伽利略描述的金木相会事件，取两次事件中行星最接近的时间（1626年9月19日，1629年12月20日），前一个时间金星比木星亮2.2个星等，实际大小则是木星（31.77″）是金星（13.26″）的5.7倍（面积比）；后一个时间金星比木星亮2个星等，实际大小上木星（34.1″）是金星（14.6″）的5.5倍。软件模拟的金木大小差异基本符合伽利略的记录。

1629年12月20日同一比例尺下的木星和金星︱Stellarium模拟

对于金星出现的这种「虚胖」现象，伽利略给出的解释是由于某种原因，当发光体非常小时这种光线溢出的效果就会非常明显，从而影响我们对发光体大小的判断，而望远镜是绝佳的消除这种放大效果的唯一工具。

我说发光体或者由于它们的光线通过蒙在瞳孔上面的潮气而发生折射，或者由于光线从眼皮边上反射出来而分布在瞳孔上，或者由于其他原因而在我们眼中量得好像包了一团新的光线似的。由于这种光渗作用，这些物体望上去就比没有这种光渗时的形状时要大得 多，而且发光体愈小，增大的比例就愈大，这就和一个诸如四英寸直径的圆周在它周围添上一圈四英寸长的发光的头发，会使圆周看上去增大九倍的情况一样......而要把它的那一圈头发去掉，望远镜是唯一的而且是最卓越的工具。

在2014年发表于《美国国家科学院院刊》（PNAS）的一篇论文中，研究人员对伽利略描述的这种视错觉现象给出了生理学层面的解释[4]。人类的视觉系统在处理亮度信息时存在两条通路，分别是ON通路（对光亮敏感）和OFF通路（对黑暗敏感），对应两种不同的神经元：ON神经元和OFF神经元。通过实验，研究人员发现OFF神经元对黑暗程度的响应总体上呈线性，而ON神经元对光亮程度的响应呈非线性且易饱和，同时分辨率降低，使暗背景中的亮物体看起来面积更大。

OFF神经元（上）和ON神经元（下）在强对比条件下的响应曲线存在差异︱参考文献[4]

代入到伽利略看星星的场景，就是金星比木星更亮，使得伽利略视觉系统中的ON神经元在接受金星的光线时获得了相比木星更高的非线性响应，同时分辨率的降低进一步影响了伽利略对金星边缘的判断，最终结果就是伽利略眼中的金星看起来比木星更大。由于衍射、散射等光学因素，使用相机拍摄星空时也会出现亮星更大的效果，有些摄影师会给镜头加上柔焦镜使得成片接近甚至超越人眼的星点放大效果。

图︱Derrick Lim

按照软件模拟，这一次的金木相会，木星和金星的视面积比大概是5.47。有望远镜的朋友可以在6月9日前后尝试复刻伽利略的实验，看看是否真的如伽利略所言金星看上去比木星更大，但望远镜下是截然相反的结果。

参考&拓展

[1]https://nadc.china-vo.org/astrodict/termdetails?id=7017

[2]相对的还有日出前可见的情况，日落后可见对普通人而言更加友好

[3]伽利略. 关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话[M]. 北京大学出版社, 2020.

[4]https://www.pnas.org/doi/pdf/10.1073/pnas.1310442111

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