伽利略之前，有人发现过木星卫星吗？

这是为写上一篇文章（《追赶数年，一朝超越，这是新任太阳系卫星之王的故事》）查资料时一并整理的一点小趣闻。嗯，也可能不怎么有趣。

木星卫星最早是谁先发现的，这个其实是有争议的，但至少我们能确定，随着望远镜的发明，伽利略确实在1610年看到了四颗木星最大的卫星。

也就是说，最晚到1610年，人类已经发现木星有四颗卫星了。

木星的四颗最大的卫星：木卫一Io、木卫二Europa、木卫三Ganymede、木卫四Callisto，如今也被称为“伽利略卫星”。它们与木星的距离没有按照比例。来源：维基

但是呢，从地球上看木卫，尤其是木卫三和木卫四其实算是挺容易的，天文摄影爱好者们借助望远镜很容易就能拍到——因为这俩货实在是太大了，木卫三的直径是月球的约1.5倍，比水星还要大不少，木卫四小一点，也和水星差不多大了。

月球、木卫四和地球的相对大小。来源：维基

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一个很自然的想法是：天上这么大一东西，在望远镜出现之前有人看到过么？

席泽宗院士在1981年曾提出，早在伽利略发现木卫的两千多年前，我国战国时的天文学家甘德就可能看到过木卫 [1]。

唐代瞿昙悉达编的《开元占经》一书里，卷23 引《岁星占》中有这么一段：

“ 甘氏曰：单阏之岁，摄提格在卯，岁星在子，与嬃女、虚、危晨出夕入，其状甚大有光，若有小赤星附于其侧，是谓同盟。”

这话什么意思呢？

单阏（dān è）是卯年的别称，《尔雅·释天》里说“太岁在卯曰单阏”。

木星是“岁星”，而这个“太岁”则是古人假想出来的一颗和木星整体运行方向相反的天体，也叫“岁阴”（对应的，木星就是“岁阳”）。虚拟的好处就是轨道可以假设得特别理想，不像木星运行太乱，还有逆行，而虚拟的“太岁”就不存在这些问题了，完全是匀速运行的。

那么“太岁在卯”又是什么意思呢？就是卯年的意思。这颗假想中的“岁阴”星自东向西每十二年运行一周天，每年行经一个星次。于是，通过星次把一周天划分成的十二个方位来代表不同的年份，“岁阴”运行到某星次范围，就用“岁在某”来纪年，这个“某”，用的是十二地支：子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥。

明朝制作的星图局部，将天球等分为十二星次，配以十二地支。来源：《崇祯历书》

除了用“岁在某”这种表达呢，也可以用专门的十二个对应的岁名，即：困敦、赤奋若、摄提格、单阏、执徐、大荒落、敦牂、协洽、涒滩、作噩、阉茂、大渊献。

也就是说：“单阏之岁”=“太岁在卯”=“卯年”。

那接下来，“摄提格在卯”又是啥意思呢？按照岁名的对应，摄提格对应寅，所以是寅年么？也不是。

“摄提格”是个超级多义词，既可以做岁阴在寅之年对应岁名，有时也可以指“岁阴”，还有的时候可以指“岁阳”（木星），所以…emmm到底是什么意思必须要看语境

按照上下文，“单阏之岁，摄提格在卯”，这里的“摄提格”必须只能表示岁阴，所以两句完全是一个意思，即：“单阏之岁”=“摄提格在卯”=“岁阴在卯”。那摄提格啥时候指寅年呢？小时候课本里《离骚》开头“摄提贞于孟陬兮, 惟庚寅吾以降”，这里的摄提即是指寅年，也就是“摄提格那年（寅年）的正月，在庚寅这一天我（屈原）出生了。”

好了，现在知道“岁阴”的位置了，其实也就知道“岁阳”（岁星/木星）的位置了，因为两个是相反的嘛！岁阴在卯的时候，岁星就在子位…于是就是后面一句话了…“单阏之岁，摄提格在卯，岁星在子”前三句说的都是一个意思

看到这里真的觉得古人脑子不太清爽废话还挺多 不过也是亏的这么多重复的信息，才能让现代的我们方便确认古人有没有写错东西呀

那子位又对应哪个方向呢？书里告诉我们，对应的是“嬃女、虚、危”三个星宿的位置，也就是再后面一句，“与嬃女、虚、危晨出夕入”——此时的木星和嬃女、虚、危三个星宿一起，早晨出来晚上落下。

