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双子座流星雨(Geminids,004 GEM)是年度三大流星群的最后一群,活跃日期在12/4-12/17期间。国际流星组织(IMO)预测今年极大期发生在北京时间12月14日下午14:30,预估ZHR可达每小时约120颗,整夜可见。不过月相逢月龄26的残月,在12/13或12/14傍晚19时以后,到隔日12/14或12/15凌晨1:00-1:30左右的这段期间,都没有月光干扰,尤其是22:00-午夜0时前后,辐射点来到天顶附近,观察条件最好;而凌晨约1:00-1:30月亮升起后,仍可见到其中比较亮的的流星,只是数量会比之前无月光干扰时少了许多,可能仅剩每小时10来颗的程度。爱观星的朋友只要到无光害且空旷的郊区,就有机会许下满满的愿望。

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双子座流星雨不但流星数多而稳定,所以才名列年度三大流星群之一。流星雨的来源一般是彗星残留在轨道上的残渣,但这群却是第一群被确认流星体来源为小行星的流星雨 。 天文学家认为这群流星雨来自第3200号小行星(3200 Phaethon),辐射点位在双子座头部的北河二附近,其流星特色是速度中等偏慢(约每秒35公里),亮度中等偏亮,偶尔会出现较明亮的火流星,且流星多半呈现彩色;不过流星划过后少留有余痕,这点和8月中旬的英仙座流星雨不一样。

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台北天文馆/周纪宇拍摄之双子座流星雨流星影像。

另外,根据过去20年的观测资料分析结果,这群流星出现的时间,应该主要集中在北京时间2017/12/13的22时至12/14的19时,也就是说:对国内而言,12/13晚上(跨夜至12/14凌晨天亮前)可见到的流星数量,会比12/14晚上多。

此外,近年记录也显示这群流星体有质量重新分布的状况,质量较小而亮度较暗的流星出现时间会比主极大提前1天左右,但这部分因为比较暗,肉眼不易观察,建议可利用望远镜进行观测,或利用录影方式来记录,比较不容易错失细小流星体引起的亮度较低的次极大。

欣赏流星雨不需任何望远镜等特殊器材,只要挑选视野开阔、光害稀少的地方,用肉眼观赏即可。通常城市周边光害严重、乡村则次之,如果能到2000公尺以上的高山,减少了光害和水气影响,观赏条件更佳。 爱观星的朋友,可别错过盛大的双子座流星雨。

★第一群已知来自小行星的流星雨

一般流星雨通常都是某颗彗星因接近太阳使其表面物质蒸发、留在轨道上而引起的;但双子座流星群的来源却是第3200号小行星菲以颂(3200 Phaethon)受到撞击或潮汐作用而产生的大量碎片,这是天文界第一次确认小行星与流星雨有关的事件。(另一群确认流星体来源是小行星的流星雨是三大流星群第一群的象限仪座流星雨。)

菲以颂直径约5.1公里,属「阿波罗型」近地小行星,即轨道会穿越地球轨道、有时会非常接近地球的小行星,故目前也被归类为「对地球有潜在威胁的近地小行星(PHA)」之一。 它绕太阳公转一圈约需1.4年,轨道极为椭圆,远日点在2.4天文单位附近(火星与木星之间),但近日点最接近太阳时仅约0.14天文单位,比水星的0.4天文单位还近得多,是目前已知近日点最接近太阳的小行星,故其名Phaethon来自希腊神话故事中,硬要驾驶太阳马车而失事死亡的太阳神阿波罗之子Phaëton。

对双子座流星雨的成因有兴趣的朋友,不妨参考这篇期刊论文:The Dust Tail of Asteroid (3200) Phaethon,http://iopscience.iop.org/2041-8205/771/2/L36/article
注:
1. ZHR指当辐射点位在天顶、裸眼可见视星等达6.5等,在晴朗无云、无光害的状况下,每小时可见到流星出现的频率。但这是理想状况,通常所见流星数量比预测的ZHR少。辐射点在天顶意味大气消光影响最小;裸眼最暗星等达6.5等表示天空非常暗且大气很透明,是观察条件非常棒的状态。
2. 辐射点是指若将流星轨迹回溯,似乎同一群的流星都是发自同一个点,这个点便称为「辐射点」;这群流星雨便以辐射点所在的星座来命名。
3. 1天文单位=地球到太阳的平均距离,约相当于1亿5000万公里。2012年8月,在中国北京举行的国际天文学大会(IAU)第28届全体会议上,天文学家以无记名投票的方式,把天文单位固定为149,597,870,700米(≈ 92,955,807英里 ≈ 8.317光分 ≈ 499光秒)

