該示意圖由羅伊·L·畢夏普和加拿大皇家天文學會繪製，解釋了為何每次在地球上觀測火星沖日時，其亮度均不相同。當地球位於太陽和地外行星之間，就會發生沖日現象，這是一年中觀測地外行星的最佳時機。火星沖日大約每兩年發生一次，火星離地球的遠近則以15年為周期。上圖所示，2018至2033年，從太陽系上空觀察地球和火星的軌道，兩者的遠近變化。最近一次火星沖日發生在2022年12月8日，當時地球與火星之間的距離並非是最短或最長的。（圖源：加拿大皇家天文學會）
火星沖日也有周期
針對2018至2033年火星沖日的示意圖，加拿大皇家天文學會有這樣的解釋：
從2018年開始，連續8次火星沖日後，地球和火星會回到起始位置。兩顆行星之間的距離以天文單位（地日單位，或AU）表示在連接線旁。
地球軌道內的月份表示地球在一年中所處的位置（兩顆行星的公轉方向都是自西向東）。
兩個軌道中的A點皆表示遠日點，P點皆表示近日點。春分的方向朝向地球9月下旬的位置。圍繞火星軌道的是其赤緯（+27°~28°)和當時所在的星座。
關於此圖的額外信息
加拿大皇家天文學會補充道：
圖中標註了4處火星的位置，分別位於兩分點和兩至點。圖中的陰影部分即沒有被太陽照亮的部分，圓圈代表火星北極冰蓋的大小和位置，角秒代表的則是沖日時的火星可視大小。
火星北半球的季節在圖中的最外圈標明，幾乎是比同位置的地球提前一個季節。（火星南半球的季節和冰蓋情況則與圖中相反。）火星能達到的最大視直徑（25角秒）發生在它的近日點附近，即8月下旬的沖日。
下一次火星沖日將發生於2025年的1月中旬。屆時火星位於赤緯25°，靠近巨蟹座和雙子座的邊界，距離地球0.64個天文單位，視直徑15角秒，其北半球將是春天，北極冰蓋將會很明顯。
2025年、2027年和2029年的火星沖日，地球位於近日點附近，而火星都將位於遠日點，視直徑較小，不利於觀測。儘管到時候沖日都發生在火星天體赤道以北，對地球上北半球中緯地區的觀測者比較有利，但是這三個時間的天氣多較為寒冷，還極有可能受到雲層的干擾。
相關知識
火星沖日是指火星、地球和太陽幾乎排列成一線，地球位於太陽與火星之間。此時火星和地球之間距離最近，而且被太陽照亮的一面完全朝向地球，所以明亮而易於觀察。火星相鄰兩次沖日的時間間隔約為779天，最近一次出現在2022年12月8日。[1]下一次火星沖日將出現在2025年1月16日。
因為火星在近日點時的表面活躍程度（例如表面沙塵暴）或表面地形均能肉眼可見，火星在人類探索地外文明的重要性之下，而火星沖日相對於其他時候的視直徑會大許多以至能清楚看見表面狀況，因而火星曆次大沖之時，不少天文愛好者（甚至有天文台參與）均以鉛筆目視掃描記錄表面活躍的現象或者是拍攝的主要對象。
19世紀聲稱發現的「火星運河」以至現在以攝像頭接駁望遠鏡清晰紀錄火星短短几天的塵暴與極冠的變化也多是在火星大沖的這一段日子完成的。
行星在近日點前後的沖較接近地球，亮度也是歷次沖日之中最亮的，這個沖即大沖。最近的一次火星大沖發生在2018年7月27日。下一次火星大沖發生在2035年9月15日，此時藉助普通天文望遠鏡已能清晰地看到它的白色極冠。
火星沖大約每兩年出現一次，但每次沖的火星視直徑有分別，例如 xx 年火星沖的最大直徑只有 20 角秒，yy 年火星沖則有 25 角秒，於是我們就以「大沖」來強調 yy 年的沖，其它接近地球的期間的「沖」只叫做「沖」和「接近」，沒有「中沖」、「小沖」或者「中接近」、「小接近」的說法。
BY:Marcy Curranand
FY: 忙碌的北門
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