咦？所以前四句都是一个意思么 是，也不是。

天干地支对应的方位其实并不是永远不变的，而是会受岁差的影响——也就是说，两千年前子位对应的星宿，和现在对应的星宿其实是不同的。所以“岁星在子，与嬃女、虚、危晨出夕入”这句话其实是信息量满满的，它告诉了我们两千年前的星宿方位。

好了，现在连起来看《开元占经》里这句话呢，大致意思就是说时值卯年，木星晨出东方，位于女、虚、危三个星宿附近，看起来又大又亮，而且似乎有个小的红色星星依附在木星近旁，这样的现象叫做“同盟”（典型的春秋战国词汇啊）。

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那…这个“红色小星星”可能是木卫么？首先要看看大小和亮度允不允许。

木卫三和木卫四都很大，木卫三冲时的角距离有5′51″，木卫四冲时的角距离有10′18″，这两颗星也都很亮，木卫三冲时的平均视星等有4.6，木卫四冲时的平均视星等有5.6——都在肉眼能看到的极限之内（60″张角、视星等6）。

也就是说，不考虑其他条件的话，肉眼看到木卫三和木卫四是完全可能的。

问题出在——木星太亮了

木星的亮度在-1.4到-2.5视星等左右（每级星等之间亮度相差2.512倍，也就是说木星最弱时候的亮度也是木卫三的250多倍），在绝大多数情况下，肉眼是很难在明亮的木星周围找到木卫的——只有少数情况下，也就是木星和木卫离得够远，而且从地球看去角度也刚好合适的时候（即木星和木卫角距够大的时候），肉眼是有可能看到的。

事实上，我们推算甘德所说的时点应当在公元前364年的夏天，那时看木卫的角度似乎也是合适的，是地球人相对容易看到木卫的时节。

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于是问题又可以简化成：实际上人眼真的有可能看到木卫么？

北京天文馆做过模拟观测实验[2]。取木星星等-2.0，卫星星等5.5，结果显示，当卫星距离木星5′角距时，视力好的人开始可以看见。

1981年5月27日模拟人眼观测到的木星和木星卫星。来源：参考文献[2]

事实上，在席泽宗院士1981年提出这一观点的同年，很多天文爱好者们为了验证而做了很多试验[3]。但因为城市光污染的原因，大部分人其实是看不到的（当然咯，现在人的视力其实也不咋滴了）

但到了1981年3月中旬（木星冲前半个月），在河北兴隆县山区，选择了空气好、远离城市灯光、晴朗无月的环境之后的一次试验里，8位不同年龄、但视力良好的参试者均表示看到了木卫三，尤其是视力好的中学生，甚至可以看到更小的木卫一。不过由于当时的观测时机不适合观测木卫四，所以均没有看到木卫四，但根据木卫四的大小和亮度来推测，也应当是可以看到的。

1981年3月10日0时~1时30分和3月11日0时~1时30分，8位参试者对木卫的观测结果。来源：参考文献[3]

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当然，由于没有更多的轨道和描述信息，所以这也只能作为今人的一种推测。只是说，在古人记载的时点、以古人当时的观测条件和视力来看，两千多年前甘德描述的“小赤星”有一定的可能是木卫，尤其可能是最大最亮的木卫三。

即使不是，古代的天文观测者们也完全有可能凭借肉眼观测到木卫。

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当然，看过前几天这篇文章的读者会发现，实际成文里完全没有体现上面这些有趣的情节。

嗯，只是想让你们看看，一篇科普文，不仅每个细节背后都是漫长繁琐的资料查询和交叉验证，而且还有99%的内容，最终因为篇幅和行文的需要而舍弃，没有体现在最终的文章里。

所以表总说我写文章慢了啦！哼

关于作者

灰原哀博士（haibaraemily），从事行星科学研究，本公众号主页君。更多精彩，欢迎关注公众号~

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尞祡（音liáo chái），古天文历法爱好者

在蒙酱看来，探索未知的小乐趣不就在于顺着一点小契机小线索，摸拽出一片更大的天地嘛~

参考

[1] 席泽宗. (1981). 伽利略前二千年甘德对木卫的发现. 天体物理学报, 1 (2).
[2] 杨正宗, 蒋世仰, & 郝象樑. (1982). 肉眼观测木卫的实验检验. 科学通报, 27(27), 928.
[3] 刘金沂. (1981). 木卫的肉眼观测. 自然杂志, 4(7), 538-539.