发布单位:台北市立天文科学教育馆 观赏方式:肉眼观赏 双筒望远镜辅助观赏 需以口径20公分(8吋)以上的天文望远镜观赏 可拍照 ★★★

  根据预测,一个距离地球3,000光年的恒星系统T Coronae Borealis(T CrB)在不久之后将可以成为肉眼可见的恒星,这是千载难逢的机会,因为此新星爆发大约每80年才会发生一次。T CrB上次爆发是在1946年,天文学家认为它在2024年2月至9月期间将再次爆发。此恒星系统的亮度通常为10等星,因此平时无法用肉眼观看,但在爆发期间亮度将变亮至2等星,这与北极星的亮度相似,在亮度达峰值的数日内将肉眼可见,然后会再次逐渐变暗,并再持续约80年。

  T CrB位于北冕座,这是在牧夫座和武仙座之间形状像是一个小半圆弧的星座。这颗重复出现的「新」星只是我们银河系中此类型的五颗之一,会发生重复爆发是因为T CrB是一个由白矮星和红巨星组成的双星系统,因两颗星的距离足够近,当红巨星因温度和压力不断升高而变得不稳定并开始喷射其外层时,白矮星会将这些物质收集至其表面,白矮星的浅层致密大气最终将加热到足以引起失控的热核反应,从而产生我们从地球上看到的「新星」。

T CrB位置示意图。
图说:T CrB位置示意图。

在此动画中,红巨星和白矮星相互绕转。红巨星是一个红色、橙色和白色相间的巨大球体,面向白矮星的一侧颜色最浅。白色和黄色的亮光代表恒星周围的吸积盘,白矮星隐藏在其中。一股物质流从红巨星流向白矮星。动画一开始,红巨星位于萤幕右侧,与白矮星共同运行,当红巨星移动到白矮星后面时,白矮星上的新星爆炸,白光消失后,新星喷出的物质球呈现淡橙色,物质雾散去后,留下一个小白点,表示白矮星在爆炸中幸存下来。图片来源:NASA’s Goddard Space Flight Center

图说:在此动画中,红巨星和白矮星相互绕转。红巨星是一个红色、橙色和白色相间的巨大球体,面向白矮星的一侧颜色最浅。白色和黄色的亮光代表恒星周围的吸积盘,白矮星隐藏在其中。一股物质流从红巨星流向白矮星。动画一开始,红巨星位于萤幕右侧,与白矮星共同运行,当红巨星移动到白矮星后面时,白矮星上的新星爆炸,白光消失后,新星喷出的物质球呈现淡橙色,物质雾散去后,留下一个小白点,表示白矮星在爆炸中幸存下来。图片来源:NASA’s Goddard Space Flight Center

  红巨星在摆脱了所有大气层后,只剩下核心,科学家将这种恒星残骸称为白矮星。白矮星的大小通常与地球相似,但质量却是地球的数十万倍,就如同一茶匙的物体却比一辆小货车还重。白矮星本身不会产生新的热量,因此会在数十亿年的时间里逐渐冷却。虽然其名字叫白矮星,但可以发出从蓝白色到红色的可见光。科学家有时发现白矮星被尘埃盘状的物质、碎片甚至行星所包围(这些行星是原始恒星在红巨星阶段的残余物)。 而约在100亿年后,太阳在历经红巨星阶段后,将变成一颗白矮星。(编译/台北天文馆赵瑞青)

资料来源:NASA

发布单位:台北市立天文科学教育馆 观赏方式:肉眼观赏 双筒望远镜辅助观赏 需以口径20公分(8吋)以上的天文望远镜观赏 可拍照

  月球绕地球的公转轨道是椭圆形,地球在其中一个焦点上,所以地月之间的距离并不维持一定;一年当中会有12至13次的满月,但每次满月时的月球可能在公转轨道上的不同位置,所以每次满月的距离和大小会不一样。若满月发生时其位置恰好在公转轨道的远地点附近,将使得此时地球上所见的满月视直径最小。在2024年2月24日20时30分是「望」,随后于25日的23时01分达到远地点,望时月心至地心距离405,917.129公里,月球视直径仅29.43',是今年所有满月的日子中,最接近远地点的一个,因此成为今年度的最小满月。值得一提的是,当天也刚好是元宵节,正是农历年后的第一个满月!

