0%

在2017年12月3日的晚上,将会发生月掩金牛座毕宿五的天文现象。

月球运行时挡住背景恒星或行星,被称为“月掩星”。毕宿五是位于金牛座的一颗橙红色亮星,亮度在0.9等左右。观测条件较好的月掩亮星是不常见的,12月3日恰逢今年最大满月,欣赏月亮的同时观测一下月掩毕宿五也是不错的。

本次月掩毕宿五,在中国的云南极北部、四川(除极南部)、重庆(除南部)、西藏、新疆、青海、陕西、山西、河南、甘肃、宁夏、内蒙、北京、天津、河北、山东、安徽极北部、江苏极北部、辽宁、吉林、黑龙江等地区可以看到。

1512046994659208.png

2017年12月3日,月掩毕宿五掩始前Stellarium模拟图

1512047393663219.png

2017年12月3日,月掩毕宿五掩始前Stellarium模拟图

在掩食带区域图中,处于掩食带南北界限之间的观测者可以看到月掩星现象。

在掩食带边缘(南界限和北界限)数千米地区,当月球不规则的边缘掠过恒星的时候,观测者会看见恒星数度消失及重现,称为掠掩。由于观测掠掩能间接得出月面边缘的准确地形,因此比一般月掩星更具有科学价值。

由于各地见掩情况不同,掩星预报会有几分钟的误差,需提前准备,利用相机拍摄或借助双筒/小型望远镜观赏。

1512047714330375.png

2017年12月3日,月掩毕宿五掩食带区域图,底图来自Occult

1512050800179840.png

2017年12月3日,月掩毕宿五掩食带南界详图,底图来自Google Earth

2017年12月3日,月掩毕宿五 中国部分城市可见时间

城市

掩始

掩终

北   京

19:54:10

20:37:15

天   津

19:54:57

20:35:00

石家庄

19:51:35

20:31:30

太   原

19:49:28

20:30:54

成   都

19:42:09

20:10:11

大   连

20:01:55

20:34:13

鞍   山

20:03:12

20:42:13

辽   阳

20:03:28

20:42:48

盘   锦

20:01:44

20:42:06

营   口

20:02:07

20:40:37

大   庆

20:07:25

20:59:00

长   春

20:06:44

20:51:49

松   原

20:06:26

20:55:05

哈尔滨

20:08:56

20:57:51

呼和浩特

19:50:08

20:38:37

鸡  西

20:15:27

21:00:38

吉  林

20:08:28

20:52:08

佳木斯

20:14:39

21:02:57

丽   江

19:43:15

19:57:39

拉   萨

19:34:56

20:12:51

牡丹江

20:13:21

20:55:47

济   南

19:55:28

20:26:31

青   岛

20:03:56

20:21:02

郑   州

19:51:34

20:20:28

齐齐哈尔

20:06:43

21:00:09

沈   阳

20:03:45

20:44:36

乌鲁木齐

19:46:44

20:39:14

西   安

19:45:37

20:20:13

西   宁

19:41:07

20:27:04

银   川

19:44:42

20:31:46

徐   州

20:00:36

20:14:10

最近冷空气活动比较频繁,会造成比较大的降温,观测时要做好防寒保暖的准备。

参考资料:

有趣天文奇观网站

发布单位:台北市立天文科学教育馆

因地球公转轨道是椭圆形,地球公转速度并不是等速的,再加上地球自转轴相对于黄道面法线有约23.5度的倾角,且自转轴倾斜的方向不是与近日点至远日点的轨道长轴方向一致。 这些因素综合之下,使得每天的真正长度(真太阳日)并不是固定为24时,且正午时刻不一定是手表时间的中午12时;生活当中惯用的24小时制,只是因生活需要而产生的「平均太阳日」。 平太阳日和真太阳日的差异,称为「均时差」。

这些差异使得每年最早的日落时间并不在大家印象中的冬至(约12/22),也不在每年的地球公转轨道近日点(约1/4前后),而是在冬至前的11/29-30喔!台北地区最早的日落时间是17:04!同理,一年中最晚的日出也不是在冬至或轨道近日点,而是在近日点之后的1/13前后。

各地最早的日落日期与所在纬度有关系。例如位在北纬25度的台北地区的最早日落日期是在11月底;但纬度愈往北走,最早日落日期会愈晚,例如到了北纬40度左右的地区,最早日落日期将在12/7左右;愈靠近到了北极圈,最早日落时间基本上就会接近冬至。

