有趣天文奇观

发布单位：台北市立天文科学教育馆 丨 观赏方式： 

2006年从「行星」变成「矮行星」的冥王星，将在2019/7/14的22:51通过「冲」的位置，即以地球为中心，太阳和冥王星分别位于地球两侧、赤经相差180度的位置。这是一年中，冥王星离地球最近，因而最大最亮之时，且整晚均可观测。不过即便是一年中离地球最近最大最亮的时候，冥王星依旧离地球远在32.83AU之外，即使以光速从冥王星到地球也要272分钟之久，使其亮度仅有+14.2等，望远镜中看起来似一般星点一样，只能通过隔一段时间拍摄一张图像的方式，在连续图像中寻找移动星体来寻找冥王星。

冥王星目前位在人马座中，离土星不远，不过此处位处银河边缘，星点还是很多，要小心分辨。此外，虽然整晚可观测，不过在晚上20:30～隔日凌晨3:30之间的仰角比较高，比较容易观察。

冥王星目前虽分属于矮行星，但有些天文学家仍将之视为柯伊柏带天体之一，所以有小行星编号134340。它绕太阳一圈长达39.85年，且轨道很椭圆，目前在其椭圆轨道上离地球愈来愈远的方向上，所以它在冲时的亮度一年比一年暗。

2019/7/14晚21:00，冥王星与土星所在位置示意图。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 丨 观赏方式：  

当从地球中心向外看，木星和月球的赤经经度相同时，称为「木星合月」，通常是一个农历月之中，木星和月球比较接近的时候。

2019/7/14的凌晨3:43木星合月，地心所见的木星位在月球以南约2.3度的地方。由于目前木星大约在凌晨2时左右西沉，因此可在7/13傍晚入夜后至7/14凌晨2:00之前的这段时间观赏，其中愈接近7/14凌晨两者即将西沉的时间，它们之间的距离愈接近，凌晨2:00的距离大约在3度左右。木星亮度-2.5等，在月龄11的盈凸月旁边一点也不会逊色，两相映衬，是个不错的初级天文摄影目标。

2019/7/14凌晨1:30，木星和月球接近示意图。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 丨 观赏方式：    ★★★

有着美丽光环的土星是许多天文学家踏入天文的叩门砖。这颗行星将于2019年7月10日的01:07达到冲的位置，即以地球为中心，太阳和土星在地球两侧、赤经经度相差180的地方。这个位置通常与土星在一个会合周期中最接近地球的位置相去不远，而因为土星比较接近地球的关系，在地球上观察时就会显得比较亮、视直径比较大，且整夜可见，是最适合观察这颗行星的时候。不过，也不是只有土星冲时才能观看土星，基本上，在今年年底之前，都可在傍晚日落后观察土星，只是过了冲之后的土星，日落后的位置会愈来愈偏西，视直径愈来愈小，视亮度也会愈来愈暗罢了。

外行星冲示意图。

土星在2019/7/10凌晨01:07到达冲的位置，在冲前后，土星是离地球最近，且最亮最大的阶段。本次土星冲时，位在人马座方向，大约在银河的边缘，亮度约+0.1等，视直径为18.4角秒，加上土星环后的视直径约达42角秒，距离地球约9.03AU。天黑后就出现在东南方，随时间逐渐西移，整夜都可观测。

土星。影像版权：耿崇华。

对天文迷来说，观察土星的重点就是它的光环！只要使用小天文望远镜很容易看到。进阶的天文迷则可以挑战卡西尼缝，这是分隔A环和B环间的较暗区域，早在1675年就被卡西尼所发现。观察土星还有另一个重点——土卫六（泰坦）。泰坦在土星冲时亮度约+8.0等，视直径约0.8角秒，因此以天文望远镜很容易看到呈现出橙色的星点。

今年的土星冲时，亮度比去年的0.0等还要暗一点，这是因为由细小的尘埃与冰粒所组成的土星环的倾角开始慢慢减小，今年所见为24度，能反射的太阳光的面积也将逐渐缩小，所以亮度将慢慢减暗，直到约15年后另一极区倾向太阳的倾角最大时为止。前一次的最大倾角峰值乃是2017-2018年。