2024年的最大、最小满月大小示意图比较。
2024年的最大、最小满月大小示意图比较。

  统计而言,年度最小满月洽逢元宵节是很少见的,在20与21世纪各发生2次,分别是上一世纪的1935年2月18日与1962年2月19日,以及本世纪的2024年2月24日与2086年2月28日。由于元宵节固定是农历的正月十五日,但满月出现在农历十五日的比率仅占不到四成,反而有近五成的满月出现在农历十六日,这些因素使得年度最小满月又逢元宵节的次数又更稀少了些。

为何满月有大有小?

  影响地球上所见月球视直径大小的原因主要有四项,分别为;月球远近、满月时刻相对于观测地的时间、大气效应与月亮错觉。前三项基本上是实质对月球视直径大小造成的影响,最后一项则非。对台湾地区而言,最小满月的主要原因是第一项:

一、月球远近

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图说:椭圆形的月球轨道,使地球上所见的月球大小不一样。

  月球在近地点与远地点时,视直径大小会有所不同。由于月球绕地球公转的轨道是椭圆形,平均大约每27.3日绕地球一周。在每一圈的轨道绕行过程中,都会有一个时刻最接近地球,称为「近地点」;此时月球与地球的距离约在35~36万公里上下,这个距离每次或多或少有所不同,这是因为月球受到地球与太阳及其他行星等天体引力的扰动效应的结果。同理在轨道上,最远离地球的位置则称为「远地点」;远地点的距离约在40~41万公里左右,月球近时所见视直径较大,远时较小,大约每隔13-14个月,会逢一次近地点满月,此时通常是当年最大的满月;不过由于每次近地点距离不一,因此这样的近地点满月的视直径也不相同,所以每年最小满月的大小也不尽相同。

二、满月时刻相对于观测地的时间

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图说:地球上不同地点与月球的距离差异。

  在地球上不同地点与月球的距离差异,会使月球的大小看起来并不相同。由于「望」或「满月」时刻乃是以地心、月心与太阳中心三者的位置来计算,以地球中心为中心,月球中心和太阳中心的经度相差180度的瞬间。由于地球是个球体,半径超过6,400公里,在地球两侧的距离差相对于平均地月距离的384,400公里达3.3%之多!因此,如果满月时刻发生时,观测地点恰在午夜时分,那么观测地和月球之间的距离,会小于月心到地心的距离;距离缩小,意味着所见的满月视直径变大,如同轨道位置远近造成的效果一样。

三、大气效应

  由于地球大气层并不是均匀分布,一般来说,大气密度由地面向上空递减,而光线穿过密度不同、的大气时会被偏折,即所谓的「折射」。因此,当天体接近地平面时,天体所发出的光被偏折的程度,会比天体接近天顶时还要多。除了密度之外,其实大气压力、温度和湿度等,也都会影响大气折射效应的程度。视觉上来说,当月球愈接近地平面的时候,大气折射的效应会愈明显,月球会看起来更「扁」一些。

四、月球错觉

  月球错觉是指许多人在观赏靠近地平面附近的月亮时,会觉得看起来比天顶附近的月亮还大。事实上这纯粹是心理作用,一般认为这是因为当月球靠近地平面附近时,地面有距离比较近的景物或建筑等,可供与距离比较远的月球作为比较,而天顶附近则没有,人类大脑企图修正这种距离所产生的影响,反而成为一种错觉。其实不妨拿一枚1元硬币并伸直手臂,在月亮刚升起不久、以及月亮比较接近天顶时来比较,你将会发现其实月亮几乎是一样大的,并不如眼睛所见有所差异。(编辑/台北天文馆技佐许晋翊)

发布单位:台北市立天文科学教育馆 观赏方式:肉眼观赏 可拍照 ★★★

  国际太空站即将于2月2、3、4、5、7日傍晚接连飞掠台湾地区上空,其中5日的飞掠仰角最高、亮度最亮,预估将以-3.8等的高亮度飞越天顶附近,观赏条件绝佳,千万别错过!

