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【我的星空周记】过年啰!除夕夜吃年夜饭前,不妨跟着家人一起到户外,抬头看看国际太空站,和太空人们说声新年好!鸡年要为您介绍天上最像鸡的星座和星云,过年当然也是细细眉月最吸睛的时刻,笑咪咪的笑脸又来了,立春和金星最大亮度当然也不能错过!

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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 ★★★

最近的傍晚时分,西方天空有颗超级亮星,其亮度之高甚至在天色尚明的黄昏前即可看见,不过这可不是什么超新星爆炸,而是除了日、月以外最亮的星体:金星。从2月3日到3月4日间,金星的亮度更达到-4.8等,足以在暗处对物成影!这也是金星自2015年10月之后最亮,最适合欣赏的时刻。

金星也是除了月亮外,形状变化最明显的天体。在金星最大亮度期间,透过望远镜所看到的金星呈现美丽的眉月形,而且比平常大上将近一倍。恰逢春节假期,台北天文馆特别在1月28日(大年初一)的19:00-20:30、2月4日与11日的19:00-20:00,以及18日、25日的19:00-19:30等各周六晚上,开放20公分大型望远镜让民众一饱眼福,千万别错过!

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2012年3-12月间,金星的相位与视直径变化记录影像。版权:台北天文馆

金星第一次最大亮度

金星在1/12东大距后,离地球愈来愈近,使它反射太阳光的亮面比例(相位)虽然逐渐变瘦,可是视直径却愈来愈大,综合的结果,让金星在东大距后的36天,即2/17达到最大亮度-4.8等,不过事实上,在2/3~3/4期间的金星亮度都在-4.8等以上,比它上方的另一颗行星——火星(+1.2等)还亮250倍左右!这是2015年10月中旬以来最亮之时,若天空晴朗干净,连在白昼也可用肉眼见到金星呢,真真不愧其「太白金星」之名!

观察金星很简单,傍晚天空还没完全暗下时就已开始在西边天空绽放光芒,肉眼轻易可见金星璀璨的星芒,2月初可一直观察到20:30左右,2月底时至20:00左右。

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金星轨道位置、形状与视直径变化示意图

如前所述,金星是除月亮外形状变化最明显的天体。在金星最大亮度这段期间,望远镜下可见金星呈现愈来愈细的眉月形(相位由约0.37减至0.13),视直径则愈来愈大,从约30角秒急遽增加到约50角秒。这是金星的大小和形状变化最快的一段时期,每天看都会发现它不一样之处,十分有趣。

不过,过了最大亮度之后,因为金星相位的影响程度比金星和地球的距离还大,使得金星的亮度又将逐渐下降,而在金星内合(2017/3/25)前将降至-4.1等左右;过了内合之后恰好相反,金星亮度又逐渐增加,在内合后的36天,金星将会第二次达到最大亮度喔。

金星这么亮的原因

金星之所以如此明亮,主要原因有三:

  • 金星是太阳系中离太阳第2近的行星,接收到的太阳辐射比较多;

  • 金星是轨道离地球最近的行星,在地球上可以看到比较大的金星盘面;

  • 金星的大气层相当浓厚,且大气中漂浮许多云朵,极易反射太阳光。

这三个有利的状况加成之下,造成金星成为除了太阳和月球之外,地球上可见最亮的星星。

而金星最亮的时刻,通常发生在东大距过后36日(如上图中4号位置),或西大距前36天(如上图中6号位置),这主要是综合了金星距离远近(可以看到的盘面大小)和可看到金星被太阳照亮的面积大小两项因素的结果。

以上内容由台北天文馆提供,「有趣天文奇观」网站收录,欢迎多加利用。


相关资料:2001~2050年金星最亮时刻

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

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。

由于近期火星和金星很接近,因此在之后,紧接着在2017/2/1的9:09火星合月,地心所见的火星位在月球以北约2.3度的地方。不过此时的火星和月球早已西沉至地平面下而不得见。

可在1/31或2/1傍晚约18:00之后,到约20:30之前的这段期间,朝西方低空观看,将会先找到-4.7等的金星和月龄3.5-4.5的眉月,利用它们来找+1.2等的火星非常方便。其中,1/31的火星位在金星左上,眉月位在金星左下,呈现左右相反的“ㄑ”字形,两两间约相距5-6度左右。2/1傍晚所见,眉月在火星左上角约5-6度远之处,金星在火星右下角约5-6度远之处,三者几乎成一等距直线。

+1.2等的火星虽然与金星、眉月相较之下比较暗,但相对其他星星来说,也算是1等星了,所以用一般的相机,以脚架固定之后朝西方天空拍摄,很容易便可将它们捕捉下来了。趁着春节最后一天假期,偷个闲、找个风景优美的地方去拍拍火星金星拱月的景象吧!