如何欣赏土星？

最近的土星和木星位置很接近，而且木星刚在6/10通过冲的位置，也恰在最适合欣赏的时期，建议可以一同欣赏。

以肉眼观察，只能见到星点大小的土星；透过低倍率望远镜，可以看到土星本体和像耳朵或杯子把手般的土星环，还有土卫六（泰坦）等比较明亮的卫星；天气晴朗而稳定时，高倍率望远镜中可见土星表面的云带特征、土星环，和将土星环分隔成A、B、C三个主环的卡西尼环缝和恩克环缝等特征。

台北天文馆第二观测室每周六晚上19-21时开放利用口径20公分的望远镜观赏天体，有机会不妨和亲朋好友一起来天文馆用20公分望远镜看看这颗著名的太阳系行星。

2019/7/10晚20:00，土星所在位置及望远镜中所见外观示意图。以上示意图由Stellarium软体产生。

2019/7/10晚20:00的土星外观及各部位名称示意图。以上示意图由Stellarium软体产生。

关于土星

土星是离太阳第6近、同时为太阳系中体积和质量都是第2大的行星，质量约为地球的95倍，体积约为地球的763倍，主要组成成分为气体和冰，拥有62颗卫星，仅次于木星的79颗。由于自转速度非常快，自转一圈仅需约10.6小时，使得表面云层被拉成带状，整个土星也呈现扁球体，赤道半径比两极半径多了5900多公里。

土星另一个特征就是它的密度只有0.7g/cm3，比水的1g/cm3还要小，换言之：如果宇宙中有个够大的游泳池，将太阳系八大行星都丢下去后，仅有自备够大泳圈的土星会浮在水面上，其他行星则都会沉入水底。

可参考：台北星空天文漫画篇

68期（带着呼拉圈的行星——土星之一）.pdf（1.55 MB）

69期（带着呼拉圈的行星——土星之二）.pdf（722.41 KB）

71期（带着呼拉圈的行星——土星之三）.pdf（2.67 MB）

关于土星环

太阳系外4颗行星——木星、土星、天王星与海王星都有光环，但在地球上只有土星的光环用小望远镜就能观察。

土星环其实是由许多由冰粒与尘埃构成的细环组成的庞大结构，沿着土星赤道向外延伸，宽度超过114,000公里，相当于地球直径的8倍之多！然而这么宽的光环，平均厚度却仅有20公尺，让外观如同光碟片一般。

因为土星环扁而宽的特性，在地球与土星都绕太阳公转，彼此相对位置一直改变的情况下，光环看起来的模样也随之改变，有时甚至因光环恰好薄薄的侧面面对地球而发生望远镜中看不到光环的「土星环消失事件」。

400多年前的大天文学家伽利略从1610年开始观察记录土星，首度发现土星环的存在，可是他看到的光环有时像三个黏在一起的小球，有时像土星长了耳朵，有时则是光环不见了，使他百思不解。下图是他记录的1610年（上）与1616年（下）的土星和土星环外观。

伽利略的1610与1616年的土星手绘纪录。取自：https://attic.gsfc.nasa.gov/huygensgcms/Shistory.htm

直到1659年才由另一位天文学家惠更斯揭开谜底：原来只是因为土星环太薄了，当太阳-地球-土星的相对位置变化时，见到的土星倾角不同，才会造成地球所见的土星环模样不同。

惠更斯提出的土星环相对于地球的倾角随地球与土星公转而改变的概念。取自：http://galileo.rice.edu/sci/observations/saturn.html

土星自转轴与其轨道面有约26.7度的夹角（谓之「赤道倾角」），造成土星环相对于地球的倾角会随着土星绕太阳公转而改变；再加上土星轨道面与黄道面（地球平均公转轨道面）有约2.5地的夹角（谓之「轨道倾角」），这使得土星环相对于地球的倾角在一年之中还会有波浪性的变化。

下图呈现1970～2050年间的土星环相对于地球的每日倾角随时间变化，其中倾角0度时，表示土星赤道正对地球，倾角正数者为土星北半球倾向地球，负数者为南半球倾向地球。从图中可见，今年的土星北极后方的土星环已经被土星本体遮挡。

1970～2050年间的土星环相对于地球的倾角变化。

下方这张1991-2021年各次土星冲的土星外观图中，也轻易的比较出土星环倾角造成的视觉差异喔！

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当从地球中心向外看，水星和火星的赤经经度相同时，称为「水星合火星」，通常是这两颗行星比较接近的时候。

