1.1.5　衡量天体间视觉远近的角距离

事实上，由于星体离我们过于遥远，除用光年表述天体到地球的距离外，天文学上还使用角距离（Angular Distance）来描述太空中两个星体的距离，如图1-10（左）所示。所谓“角距离”，即由观测者指向这两个天体的直线之间的夹角。在天文学中，它通常是指在天球上测量的两个天体之间的角距离。角距离越大，两个星体在天空中看起来相距越远，例如北半球著名的北斗七星的勺子的宽度约为10°，勺子的深度约为5°，柄的长度约为16°，整个北斗七星的宽度约25°，如图1-11所示。对于比较知名的天文现象——金星合月，就是当金星沿着自己的轨道运行到从地球上看起来非常靠近月球的时刻，此时两个天体之间的角距离就会非常小。例如2019年1月2日5:50，金星在月球以南的角距离为1.3°；同年的2月1日1:36，金星在月球以南的角距离仅为0.1°。

图1-10　角距离和角直径示意图

图1-11　北斗七星星体之间的角距离

当然，天文台有一套测量这个角度的方法和仪器，但对于日常观测来讲，我们的拳头就是一个随身的测量工具。图1-12所示，张开的手的宽度约为25°，握紧拳头约为10°，并拢的三指约为5°，虽然不会很精确，但可以满足我们日常观测的需求。下次在夜晚观测北斗星时，伸出拳头测量一下北斗七星的勺子宽度是否大约为一拳。对于星野摄影来讲，熟记这些知识是非常有用的，因为在寻找所要拍摄的天体时，都通过其与指示星体的角距离来判断。

我们除了用角距离来衡量两个天体之间的视觉远近，天文学上还使用角直径（Angular Diameter）衡量我们看到天体的视觉大小。图1-10（右）所示，角直径是从地球上观测天体以角度为单位所得到的视直径大小。因此，角直径只是被观测的天体在垂直观测者视线方向中心的平面上产生的透视投影的直径，并不是天体的真实直径。在天文学上，天空中天体的大小通常都是根据从地球上观测所见到的角直径来描述的，而很少用到其真实的直径。例如从地球上观测，太阳的角直径大约为0.53°，月亮的角直径大约为0.5°。我们通常也用角度衡量天体在天球上移动的距离，如月球在天空中的运动也可以用角度来表示，月亮大约每小时移动15°。

图1-12　用手估算两个天体之间的角距离

同时，两个天体的真实直径可能相差很多，但其角直径几乎相同。最典型的一个自然现象就是我们从地球上看到的月亮与太阳的视觉大小几乎相同，之所以这样，这里存在着两个非常巧合的395倍，即月球到地球的平均距离约为38万千米，太阳到地球的平均距离约为1.5亿千米，太阳到地球的距离约为月球到地球的395倍；而太阳直径约为138万千米，月球直径约为3476千米，太阳直径也大致为月球的395倍。因为这样的巧合，使我们看到的太阳和月亮的视觉大小基本一致（角直径相同）。