2024年2月2日至2月7日国际太空站飞掠预报。来源:HeavensAbove
2024年2月2日至2月7日国际太空站飞掠预报。来源:Heavens-Above

  从2月5日傍晚约18时16分起,国际太空站将从西北方地平线出现,经过天鹅座、仙王座、仙后座、仙女座之后,在约18时19分达最大仰角87°。接下来经过金牛座、猎户座、大犬座之后,在约18时22分于东南方消失。由于此次的飞掠最大仰角很高,接近天顶附近,且亮度最大时可达约-3.8等。如果天气良好,在全程约6分钟的时间内都能够悠闲观赏,令人十分期待!(编辑/台北天文馆蔡承颖)

2024年2月5日傍晚,由台北天文馆可见的国际太空站飞掠。来源:HeavensAbove
2024年2月5日傍晚,由台北天文馆可见的国际太空站飞掠。来源:Heavens-Above

发布单位:台北市立天文科学教育馆 观赏方式:需以口径20公分(8吋)以上的天文望远镜观赏 可拍照 ★★

  心宿二是天蝎座最亮的一颗星,亮度约为一等,也是我们在夜空中可以直接目视到的亮星之一。当月球在背景星空中移动时,有时会遮掩住位于远方的星体,这种现象称作月掩星。在2月5日上午9时18分前后台湾地区将可见月掩心宿二(各地发生时间约有数分钟差异),此时月相接近残月,心宿二从月球亮缘掩入,暗缘复出,整体月掩星时间达45分钟左右。以台北天文馆为例,掩入时间为上午9时18分,复出时间在上午10时5分。掩星发生的过程中月球在西偏南方仰角33度逐渐西沉至26度间。

2024年2月5日上午即将发生月掩心宿二,自月球亮缘掩入、暗缘复出。
2024年2月5日上午即将发生月掩心宿二,自月球亮缘掩入、暗缘复出。以上示意图由Stellarium软体产生。

  虽然月掩星是一个常见的天文现象,但像心宿二这样的一等星被遮蔽的情况却相对少见。要发生这样的情况,星星必须具有足够的亮度,且与黄道面非常接近。虽然本次的「月掩心宿二」发生于白昼,但由于心宿二是天蝎座中最亮的一颗星,因此若是透过小型望远镜辅助,仍然有机会能够仔细欣赏这个奇特的天象。有兴趣欣赏的民众可以提早五至十分钟开始观察,上图则为月掩心宿二掩入至复出月球的相对位置。(编辑/台北天文馆蔡承颖)

发布单位:台北市立天文科学教育馆 观赏方式:☆

  美国太空总署喷射推进实验室(JPL)提供的资料,一颗名为2008 OS7的近地小行星,在2024年2月2日晚间22时40分左右过近地点。目前按既定轨道运行并不会撞击地球。这颗小行星大小为约210公尺到480公尺之间,接近台北101大楼508公尺的楼高。此次接近地球时,距离地球约285万公里,约7.5倍地月距离,时速约为18.2公里,是有史以来最接近地球的一次。

2024年2月2日近距离飞掠地球的2008 OS7小行星(中)直径接近台北101大楼(右)。左为同是阿波罗族的贝努小行星,直径约500公尺。
2024年2月2日近距离飞掠地球的2008 OS7小行星(中)直径接近台北101大楼(右)。左为同是阿波罗族的贝努小行星,直径约500公尺。

  2008 OS7是一颗轨道与地球交叉的小行星。属于阿波罗族小行星(Apollo-class Asteroids)。每962天(2.63年)绕太阳运行一次,近日点约0.67天文单位,远日点约3.14天文单位。此天体也被归类为近地天体(Near Earth Asteroid),且是潜在威胁天体(Potentially Hazardous Asteroid)。根据定义,「潜在威胁小天体」是指直径大于140公尺且预计接近地球时距离小于750万公里(0.05天文单位)之小天体。而2008 OS7在大小和距离都符合,使得天文学家格外观注其动态。