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长蛇座Sigma流星雨(σ-Hydrids,016 HYD)是每年固定发生的小流星群之一,这群流星雨是在1960年代藉由摄影的方法侦测到的,目视观测几乎无法看到。它的发生时间在12/3~12/15之间,今年极大期预计落在12/11,近下弦。辐射点位于长蛇座头部附近,接近小犬座南河三这颗1等星,约于晚间21时从东偏南方升起;月亮则约于凌晨1时升起。所以在辐射点升起到月亮升起之前的这4个小时没有月光影响。但是这群流星雨数量少,平均亮度又暗,接近能侦测的最低极限,故不推荐一般业余观赏,但有志于流星雨专业观测者倒是可以尝试看看。

在2017年12月9日早上,将会发生月掩狮子座轩辕十四的天文现象。

这次掩星,在中国的新疆、青海、甘肃、宁夏、内蒙、北京、天津、黑龙江、吉林、辽宁、河北、山东、陕西、河南、湖南北部、湖北、江西北部、安徽、江苏、上海、浙江、福建北部、台湾北部等地可以看到掩星现象。我国中西部地区可在日出前观测,其他地区太阳已经升起,观测不理想。轩辕十四由月亮亮面掩入,暗面复出。建议以双筒或小型望远镜观测或录影观测。

东部地区因时值白昼,在明亮天光背景中的亏凸月虽在望远镜仍可见,但仅+1.4等的轩辕十四却不易观察。所以这次的月掩轩辕十四观测困难度很高。

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2017年12月9日,月掩轩辕十四掩食带区域图,底图来自Occult

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2017年12月9日,月掩轩辕十四掩食带南界详图,底图来自Google Earth

掩星预报:金龙鱼
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

当从地心向外看,心宿二和金星的赤经经度相同时,称为「心宿二合金星」,通常是这两颗星子比较接近的时候。 金星是全天空除了太阳和月亮以外最亮的星星,而被视为天蝎座心脏的心宿二则是全天最红的1等星,两者接近时,自有一番风情。

2017/12/9的01:16心宿二合金星,地心所见的心宿二位在金星以南约5.1度的地方。 但此时两者都在地平面下而不可见,即使两者在日出前已经从东方地平升起,但也因这两者位置很接近太阳而不容易观察。 所以不推荐观赏。

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麒麟座流星雨(Monocerotids,019 MON)是每年固定发生的小流星群之一,发生日期一般在11/27~12/17之间,今年极大期预测落在12/8。 这群流星雨非常微弱,且在气候不佳的冬季,观测资料并不多,所以极大期发生的正确时间点和辐射点位置都不甚确定。

虽然辐射点位置是整夜可见,但月相逢亏凸月,晚上22时以后就有月光影响,且其数量极少,ZHR仅为每小时2颗,流星平均又都亮度极暗(4等以下) ,所以并不是个好的观测目标,不推荐观赏。

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船尾/船帆座流星雨(Puppid-Velids,301 PUP)是每年固定发生的小流星群之一,发生日期一般介在12/112/15之间,今年预测极大期可能在12/7,ZHR预估为每小时10颗,流星速度中等(每秒40公里),平均亮度极低(34等以下),极大期前后偶有火流星,辐射点位置对台湾地区而言非常低,今年极大期亏凸月,辐射点升起时,月亮早已在天空中,所以会受到月光影响。 不推荐观赏。

这群流星雨因星座位置偏南,所以观测资料甚少,但就少数观测资料来看,也看得出这群流星雨相当复杂,至少有10群次极大,各群的辐射点聚集在一个小范围内,一般目视观测的方式,很难将这些辐射点区分出来,只能依靠绘图、摄影或望远镜观测的方法来分解。

发布单位:台北市立天文科学教育馆

当从地心向外看,土星和水星的赤经经度相同时,称为「土星合水星」,通常是这两颗行星比较接近的时候。

2017/12/6的20:17土星合水星,地心所见的土星位在水星以北约1.3度的地方。 可在傍晚19:40以前朝西方仰角5度左右的低空观看,但土星亮度仅有+0.5等,水星更只有+2.3等,再受到暮晖影响,其实不太容易观赏到这个土星和水星接近的景象。

发布单位:天文学名词审定委员会

2017年的10月19日,夏威夷岛上的夕阳刚刚褪去,繁星升起,夜空一片晴朗,又是一个很好的观测夜晚。位于夏威夷毛伊岛上哈雷阿卡拉天文台(haleakala observatory)的泛星计划(Pan-STARRS)望远镜已经打开圆顶,准备开始晚上的巡天观测。

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泛星计划望远镜圆顶。http://panstarrs.stsci.edu/

泛星计划的一个重要目标就是监测近地天体,望远镜在进行全天的快速扫描之后,然后通过比较同一天区的不同时间图像,从而发现潜在新的近地天体。在发现可能的近地天体之后,进一步计算运行轨道并对其中可能可能对地球造成危害的天体提前做出反应预警。望远镜的口径1.8米,尽管对于通用型望远镜不算很大,然而对于快速巡天这个项目而言,此口径已经算是巨大,和世界上其它的巡天项目相比,著名的PTF项目使用的望远镜口径也只有1.2米。