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2017/2/1傍晚18:30,火星、金星与眉月相对位置示意图。
以上示意图Stellarium软件产生。

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

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;又因金星绕日轨道在地球轨道以内,从地球观察,金星总在太阳附近,离太阳不超过48度的角距离以内,所以每当金星接近月球时,通常是农历月初(傍晚)的眉月,或农历月末(清晨)的残月。金星是除太阳和月亮之外最亮的星星,每当月眉月残月与金星接近,都非常吸引众人目光。

2017/1/2的金星合月时,因为金星与月亮相去不远,两者又都非常明显可见,在晴朗的暮光中用最普通的相机或手机就可以将这个景致拍摄下来,造成大众一股轰动。

2017/1/31的22:34,金星再一次与眉月接近,但这次的距离是1月初的2倍以上,不过,亮度-4.7等却比月初时还亮一些。本次的月亮是月龄3.5的眉月,相位约0.1,而金星因为愈来愈靠近地球的关系,不仅形状缩减成相位0.40左右的眉月,而且视直径增加至31角秒,用望远镜放大后来观看月亮和金星,会觉得金星似乎是眉月的缩小版一样,十分有趣喔!

而在金星左上方约5-6度远之处,是+1.1等的红色火星,在隔天的上午9:09将发生火星合月。事实上,在1月底至2月初这几天,是金星与火星最接近之时,两者相距约在5度以内。1/31傍晚,火星、金星与眉月共构成一个左右相反的“ㄑ”字形,三者在10度范围内,挑个好景,把衬着地景的三个明亮天体一起捕捉下来吧!

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更多资料:

发布单位:台北市立天文科学教育馆 丨 观测方式:不推荐

当从地球中心向外看,冥王星和水星的赤经经度相同时,称为「冥王星合水星」,通常是这两颗太阳系天体比较接近的时候。

2017/1/30的1:19,冥王星合水星,地心所见的冥王星位在水星以北约1.2度的地方。但水星只有+0.7等,冥王星亮度更只有+14等,这样的亮度只能淹没在曙光中,因此观察它们接近的景象非常困难。不推荐观赏。

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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

当从地心向外看,水星和月球的赤经经度相同时,称为「水星合月」,通常是一个农历月之中,水星和月球比较接近的时候。但因水星公转轨道在地球内侧且最靠近太阳,所以通常仅能在日落后或日出前的短暂时间观察水星,也因此每当水星合月时,通常会发生在农历月初或农历月末之时。

2017/1/26的8:44水星合月,地心所见的水星位于月球以南约3.7度的地方。可在1/26凌晨日出前的5:30~5:50左右,朝东偏南方近地平处观看,水星亮度+0.7等,月亮则是月龄27.5、朔前两天的极细残月,在曙光中,其实这两者都很不容易观察,建议可利用双筒望远镜协助观赏,或是可以利用心宿二与土星来帮忙:以土星为中心,心宿二和水星分别在土星两侧差不多等距的地方;而残月就在水星左上方约3-4度远之处。

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2017/1/26凌晨5:50,水星与残月相对位置示意图。
以上示意图由Stellarium软体产生。

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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

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

2017/1/24的18:18土星合月,地心所见的土星位在月球以南约3.6度的地方。不过此时土星和月球都在地平面下而不可见,可在1/24或1/25的凌晨天亮之前朝东方低空观看,土星亮度+0.5等,月亮则是月龄25.5或26.5的残月。其中,1/24凌晨所见的残月位在土星上方约6-7度远之处,1/25凌晨所见更细的残月位在土星左下方约6-7度远之处。

除了土星和残月之外,在它们的右方约15度远之处有天蝎座主星心宿二,土星左下角约15度远之处则是水星。目前土星与水星所在之处恰在银河中心附近,因此有许多深空天体可以欣赏,其中最多的就是疏散星团,建议可以利用双筒望远镜帮忙,或是对这区域拍摄至少曝光10秒以上的照片,您会发现这里一带的星星多不可数,还有许多红色蓝色云气散布其中,是个非常热闹的天区。不过这些天体在晨曦出现后都不够明显,所以要欣赏的话,还是得早点爬起来,或是等到夏季的傍晚入夜后再来欣赏也可以。

或许,更吸引人的是大名鼎鼎的南十字星座!这个季节的天亮前,南十字座就在正南方地平附近。可以利用非常明亮的半人马座南门二(半人马座α星)与马腹一(半人马座β星)这两颗一等星来寻找,从南门二指向马腹一,就可指向南十字顶端的十字架一,从而辨认出整个南十字星座。其中南门二是半人马座最亮星,它其实由三颗星组成,其中主星A视亮度-0.01等,是全天第四亮星;南门二也是离太阳系最近的恒星,其中的C星距离最近,为4.2光年,故有「比邻星」之称。马腹一是半人马座第二亮星,亮度0.6等,是全天第11亮星。南门二颜色偏黄,马腹一颜色偏白,观察时可以顺便比较一下它们的颜色差异。有趣的是,在地球上观察,虽然南门二比马腹一还亮,但事实上,南门二A是一颗与太阳近似的黄色矮星,B和C更是比太阳小很多的红矮星;而马腹一却是一颗南十字上方还有着全天最大、最容易看见的球状星团——半人马座ω星团,用望远镜欣赏这个星团,会有很深的「星星怎么能挤成这样呢?」的感受。如果想观赏完整的南十字座与半人马座ω星团等,建议到台湾南部地区南方地平没有遮档的海边,如西子湾或垦丁猫鼻头之类的地方,或是到南方地平附近无遮蔽的高山地区,都可以观赏到喔!