小行星2008 OS7在2024年2月2日晚间22时40分左右过近地点。此图标示出了届时地球轨道,月球轨道、以及小行星轨道的相对位置。
小行星2008 OS7在2024年2月2日晚间22时40分左右过近地点。此图标示出了届时地球轨道,月球轨道、以及小行星轨道的相对位置。

  此外,JPL也公布了近期从1月28日至2月2日共有五个小天体掠过地球,分别为:
2024 AU4  /时间:1月28日08:18/大小:79公尺/距离地球:630万公里
2007 EG    /时间:1月31日02:32/大小:40公尺/距离地球:611万公里
2003 BM4  /时间:2月2日03:26/大小:37公尺/距离地球:332万公里
2024 BY    /时间:2月2日06:06/大小:19公尺/距离地球:253万公里
2008 OS7  /时间:2月2日22:41/大小:271公尺/距离地球:285万公里

  从以上资料显示,2008 OS7并不是唯一近期掠过靠近地球的小天体,但是其体积大且距地球较近,也是其中唯一完全合于潜在威胁小天体的定义范围内的天体。(编辑/台北天文馆段皓元)

发布单位:台北市立天文科学教育馆 观赏方式:肉眼观赏 双筒望远镜辅助观赏 需以口径20公分(8吋)以上的天文望远镜观赏 可拍照

  如宝石盒般璀璨美丽的昴宿星团,一向是冬季夜空中令人注目的焦点。在2024年1月20日夜间23时39分,月球运行至与昴宿星团中央附近的昴宿六经度相同的时刻,出现「昴宿星团合月」天象。此时向西方天空观察,可以看见月球与昴宿六相距约0.76°,仅为其视直径的1.46倍。在昴宿星团与月球下方,明亮的木星在夜空中同样引人目光。近上弦月的月球与闪亮璀璨与昴宿星团,与木星相互辉映,成为午夜时分夜空中令人瞩目的焦点。

2024年1月20日晚间双筒望远镜中的昴宿星团合月。
2024年1月20日晚间双筒望远镜中的昴宿星团合月。以上示意图由Stellarium软体产生。

  可惜的是,由于此时月相为上弦,而昴宿星团中最亮的恒星大约在2至3等,容易受近旁的月光影响,肉眼观察不易。建议使用双筒望远镜或小型望远镜,才有机会欣赏特别的「昴宿星团合月」天象。(编辑/台北天文馆蔡承颖)

发布单位:可观自然教育中心暨天文馆 观赏方式:冬季 肉眼观赏 双筒望远镜辅助观赏 需以口径20公分(8吋)以上的天文望远镜观赏 可拍照

  教授中国古天文时,总有眼尖的学生发现中国星图上小小的写着一个字:「屎」。怎么天上会有屎呢?再加细看,竟发现天上宫阙配套齐全,「屎」旁有「厕」,「厕」旁有「屏」,这厕所还讲卫生整洁呢!

可观中心的中国星图,局部放大。
可观中心的中国星图,局部放大。

  原来中国古人认为天上与人间有密切关系,他们的星官系统也反映了「天人感应」的世界观。无论是人物(如帝皇将相),人造物(如宫阁、军营、筲箕、磨刀石),还是自然和动物(如云雨、雷电、鱼、鸡、狼),皆有自己的星官。而既然天上有人居住,自然少不了要有厕所。超过2000年前的《史记‧天官书》已有载:

  「參為白虎。三星直者,是為衡石。下有三星,兌,曰罰,為斬艾事。其外四星,左右肩股也。小三星隅置,曰觜觿,為虎首,主葆旅事。其南有四星,曰天廁。廁下一星,曰天矢。」

  参宿广为今日的天文同好所知,即现代的猎户座,厕和屎(屎本作矢,天矢即天屎)原来就在其南方。

  此外,《隋书‧天文中》有载:

  「天廁四星,在屏東,溷也,主觀天下疾病。」

  《管窥辑要‧卷四十三》载:

  「五星守天屎,大人有疾,天下飢,人多死。」

  古人似乎认为天上的「厕」和「屎」也和地上人的健康息息相关呢!