由于水星在天空中的位置变动很快速，所以虽然水星和火星刚在2019/6/18的23时合，不过在2019/7/7的22时这两颗行星又再度相合，但地心所见的火星位在水星以北3.8度的地方，比6/18时的0.24度远得多了。而且此时水星和火星都很接近太阳，日落时的仰角高度仅有5度不到，此外，水星亮度只有+1.9等，火星也是差不多的+1.8等，两者都不够亮，在太阳余晖中真的很难看到，故不推荐观赏。

发布单位：台北市立天文科学教育馆 丨 观赏方式：  

地球以椭圆轨道绕日公转，离太阳最近的位置称为近日点，离太阳最远的位置称为远日点，不过近日与远日的距离差异仅3.4%，不算很大，通俗点说：地球的公转轨道蛮接近圆形的。这般地球离太阳最远的时候，却是落在夏季，这是因为地球的冬夏季节变化主要来自地轴倾斜之故，而非和太阳的距离有差别的结果。

北京时间2019年7月5日的06:11，地球通过2019年当中离太阳最远的远日点，此时地球到太阳的距离为1.0168天文单位（AU），相当于152,104,285公里，比去年的152,095566公里还远一些。此时为这一年中地球接收到的太阳辐射最少、太阳视直径最小的时候，也是一年中地球绕太阳公转速度最慢之时。此时的太阳位在双子座中，视直径约31’27”，不过因为太阳光辉太明亮，所以其实是无法观赏在太阳背景的双子座喔！

尝试利用同一套太阳观测设备，利用投影或摄影（需事先减光至安全程度）的方式拍摄地球过近日点和过远日点时的太阳大小，再将两幅影像中的太阳加以比较，就可以明显看到太阳大小不同，这就是地球和太阳距离不同所致。不过注意：观测太阳时一定要使用专用的太阳观测滤镜，或是利用间接的投影法，以免眼睛受损。

地球轨道的远日点和近日点示意图。

2019年地球通过近日点与远日点时所见太阳盘面大小比较示意图。

发布单位：台北市立天文科学教育馆 丨 观赏方式：    ★

根据流星雨专家的预测：地球可能在2019年6月以仅约0.06AU（相当于900万公里）～0.10AU的距离和来自第2号周期彗星恩克（2P/Encke）遗留在轨道上的流星体密集群（swarm）擦身而过，届时可能在6月下旬至8月期间引起一场主要是明亮流星组成的流星雨。因辐射点位在金牛座方向，故称之为金牛座密集流星群（Taurid swarm），或称为金牛座β流星雨（Beta Taurids），对流星雨有兴趣者，不妨等待这场意外的美丽。

金牛座密集流星群的轨道共振模拟图。取自：https://meteoriteclub.com/meteorite-news/increased-fireball-rate-possibly-linked-to-2019-taurid-meteor-swarm/

与通古斯事件的天体可能同源

恩克彗星留在轨道上的残渣总共会引起3群流星雨，分别是6/5~7/18期间的金牛座Beta流星雨（即上文中提及的金牛座密集流星群），以及10-11月的金牛座南和金牛座北两群流星雨。

流星雨专家David Clark等人是在检视流星雨观测数据过程中，发现地球可能会在2032年11月几乎是穿越金牛座密集流星群的流星团块的中心区。根据历史观测纪录数据，金牛座密集流星群以往曾在2005年和2015年制造几乎都是亮流星的流星雨，全球可见；此外，1975年类似的流星群则是撞击月表，阿波罗号任务在月表上放置的地震仪当时曾侦测到天体撞击月表的证据。如果预测是对的，那么在距今22年后，我们将可遇到类似的天象活动。

有些研究学者现在质疑金牛座密集流星群里是否有很多砾石大小的流星体，这类大小的流星体基本上制造的都是明亮到让人惊艳的火球，若落至地面，足以移平一片森林。在1908年6月30日，有颗约100公尺的天体坠落西伯利亚森林区，在通古斯河（Tunguska River）上空爆炸，下方的森林因而被摧毁，至今尚未恢复森林原貌。科学家追溯这颗天体的轨迹，认为它应该来自金牛座密集流星群。这种大小的撞击事件约为每千年发生一次的机率，因此如果能了解天体来源，或许能对下一次类似的毁灭性事件提早做防范。