那个晚上的观测负责人是夏威夷大学天文系的博士后Rob Weryk博士。对于观测他已经是非常熟悉,而且现有的观测程序都已经自动化,他所需要做的就是打开电脑,运行设定好的程序。如果有新的天体被发现,会有提示信息。在开始观测不久,电脑信息就提示发现了一个可疑近地天体。对于已经发现了近1000颗近地天体的泛星计划而言,这早已是司空见惯。所以当新天体信息出现的时候,Rob并没有太多的兴奋,只是按照固有的程序对数据重新查看了一下。确认是新的天体之后,然后又对之前的数据进行了查找,发现望远镜其实在前一天也看到了,只是在数据处理的过程当中被忽略掉了。通过这些数据,很快的对此天体的运动轨迹进行了估算,结果很是让他吃惊,从其运行的轨迹来看,不太像太阳系内天体的轨道,更有可能是来自于太阳系之外。他抑制不住的兴奋,还是按照流程迅速地将此天体的信息提交了给小行星中心(Minor Planet Center)。在接下来的几天,他又利用更大口径的加拿大-法国-夏威夷望远镜(CFHT)进行了追踪观测,从而进一步确认确认了此天体的轨道非常极端:双曲线轨道偏心率达到了1.19,这是目前已知最高的。如此高的偏心率表明这是一个来自于我们太阳系之外的天体,这是目前为止发现的第一个。

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小行星的轨道示意图。NASA

另外加拿大-法国-夏威夷望远镜的观测表明此天体并没有晕,所以排除了是彗星的可能性。后续的更多观测对此天体的形状也做出了限制,发现它呈现一个雪茄状,大约长400米,宽40米,颜色偏红,具有固态表面,但是不能区分或岩石或金属构成。对于这个形状也是让人非常的困惑,因为目前为止,还从来没有在太阳系内发现过此类形状的小行星。按照现有的观测和计算结果,此天体在2017年的9月9日达到了近日点,目前在以大约每秒四十公里的速度离开太阳系。在11月1日,经过了火星轨道上空。因为此天体很小很暗,对于此天体的观测将持续到12月中旬左右,在此之后,因为太暗的缘故,即使使用地球上最大口径的望远镜,也很难再观测到了。

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小行星的科学想象图。NASA/ESO

尽管是第一次发现此天体,然而科学家已经预期了很久。因为按照现有的行星理论,在巨行星向中心恒星移动的过程当中,就会将一些小行星弹射出去,这些弹射出来的小行星在历经长时间的星际旅行之后,就有可能到达另外一个恒星系统。太阳系内预计也有很多,但是由于太小而且距离地球太远的缘故,没有被我们看到。对于此次看到的小行星,根据它的轨迹结果,推断很可能是来自于天琴座方向。

作为首次发现的这种源自太阳系外的天体,不管是科学家还是大众,都是非常的兴奋。那么首先遇到的问题就是如何来命名这个天体?根据它的发现时间和类别,它被国际天文学联合会(Internatioanl Astronomical Union)给予了一个永久的科学名字1I/2017 U1,其中的字幕I代表了星际天体,1是此类天体中的第一个。当然,在大众传播的过程当中,昵称往往更是容易为大众所记住,所以除过科学名称之外,作为此天体的发现者,泛星计划望远镜的科学家们利用夏威夷当地的土语命名它为“Oumuamua”,意味着“第一位来自远方的使者”。

尽管此天体被美国科学家所发现,因为它奇特的形状,以及它起源于太阳系外,因此也是引起了很多中国媒体和大众的关注,当然也引起了全国科学技术名词审定委员会天文学名词审定委员会(简称名词委)一些委员的兴趣。名词委的委员老师们注意到,国内媒体在报道的时候,对于此天体的称呼很多也就使用了英文“Oumuamua”的意译版,因为还没有标准的翻译,所以也就直接翻译成“远方信使”或者其它类似的名称。为了更好的传播,名词委的部分老师建议尽快确定此天体的标准中文翻译。在此建议之上,考虑到其原来的名字含义,很多老师提出自己的建议和理由。比如有委员老师提出“青鸟星”,也有委员提出“远方信使”,还有“远方客”,“星际来客”,“远游星”,“访客星”等等。同为名词委委员的陈学雷老师另辟蹊径,建议可以音译,翻译成“奥陌陌”星:一方面可以保留此星原有的命名特色,另外一个方面,此名字的含义和原意也有符合,“奥”有神秘莫测之意,“陌”意味着远方的信使。在此翻译提出之后,得到了绝大多数委员的赞同和支持。最后天文学名词委员会就暂定“奥陌陌”为第一个系外天体的中文标准,借此公布与众,希望大众媒体在之后传播的过程中能够采用此名称,让相关信息更好的传播。

发表:全国科学技术名词审定委员会天文学名词审定委员会
执笔:苟利军(国家天文台研究员)

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天文学名词 http://astrodict.china-vo.org/

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。

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2017年12月3日,月掩毕宿五掩始前Stellarium模拟图

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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。

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2017年12月3日,月掩毕宿五掩食带区域图,底图来自Occult

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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。