苏州石刻天文图,局部放大(宋代,苏州市石刻博物馆藏品)
苏州石刻天文图,局部放大(宋代,苏州市石刻博物馆藏品)

  猎户座在冬季夜空中非常易找,各位只要沿着猎户座南下,就会在天兔座处找到「厕」和「屏」。但要找到「屎」星就不容易了。不知古人是否觉得「屎」不宜过于显眼,选了天鸽座μ星作「屎」。这颗星的视星等只有5等,非常暗淡,只有身处光污染轻微的野外才能看见。

中西星座在参宿一带的对应位置(电脑模拟图片)
中西星座在参宿一带的对应位置(电脑模拟图片)

上述星官在真实夜空的模样,图左是夜空最光的天狼星,和暗淡的屎星成强烈对比。(相片来源:Akira Fujii/David Malin Images,文字及标记为自行添加)
上述星官在真实夜空的模样,图左是夜空最光的天狼星,和暗淡的屎星成强烈对比。(相片来源:Akira Fujii/David Malin Images,文字及标记为自行添加)

  身在地球,看到的星空本身也是大同小异,但西方星座和中国古星官却展示了截然不同的夜空想象,观星时稍作对比亦是一乐。如果各位观星时也想认识更多中国古星官,不妨利用一下星图软件,或「可观天文助理」的即时中西星图。学贯中西,何其乐哉。

天文导师:朱清天
可观自然教育中心暨天文馆(香港荃湾荃锦公路101号)

发布单位:台北市立天文科学教育馆 观赏方式:肉眼观赏 双筒望远镜辅助观赏 需以口径20公分(8吋)以上的天文望远镜观赏 可拍照 ★★

  2024年1月12日,水星将抵达今年第一次西大距的位置,水星与太阳之间的日距角约为23.5度,日出时在东南方向,仰角约18度,视亮度为-0.3等,虽然-0.3等以恒星的观点很亮,肉眼即可发现它的踪迹,但由于临近天亮,且受到大气层影响其亮度,仍需要一定的时间及眼力搜寻。

  由于水星是内行星,平时都在太阳附近难以观察,但当水星来到「大距」的位置时(通常发生于太阳-水星-地球三者连线接近直角,水星位于这个角顶点位置时),从地球上所见的水星离太阳最远,届时在日出或日落时所见的水星仰角较高,最容易观看。其中,当水星位在太阳以东时称为「东大距」,见于日落后的西方天空;位在太阳以西时为「西大距」,见于日出前的东方天空。

  本次的水星西大距,虽然发生于1月12日,但是在这前后三、四天的5时30分至天完全亮之前都是适合的观赏时机,1月11日时达到日出仰角最高(约19度)。由于行星基本上都位于黄道面上,故利用其它已经在天上的行星连线来查找不太容易以肉眼见到的水星,当天在天空中的亮行星仅有金星,找到金星后往左下方延伸即可找到较暗的水星,并且需于5时15分之后才能见到它升起,想要一睹水星的民众需前往东南至东方低空视野开阔处才能看到它;如果在好天气的情况下透过天文望远镜观察水星,甚至可看到水星的形状呈弦月般的外观,此时的水星视直径仅有约6.7角秒,建议使用口径20公分以上的望远镜才能见到这精彩的一幕。(编辑/台北天文馆技佐许晋翊)

2024年1月12日06:20东南方低空所见水星、金星及火星,若天气良好使用望远镜可见水星的弦月状。
2024年1月12日06:20东南方低空所见水星、金星及火星,若天气良好使用望远镜可见水星的弦月状。以上示意图由Stellarium软体产生。

发布单位:台北市立天文科学教育馆 观赏方式:肉眼观赏 双筒望远镜辅助观赏 需以口径20公分(8吋)以上的天文望远镜观赏 可拍照

  2024年1月8日夜间22时59分,发生心宿二合月,此时月相近眉月。心宿二亮度1.1等,与月球相距约0.78°,两天体皆在地平线下不可见。于隔天日出前向东南方天空搜寻,可见月球、金星、水星,由右上至左下呈弧形排列,心宿二恰巧位于眉月与金星之间下方,组合成一幅有趣的天文美景。