金牛座流星密集群的流星体来源

为何金牛座流星密集群里会含有大块岩石？因为毕竟，彗星残渣通常都是小尘粒，少见大颗砾石。目前最流行的说法是：约10,000~20,000年前曾有颗直径达100公里的巨大彗星在进入太阳系内侧的过程中分裂破碎，碎片小至尘粒，大至可与小行星比拟，全都混在一块儿，这些都是流星雨的母天体，而恩克彗星可能就是其中一个碎片，一个比较大的碎片，而且在这一群碎片里说不定藏有更大的巨石，且就是其中一个直径约100公尺的大巨石落入地球造成了通古斯事件。如果这个理论是真，那么未来应该还有机率会有金牛座密集流星群里的大巨石掉落地球的机会。

如果金牛座密集流星群真的含有通古斯事件等级的流星体，那么地球上的人必须要知道这个事实，才能躲避可能的灾难。加拿大西安大略大学（University of Western Ontario，UWO）天文学家David Clark、Paul Wiegert和Peter Brown等人模拟估计直径100米已上的流星体在未来1000年内的运动状况和位置随时间改变的状况，结果发现：今年6月下旬到7月中旬，地球将会与金牛座密集流星群中心接近到0.06AU的程度，是自1975年以来最接近的时候，因此是2032年之前测试上述理论模型是否正确的最佳机会！其中最佳观察时机是在6月至8月间，说不定不用等到2030年代，就可以侦测到栖息在密集群中间、体积稍大一点的近地天体。相关论文发表在英国皇家天文学月刊（Monthly Notices of the Royal Astronomical Society）中。

金牛座流星密集群在天空中散布的范围很大，而且流星并不亮，移动速度很快，不易观察。还有天文学家申请了位在夏威夷的加法夏望远镜（Canada-France-Hawaii Telescope）观测时间对金牛座流星密集群进行约10小时的深度观测，并邀请其他大型望远镜加入监测工作。如若这项计划成功搜寻到近地天体，那么相同方式或许可应用在其他90%以上对地球有潜在威胁的近地天体（potentially hazardous NEOs，PHO）搜寻工作上。

对地球有潜在威胁的小行星族群

针对地球可能遭受的剧烈撞击事件，天文学家研究后发现目前已知有2群主要的近地天体（Near Earth Objects，NEOs）来源，一是小行星和流星体，二是来自太阳系外围的入侵者，如彗星等。过去数十年来，全球各机构努力搜寻并列出约90%有潜在威胁的NEO，并定期追踪这些天体的位置。来自太阳系外围的入侵者就比较难以搜寻「造册」，但天文学家们还是坚持不懈。

金牛座密集流星群是第3种可能的来源，会改变剧烈撞击事件的机率。通古斯爆炸事件是千年一遇的大型撞击事件，但金牛座密集流星群却是个稠密的流星体聚集群体，随地球公转定时通过这个密集流星体团，可能改变流星体团块原本的轨道，或者让金牛座密集流星群的流星体团块与地球公转轨道产生共振，这些天文学家估计：那么短时间内发生大规模天体撞击地球的是件，机率将会大增，必须密切注意。而这也是为什么要把握今年6-8月期间，这个2032年之前与金牛座密集流星群最接近的机会先行观测评价的原因。

数据来源：
1.Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters，Volume 487，Issue 1，July 2019，Pages L35–L39
2.SpaceWeather.com
3.physics.org

（编译/台北天文馆张桂兰）

发布单位：台北市立天文科学教育馆 丨 观赏方式： 

当从地球中心向外看，火星和月球的赤经经度相同时，称为「火星合月」，通常是一个农历月之中，火星和月球比较接近的时候。

2019/7/4的13:39火星合月，地心所见的火星位在月球以南仅0.09（～角分）度的地方，可时值白昼，无法观察。可在7/4傍晚太阳下山以后，朝西方地平附近观察，但因为火星仅有+1.8等，而月亮则是月龄1.5的新月，在明亮的暮光中其实很难观察，故不推荐观赏。