发布单位:台北市立天文科学教育馆 丨 观测方式:vtype_1.jpg vtype_2.jpg vtype_3.jpg vtype_4.jpg ★★★

月球在2017/12/3的23:47达满月位置,而后在12/4的16:46通过轨道近地点,使得地表的台湾地区所见之12/3满月成为2017年12次满月中的最大满月,比2017/6/9的最小满月大了14.5%左右,同时也是台湾地区所在的地表区域,于1970-2050年间,视直径排名第8的最大满月。 满月当晚,橙红色的金牛座主星毕宿五从月球旁边擦身而过,是不错的天文摄影目标。

12/3当天,月亮于16:58从东偏北方升起,23:46过中天(到最高位置),约12/4凌晨5:31从西偏北方落下。 欣赏最大满月无须任何工具,只需找个看得到月亮的地方,以肉眼欣赏月亮就好。 拍摄月亮也很简单,将相机以三脚架固定后,建议开启「自拍」功能,按下拍摄钮即可。 拥有望远镜设备者,可透过望远镜放大拍摄,效果更赞。

1511612497202183.jpg

上方是台北市天文协会刘志安先生用相同器材拍摄到的前一次最大满月(2016/11/14)和今年2017/6/9最小满月的影像,放在一起做比较,很明显的就可以看出差别了吧!

台北天文馆在12/03晚上19-21时办理的「天文市集趴趴GO」活动,特别将大型天文望远镜搬到天母棒球场前的水景广场 (近忠诚路和士东路交叉口),让大家在市区就能透过望远镜来仔细观察今年最大、最美的超级满月。

1511612795928635.jpg

2017/12/03天文市集拍拍GO海报

2017/12/3最大满月

月球是离我们最近也是最容易观察的天体。 它在12/3的23:47通过满月位置,随后在12/4的16:46通过近地点,使台湾地区所见之12/3满月成为2017年中最大的一次满月,视直径达33’58” ,比6/9的最小满月的29’38”大了14.5%左右,大约是新台币10元与50元硬币间的差别。 以下为2017年最大满月和最小满月的模拟示意图。

1511613531442633.jpg

2017年最大满月和最小满月的比较

12/3当晚,橙红色的金牛座主星毕宿五将从月球旁边擦身而过,纵然整晚可见毕宿五都在月球邻近处,不过在19:50前后最接近,离月球边缘仅8~9角分,就像是圆圆的大饼旁掉了一粒芝麻一样,是不错的天文摄影目标。

1511613801165401.jpg

2017/12/03傍晚19:50,最大满月与毕宿五合月示意图。

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。 前三项基本上是真实的影响,最后一项则非。 对台湾地区而言,今年的最大满月的主要原因是第一项和第二项:

1.月球远近

1478698886741553.jpg 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,这个距离每次并不相同,或多或少,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,所以每年的最大满月其实也不一样大。

事实上,2018年最大满月发生在1/2,才是这次14个月周期的最大满月,不过这是以地心到月心的距离来论,2017/12/03地心所见的月球视直径为33.38’,2018/1/2地心所见的月球视直径为33.51’,可明显看到比2017/12/3的最大满月还要大一点点呢!

2.满月时刻相对于观测地的时间

1478699146664259.jpg

「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的,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,半径约6400公里,如右图,在地球上不同地点与月球的距离其实不尽相同,A点与C的差异就达地球直径(约12800公里),相当于平均地月距离384,400公里的3.3%之多呢!

因此,如果满月时刻发生时,观测地点恰在背对太阳、面对月亮的「夜晚侧」,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。

2017/12/03的满月时刻发生在台湾地区的晚上23:47,相当于左上图的A点位置,几乎就在月球正下方,因此本次台湾地区所见的最大满月也有这项因素的贡献。 也正是因为这项因素的影响,使得台湾地区所见的2017/12/3的23:47满月时刻视直径达33’58”,比2018/1/2的10:25满月时刻(上图中几乎背对着月球的C位置)地表所见的视直径33’07”还大呢!

3.大气效应

地球大气层并不是均匀分布,总体来说,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」,密度差异愈大者,被偏折的角度愈大。 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。 因此在某些大气状况下,大气会类似放大镜一样,使所见的月球盘面会比真正的还大一些;尤其是愈接近地平面的时候,这种效应会愈大。

8/11凌晨最大满月发生时,月亮位于方位角约226.4度、仰角仅约40.2度的位置,仰角高度算中等,大气折射效应的影响不大;但真实情况,必须视当天大气环境而定,无法提前预测结果。

4.月亮错觉

月亮错觉是个「虚假」的效应,纯粹是心理作用问题,会觉得靠近地平面附近的月亮,看起来比天顶附近的月亮还大。 这种错觉,其实对于太阳也适用。

目前较为人接受的一种解释,认为是因为靠近地平面附近时,因有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产生的影响,反倒修正错了,成为一种错觉。 其实不妨拿一个10元硬币,在月亮刚升起不久,以及月亮比较接近天顶时来比较,将会发现其实月亮几乎是一样大的,不若眼睛所见似有差异。

十五月亮十六圆

今年的最大满月发生在农历十六。 理论上,满月可能发生在农历14、15、16与17日。 统计后发现以农历16日所占比例最高,达50%;15日的40%次之,17日则约10%,14日者很罕见。 所以古人说的「十五月亮十六圆」并非空话,可是有科学数据支持的呢!


