伽利略之前，有人發現過木星衛星嗎？

這是為寫上一篇文章（《 》）查資料時一併整理的一點小趣聞。嗯，也可能不怎麼有趣。

木星衛星最早是誰先發現的，這個其實是有爭議的，但至少我們能確定，隨著望遠鏡的發明，伽利略確實在1610年看到了四顆木星最大的衛星。

也就是說，最晚到1610年，人類已經發現木星有四顆衛星了。

木星的四顆最大的衛星：木衛一Io、木衛二Europa、木衛三Ganymede、木衛四Callisto，如今也被稱為“伽利略衛星”。它們與木星的距離沒有按照比例。來源：維基

但是呢，從地球上看木衛，尤其是木衛三和木衛四其實算是挺容易的，天文攝影愛好者們藉助望遠鏡很容易就能拍到——因為這倆貨實在是太大了，木衛三的直徑是月球的約1.5倍，比水星還要大不少，木衛四小一點，也和水星差不多大了。

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一個很自然的想法是：天上這麼大一東西，在望遠鏡出現之前有人看到過麼？

席澤宗院士在1981年曾提出，早在伽利略發現木衛的兩千多年前，我國戰國時的天文學家甘德就可能看到過木衛 [1]。

唐代瞿曇悉達編的《開元佔經》一書裡，卷23 引甘德《歲星佔》中有這麼一段：

“ 甘氏曰：單閼之歲，攝提格在卯，歲星在子，與嬃女、虛、危晨出夕入，其狀甚大有光，若有小赤星附於其側，是謂同盟。”

這話什麼意思呢？

單閼（dān è）是卯年的別稱，《爾雅·釋天》裡說“太歲在卯曰單閼”。

木星是“歲星”，而這個“太歲”則是古人假想出來的一顆和木星整體運行方向相反的天體，也叫“歲陰”（對應的，木星就是“歲陽”）。虛擬的好處就是軌道可以假設得特別理想，不像木星運行太亂，還有逆行，而虛擬的“太歲”就不存在這些問題了，完全是勻速運行的。

那麼“太歲在卯”又是什麼意思呢？就是卯年的意思。這顆假想中的“歲陰”星自東向西每十二年運行一周天，每年行經一個星次。於是，通過星次把一周天劃分成的十二個方位來代表不同的年份，“歲陰”運行到某星次範圍，就用“歲在某”來紀年，這個“某”，用的是十二地支：子、醜、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥。

除了用“歲在某”這種表達呢，也可以用專門的十二個對應的歲名，即：困敦、赤奮若、攝提格、單閼、執徐、大荒落、敦牂、協洽、涒灘、作噩、閹茂、大淵獻。

也就是說：“單閼之歲”=“太歲在卯”=“卯年”。

那接下來，“攝提格在卯”又是啥意思呢？按照歲名的對應，攝提格對應寅，所以是寅年麼？也不是。

“攝提格”是個超級多義詞，既可以做歲陰在寅之年對應歲名，有時也可以指“歲陰”，還有的時候可以指“歲陽”（木星），所以…emmm到底是什麼意思必須要看語境

按照上下文，“單閼之歲，攝提格在卯”，這裡的“攝提格”必須只能表示歲陰，所以兩句完全是一個意思，即：“單閼之歲”=“攝提格在卯”=“歲陰在卯”。那攝提格啥時候指寅年呢？小時候課本里《離騷》開頭“攝提貞於孟陬兮, 惟庚寅吾以降”，這裡的攝提即是指寅年，也就是“攝提格那年（寅年）的正月，在庚寅這一天我（屈原）出生了。”

好了，現在知道“歲陰”的位置了，其實也就知道“歲陽”（歲星/木星）的位置了，因為兩個是相反的嘛！歲陰在卯的時候，歲星就在子位…於是就是後面一句話了…“單閼之歲，攝提格在卯，歲星在子”前三句說的都是一個意思。