不过，由于火星和月球非常靠近，月球将从火星前方通过而形成所谓的「月掩火星」天象，13:04从暗缘掩入，14:36从亮缘复出。但因背景天色非常明亮，观察非常困难，而且此时月球很接近太阳，观测时一定要小心避开太阳，以免眼睛或仪器受损。

2019/7/4月掩火星示意图。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 丨 观赏方式：网络直播

北京时间2019/7/3凌晨将发生一场日全食天象，即月亮介在太阳与地球之间，使月球影子落在地球上，月球本影中的观测者见到月球盘面将整个太阳盘面遮住的景象。本次日全食可见地点主要在南太平洋至南美洲，全食带经过智利和阿根廷，台湾地区不可见。

这次全食带恰好通过欧南天文台（European Southern Observatory，ESO）位于智利的La Silla观测站，并很接近阿根廷首都布宜诺斯艾利斯，这些地点都可在当地时间下午接近日落时分欣赏日全食景象。而南美洲其他地区则可见时分很大的日偏食。La Silla观测站有好几座全球最大的光学望远镜，如VLT等，因此从天文台里就可以利用专业天文设备进行日全食的观测。ESO邀请了1000位民众前往该观测站中共襄盛举。有兴趣者可观看如下所列的ESO等单位提供的网络直播。

•ESO官方站点（于La Silla观测站直播）
•Exploratorium（于智利直播）
•Time and Date（于阿根廷直播）

发布单位：台北市立天文科学教育馆 丨 观赏方式： 

编号第18号小行星司曲星（18 Melpomene）将在2019/7/2晚20:00通过冲的位置，即以地球为中心，司曲星和太阳分别位在地球两侧，赤经相差180度的位置，这是司曲星距离地球比较近而显得比较亮的时候，亮度达+9.2等，需以口径约8-10公分以上的望远镜或配合天文摄影方式来观察。此时的司曲星位在盾牌座方向，接近盾牌座Alpha星和M26疏散星团，整晚可以观察。但因为此处是在恒星众多的银河内，建议每隔一段时间拍摄一张影像，在连续拍摄的图像中寻找会移动的天体，比较容易找到这颗小行星的踪迹。

司曲星位在火星和木星之间的主小行星带里，绕太阳一周约3.48年，自转一周则约11.6小时。属于所谓的S型石质小行星，直径约150公里左右。1978年12月11日透过司曲星掩恒星SAO 114159的过程中，发现它有一颗卫星，暂时编号为S/1978（18）1，但后来透过地面大型望远镜和哈伯太空望远镜观测，都不再发现有这颗卫星的踪迹。

英国天文学家欣德（John Russell Hind）于165年前的1852年6月24日发现这颗小行星，这是他发现的10颗小行星中的第5颗。Melpomene之名来自希腊神话故事中缪斯女神（Muse）中专司悲剧的墨尔波墨涅（Melpomene）；在古希腊语中，Melpomene有着「歌唱者」或「声音甜美的」之意。

2019/7/2晚20:00，司曲星所在位置示意图。以上示意图由Stellarium软体产生。

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当从地球中心向外看，金星和月球的赤经经度相同时，称为「金星合月」，通常是一个农历月之中，金星和月球比较接近的时候。由于金星是轨道在地球以内的内行星，在地面上观察，金星通常都在太阳附近，因此每当金星合月时，只能在日落后的西边低空见到金星接近眉月（农历月初），或是日出前的东方低空观看到金星接近残月（农历月底），且因金星很亮，所以每当金星合月都很引人注目。

2019/7/2凌晨5:45金星合月，地心所见的金星位在月球以北约1.6度的地方。金星亮度-3.9等，月亮则是朔前一天、月龄28.5的极细残月（相位只有1.1%，相当于月龄1的新月），两者大约在凌晨4:30从东偏北方升起，但因为3:39天文曙光开始天空就逐渐变亮，4:11航海曙光已能感觉天色明显变亮，4:42民用曙光已可见到天色大亮、周围景物非常清晰，5:08日出。这段期间的背景天空愈来愈亮，等到金星和残月东升的时候已接近民用曙光，天空已经很亮了，非常不易观察，想挑战者，可利用双筒望远镜协助观赏，金星应该会比残月容易找到，但一定要小心避开阳光，以免眼睛受损。

2019/7/2凌晨4:40，金星和残月相对位置示意图。以上示意图由Stellarium软体产生。