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2017/1/24(左)与1/25(右)凌晨5:30所见的土星与残月接近示意图。
以上示意图由Stellarium软体产生。

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数据来源:DE200 基本历表
编辑发布:高良超
东经120度标准时

  从地球看金星,也像月亮一样有盈亏晦明现象。金星约在下合日前后36天,或东大距之后西大距之前35天为最亮。金星的会合周期约为584天,所以它的最亮日期有时全年都没有,有时一年有两次。2018年有两次金星最亮,分别是9月21日21时和12月2日12时。

  根据《中国天文年历》计算金星星等的最新公式为:金星的亮度与金星的日心向径r,金星的地心距Δ以及太阳与地球在金星处的张角i等有关。金星星等计算公式为:
m=-4.47+5lgrΔ+0.0103i+0.000057i²+0.00000013i³,2.2<i<163.6;0.98+5lgrΔ-0.0102i,163.6<i<170.2。i以度为单位,r、Δ以天文单位为单位。

例:计算2017年2月17日15时金星的星等
首先计算该时刻的日心向径、地心距、位相角数据如下:
日心向径=0.71847324
地心距=0.42693012
位相角=116.94389(度)
代入公式得:
m=-4.47+5*lg(0.71847324*0.42693012)+0.0103*116.94389+0.000057*(116.94389)^2+0.00000013*(116.94389)^3=-4.8442059
即2017年2月17日金星的视星等为-4.84。

  下表给出2001~2049年金星最亮发生的日期时刻,计算采用DE200基本历表,星等公式取自《1999年中国天文年历》。

日期 时 星等 与太阳距角(度)
2001/02/22 9 -4.6 东40
2001/05/05 2 -4.5 西39
2002/09/26 19 -4.6 东39
2002/12/07 9 -4.4 西40
2004/05/02 16 -4.5 东40
2004/07/15 8 -4.5 西40
2005/12/09 21 -4.7 东40
2006/02/17 23 -4.6 西40
2007/07/12 17 -4.5 东39
2007/09/24 15 -4.6 西40
2009/02/19 24 -4.6 东40
2009/05/02 16 -4.5 西39
2010/09/24 8 -4.6 东39
2010/12/04 23 -4.7 西40
2012/04/30 9 -4.5 东40
2012/07/12 24 -4.5 西40
2013/12/07 10 -4.7 东40
2014/02/15 13 -4.6 西40
2015/07/10 7 -4.5 东39
2015/09/22 6 -4.5 西40
2017/02/17 15 -4.6 东40
2017/04/30 5 -4.5 西39
2018/09/21 21 -4.6 东39
2018/12/02 12 -4.7 西40
2020/04/28 2 -4.5 东40
2020/07/10 16 -4.5 西40
2021/12/04 22 -4.7 东40
2022/02/13 2 -4.6 西40
2023/07/07 22 -4.5 东39
2023/09/19 22 -4.5 西40
2025/02/15 7 -4.6 东40
2025/04/27 18 -4.5 西39
2025/09/19 9 -4.6 东39
2026/11/30 3 -4.6 西40
2028/04/25 19 -4.5 东40
2028/07/08 8 -4.5 西40
2029/12/02 11 -4.7 东40
2030/02/10 16 -4.6 西40
2031/07/05 13 -4.5 东39
2031/09/17 13 -4.5 西40
2033/02/12 23 -4.6 东40
2033/04/25 7 -4.5 西39
2034/09/16 21 -4.6 东39
2034/11/27 18 -4.6 西40
2036/04/23 11 -4.5 东40
2036/07/06 0 -4.5 西40
2037/11/29 24 -4.7 东40
2038/02/08 5 -4.6 西40
2039/07/03 5 -4.5 东39
2039/09/15 4 -4.5 西40
2041/02/10 15 -4.6 东40
2041/04/22 20 -4.5 西39
2042/09/14 9 -4.5 东39
2042/11/25 9 -4.6 西40
2044/04/21 4 -4.5 东40
2044/07/03 16 -4.5 西40
2045/11/27 13 -4.7 东40
2046/02/05 18 -4.7 西40
2047/06/30 20 -4.5 东39
2047/09/12 19 -4.5 西40
2049/02/08 6 -4.6 东40
2049/04/20 10 -4.5 西39

从上表可知,金星最亮具有八年的周期。一般最亮发生在金星下合日前后的35~36天。

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