2024年1月9日06:00东南方天空。
2024年1月9日06:00东南方天空。以上示意图由Stellarium软体产生。

  天文上所称的「合」,是指两个天体在天空中经度相同,此时这两个天体看起来比较接近。由于月球比其他星体距离地球要近得多,所以在不同地点所看到的月球位置也会有些许不同,最多可达约2度,也就是约满月直径4倍的差异。因此,若在某个地点出现两天体经度相同的「合」天象,在其他某些地点就有可能因为在「合」出现的时刻前后,两天体之间的角距离太小,看起来过于接近而变成相互遮蔽的「掩星」天象。

  本次的心宿二合月在北美洲的大部分地区将会观察到月掩心宿二的天象,可惜台湾地区不可见。(编辑/台北天文馆蔡承颖)

2024年1月8日,发生于北美洲的月掩心宿二区域图。
图说:2024年1月8日,发生于北美洲的月掩心宿二区域图。其中:青色实线代表掩入与复出发生于地平线以上的区域界线,白色实线代表掩星发生于夜间的区域界线,蓝色实线代表掩星发生于晨昏交界处的区域界线,红色虚线代表掩星发生于日间的区域界线。至于此范围外的区域,就是发生心宿二合月的地区。图片来源:Occult V4 掩星计算软体。

在美国洛杉矶市,于当地时间2024年1月8日05时39分起月掩心宿二。
图说:在美国洛杉矶市,于当地时间2024年1月8日05时39分起月掩心宿二。以上示意图由Stellarium软体产生。

发布单位:台北市立天文科学教育馆 观赏方式:肉眼观赏 可拍照 ★★★

  象限仪座流星雨(Quadrantids,010 QUA)是每年三大流星雨之一,也是每年第一个到来的流星雨。

  根据美国流星协会(American Meteor Society)及国际流星组织(International Meteor Organization)的过往的统计,象限仪座流星雨有可能成为一年之中最强的流星雨,不过通常极大期很短暂,约6小时。今年的极大期预计发生在1月4日晚上19时左右,预测的每小时天顶出现率(ZHR)大约为80,甚至短时间内上看110。象限仪座流星雨的特色是流星速度中等,这些流星通常不会留下持久的轨迹,但经常会产生明亮的火流星。象限仪座流星雨的来源研经究表示应该是小行星196256(2003 EH1)所分离出来的碎屑。

  象限仪座流星雨的辐射点位在牧夫座头部附近,大约在1月5日凌晨0时从东北方升起,这时已过极大期。且月亮于5日凌晨0时30分升起,月光将影响流星雨的可见度。因此,观测条件一般。想观赏象限仪座流星雨的民众可考虑在4日入夜后至午夜之前进行观察。由于流星出现的时间和位置无法预测,建议选择无光害、视野开阔的地点,以肉眼全面扫描天空,享受这场流星雨。提醒大家冬夜寒冷请注意保暖。台北天文馆也将于4日晚上20时至24时进行星空直播,让民众能够透过网路欣赏这场流星雨的美景。

  值得一提的是,象限仪原是古代用于测量星体位置的仪器,1795年被列入星座名录。然而现今象限仪星座其实已经除名,但流星雨保留了这一名称。国际天文学联合会(IAU)于1922年重新划定星座,将天空分为88个区域,每个区域代表一个星座。在这次重新划分中,象限仪座被除名,其原星座范围现分布于武仙座、牧夫座和天龙座之间。(编辑/台北天文馆段皓元)

象限仪座流星雨辐射点示意图。为2024年1月5日凌晨3时的星空,由免费星空软体Stellarium输出并后制,橘色箭头表示流星可能来自的方向。
象限仪座流星雨辐射点示意图。为2024年1月5日凌晨3时的星空,由免费星空软体Stellarium输出并后制,橘色箭头表示流星可能来自的方向。

玉山星空之象限仪座流星雨。张仕兴、李佳錞/摄(2022/01/04)
玉山星空之象限仪座流星雨。张仕兴、李佳錞/摄(2022/01/04)