2017年12月03日,月掩毕宿五:http://interesting-sky.china-vo.org/20171203-moon_aldebaran-2/

月亮的赤纬变化在+28.5~-28.5度。只要在离黄道不远的二十八星宿中,月亮每18.6年交点周期内就有机会掩蔽它们。

2017年11月30日(星期四)21时32分,月掩双鱼座4.5等恒星外屏五,月龄13。掩始现象,恒星由月球暗面消失。可利用双筒或小型望远镜辅助观察。

1511184248910787.jpg

R249 = nu Piscium = 外屏五

发布单位:台北市立天文科学教育馆 丨 观测方式:vtype_1.jpg vtype_2.jpg vtype_4.jpg

2017/11/28的17:17土星合水星,也就是两者拥有相同赤经经度之时,通常是这两颗行星彼此比较接近的时候。此时地心所见的土星位在水星以北约3.1度的地方,可在傍晚17:30以后朝西方仰角10度左右的低空观看+0.5等的土星和+0.6等的水星聚集的景象,两者相距约3-4度左右。水星恰在11/24刚过东大距位置,所以日落后的仰角比平常高一点,观察条件尚可,因为两者都不是很明亮,在暮光的衬托下并不明显,建议利用双筒望远镜来协助观赏。

不过,其实这只是这两颗行星相近的开端,到12月上旬,这两颗行星都相距在3度左右,只是仰角渐低,不易观察了。

发布单位:台北市立天文科学教育馆 丨 观测方式:vtype_1.jpg vtype_2.jpg vtype_3.jpg vtype_4.jpg

水星和金星绕太阳的轨道在地球轨道以内,故有「内行星」之称。从地球上观看,这两颗行星常在太阳左右,仅能在清晨日出前或傍晚日落后的短暂时机观看,因此常有「晨星」与「昏星」之称。而水星另有「辰星」的别称。

其中,当水星或金星来到所谓的「大距」位置,即太阳-水星或金星-地球三者成直角,水星或金星位在直角位置时,从地球上所见的水星或金星离太阳最远,日出或日落时所见的水星或金星仰角最高,最容易观看。其中,当水星或金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。且当水星或金星位在大距位置时,望远镜下所见的水星或金星,大约是半圆形的弦月状。

2017/11/24的8:27,水星达今年第3次东大距位置,此时水星与太阳之间的日距角约为22度,是今年3次东大距中条件最不好的,日落时在西方的仰角仅有10-15度,亮度约-0.4等,受日暮晖光的影响,不是那么容易看见。建议在太阳西沉半小时内利用双筒望远镜来寻找水星。不过水星恰在11/19过其轨道最南点,所以本次东大距时的水星方位角也是今年3次东大距中最偏南的。

1511015333684025.jpg

2017年日落时所见的水星仰角与方位。取自2017年天文年鉴。

如果能利用望远镜放大观察水星,可看到本次水星东大距时的形状为凸月状,亮面比例为62.3%(或说相位为0.62)。这是因为水星轨道比较椭圆,轨道倾角达7度,使得东大距或西大距位置时,地球所见的水星常是比半圆形凹一些的眉月状或凸一些的凸月状。不过此时的水星视直径只有6.7角秒,最好使用口径20公分以上的望远镜来观察其盘面的形状。

另外,本次水星东大距时,土星恰在水星上方不远处,两者将在11/28赤经相合,所以也可以一并欣赏喔!