看到這裡真的覺得古人腦子不太清爽廢話還挺多， 不過也是虧的這麼多重複的信息，才能讓現代的我們方便確認古人有沒有寫錯東西呀。那子位又對應哪個方向呢？書裡告訴我們，對應的是“嬃女、虛、危”三個星宿的位置，也就是再後面一句，“與嬃女、虛、危晨出夕入”——此時的木星和嬃女、虛、危三個星宿一起，早晨出來晚上落下。

咦？所以前四句都是一個意思麼？

是，也不是。

天干地支對應的方位其實並不是永遠不變的，而是會受歲差的影響——也就是說，兩千年前子位對應的星宿，和現在對應的星宿其實是不同的。所以“歲星在子，與嬃女、虛、危晨出夕入”這句話其實是信息量滿滿的，它告訴了我們兩千年前的星宿方位。

好了，現在連起來看《開元佔經》裡這句話呢，大致意思就是說時值卯年，木星晨出東方，位於虛宿初度，看起來又大又亮，而且似乎有個小的紅色星星依附在木星近旁，這樣的現象叫做“同盟”（典型的春秋戰國詞彙啊）。

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那…這個“紅色小星星”可能是木衛麼？首先要看看大小和亮度允不允許。

木衛三和木衛四都很大，木衛三衝時的角距離有5′51″，木衛四衝時的角距離有10′18″，這兩顆星也都很亮，木衛三衝時的平均視星等有4.6，木衛四衝時的平均視星等有5.6——都在肉眼能看到的極限之內（60″張角、視星等6）。

也就是說，不考慮其他條件的話，肉眼看到木衛三和木衛四是完全可能的。

問題出在——木星太亮了

木星的亮度在-1.4到-2.5視星等左右（每級星等之間亮度相差2.512倍，也就是說木星最弱時候的亮度也是木衛三的250多倍），

在絕大多數情況下，肉眼是很難在明亮的木星周圍找到木衛的——只有少數情況下，也就是木星和木衛離得夠遠，而且從地球看去角度也剛好合適的時候（即木星和木衛角距夠大的時候），肉眼是有可能看到的。

事實上，我們推算甘德所說的時點應當在公元前364年的夏天，那時看木衛的角度似乎也是合適的，是地球人相對容易看到木衛的時節。

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於是問題又可以簡化成：實際上人眼真的有可能看到木衛麼？

北京天文館做過模擬觀測實驗[2]。取木星星等-2.0，衛星星等5.5，結果顯示，當衛星距離木星5′角距時，視力好的人開始可以看見。

事實上，在席澤宗院士1981年提出這一觀點的同年，很多天文愛好者們為了驗證而做了很多試驗[3]。但因為城市光汙染的原因，大部分人其實是看不到的（當然咯，現在人的視力其實也不咋滴了）

但到了1981年3月中旬（木星衝前半個月），在河北興隆縣山區，選擇了空氣好、遠離城市燈光、晴朗無月的環境之後的一次試驗裡，8位不同年齡、但視力良好的參試者均表示看到了木衛三，尤其是視力好的中學生，甚至可以看到更小的木衛一。不過由於當時的觀測時機不適合觀測木衛四，所以均沒有看到木衛四，但根據木衛四的大小和亮度來推測，也應當是可以看到的。

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當然，由於沒有更多的軌道和描述信息，所以這也只能作為今人的一種推測。只是說，在古人記載的時點、以古人當時的觀測條件和視力來看，兩千多年前甘德描述的“小赤星”有一定的可能是木衛，尤其可能是最大最亮的木衛三。

即使不是，古代的天文觀測者們也完全有可能憑藉肉眼觀測到木衛。

參考

[1] 席澤宗. (1981). 伽利略前二千年甘德對木衛的發現. 天體物理學報, 1 (2).

[2] 楊正宗, 蔣世仰, & 郝象樑. (1982). 肉眼觀測木衛的實驗檢驗. 科學通報, 27(27), 928.

[3] 劉金沂. (1981). 木衛的肉眼觀測. 自然雜誌, 4(7), 538-539.