1511015549596992.jpg

2017/11/24傍晚17:30所见的水星位置和外貌示意图。
以上示意图由Stellarium软件产生。

月亮的赤纬变化在+28.5~-28.5度。只要在离黄道不远的二十八星宿中,月亮每18.6年交点周期内就有机会掩蔽它们。

2017年11月23日(星期四)19时32分,月掩人马座4.9等恒星天鸡二,月龄初六。掩始现象,恒星由月球暗面消失。可利用双筒望远镜辅助观察。

1511014210967800.jpg

R2886 = 56 Sagittarii = 天鸡二

发布单位:台北市立天文科学教育馆 丨 观测方式:vtype_1.jpg vtype_2.jpg vtype_3.jpg vtype_4.jpg

麒麟座Alpha流星雨(α-Monocerotids,246 AMO)是每年固定发生的流星雨之一,一般活动日期在11/15~11/25之间,今年极大期预计会在11/22的凌晨1时。今年极大期时恰逢月球过远地点、月龄4的眉月,在此群流星雨开始之前,月亮即已西沉,所以不受月光影响。

这群流星雨数量不定,通常ZHR约为每小时5颗,但历史上曾发生每小时400颗以上的爆发事件。流星速度快(每秒65公里),平均亮度中等。虽然名称叫「麒麟座Alpha流星雨」,但其实辐射点位置就在小犬座主星南河三以南仅有几度的地方,约在晚间23时左右升起,可一直看到隔日清晨天亮前。

由于麒麟座Alpha流星雨发生日期与狮子座流星雨相近,连辐射点位置和流星速度都很接近,因此在观测时,要小心分辨。

1510754380993926.jpg

观测记录显示麒麟座Alpha流星雨曾在20年前的1995年爆发,仅持续了30分钟左右,当时欧洲地区观测到最高数量约为EZHR~420-450,不过这么多的流星同时出现的时间只有5分钟而已。流星雨专家Esko Lyytinen表示:根据他的推算,地球下一次要穿越麒麟座Alpha流星雨的流星体时间得等到2017年和2020年,不过穿越时间不在11月,因此见不到爆发;下一次比较强的麒麟座Alpha流星雨出现时间可能在2043年。

Mikiya Sato近期推算认为可能在11/22凌晨5:26会遭遇母彗星的其中一次尘埃尾迹(dust trail),造成一个ZHR~5的次极大,但这个推算并不十分确定。

国际流星组织(IMO)建议:当辐射点仰角比较低时,可以在11/22凌晨面朝东方观察,看到麒麟座Alpha流星雨流星的机率比较高;当辐射点仰角逐渐升高时,观察方向可逐渐朝南移动。每个方向观察时间至少停留1个小时。

发布单位:台北市立天文科学教育馆 丨 观测方式:vtype_1.jpg vtype_2.jpg vtype_3.jpg vtype_4.jpg

随母彗星55P/Tempel-Tuttle有约33年活动周期的狮子座流星雨(Leonids,LEO),目前已回归平常年,ZHR仅有10,但流星速度极快(每秒71公里),且今年极大期逢朔,无月光影响,辐射点约22:30升起后至隔日天亮前都适合观赏。

狮子座流星雨一般活动时间在11/611/30之间,今年的传统极大时间预计在北京时间11/18的凌晨0:30,ZHR平均较往年还低,每小时仅10颗。流星雨专家Mikhail Maslov则计算指出今年可能在11/16的23:07接近55P彗星在西元1300年回归时留下的流星体团块,但这个团块分布范围非常窄,估计会出现ZHR10次极大,但流星平均亮度偏亮。

这群流星雨的流星速度是所有流星雨中最快的,达每秒71公里,平均亮度中等,约2~3等左右。辐射点约在23时左右从东方升起,因此可从23时过后一直看到隔日的天亮之前。

这群流星雨的母彗星是第55号周期彗星谭普-塔托彗星(55P/Tempel-Tuttle)。由于其公转周期长达33年,距离它上一次回归1998年已经17年之久,所以今年并不会有爆发或增加的状况出现。

狮子座流星雨和11/22的麒麟座α流星雨发生时间、辐射点位置和流星速度都很接近,观测时要小心分辨辐射点位置;若不计较这些科学参数,只纯欣赏流星雨的话,那么这两群流星叠加的结果,让这几晚可见的流星数量增加,也算是福利吧!

1510754380993926.jpg

不过,ZHR~10是在完全无光害且辐射点在天顶的状况下的最佳估计值,一般在台湾地区2000公尺以上高山环境下,ZHR大约要打7-8折;乡下少光害的地区仅有3-4折,光害大一点的地方仅余1-2折;像台北市这样的大都会地区,大概只剩下0.5折以下。所以观赏流星雨一定要避开光害,且选择视野开阔的地方,能看到的流星数量才能多一点点。

观赏流星雨不需要任何特殊装备,仅需以肉眼观赏即可。简单的科学记录可以从「计数」做起,约每半小时记录一笔;或是可使用可长时间曝光的相机或录影设备,以三脚架固定后进行拍摄。


视频欣赏:2011狮子座流星雨大爆发 http://interesting-sky.china-vo.org/2001-leonids-meteor-shower/