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小熊座流星雨(Ursids,015 URS)是每年固定发生的小流星群,而且是每年固定发生的35群大小流星雨的最后一群。

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它发生的时间一般在12/1712/26之间,今年极大期预测落在12/22的下午17:00,ZHR流星数量平均约为每小时10颗,偶尔可达ZHR50左右,流星速度慢(每秒33公里),平均亮度都很暗(4等以下)。由于辐射点近天北极,使得这群流星雨几乎整夜可见,今年极大期逢上弦后一日,月亮约在0:30(12/22凌晨)或1:10(12/23凌晨)左右升起,所以下半夜的月光影响比较大一些,而午夜之前的上半夜则不受月光影响,观察条件好一些。不过流星雨专家对今年的状况不是很看好,没有任何爆发的预报,但他们建议在12/22子夜前后或12/23子夜前后的观察条件有可能会比其他时段好一些。

由于发生在天气不佳的冬季,而且辐射点几乎位在天北极附近,因此南半球几乎不可见,这使得这群流星雨的观测资料相当贫乏。不过即使如此,在过去70年间,还是曾记录到两次主要爆发,各发生在1945年和1986年;其他期间还有几次比较小型的爆发,尤其是在2006~2008年间,可能是因为它的母彗星塔托彗星(8P/Tuttle)于2008年1月回归之故。

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冬至不仅是我国传统24节气之一,也是天文学上一个重要的时间与位置。

太阳在2016/12/21的18:44达冬至时刻,也就是太阳位在黄经270度且赤纬最南的时候 ,所以又有「日至南」之称。

此时太阳位置人马座中,阳光直射南回归线,在南回归线上,于正午时可见到太阳在头顶的正上方,而北半球所见的正午太阳仰角最低、竿影最长;这一日也是一年中昼最短、夜最长之日。冬至过后,太阳直射位置逐渐北移,日出日落的位置也逐渐向北偏。

冬至

由于冬至这一天竿影最长、最容易测量,因此中国古代历法乃以冬至为「岁首」,也就是一年的开始,冬至所在的农历月份称为「子月」,因此冬至所在的农历月基本上是不设置闰月的。此外,西元前5世纪左右、约2000多年前的春秋战国时代,天文官已经知道利用冬至正午竿影或圭表影子的长短变化来测定一年的长短,并将累积数百年的观测结果综合之后,发现真正的一年长度,也就是所谓的「回归年」或「太阳年」,事实上是365日5时48分46秒,差不多是365.25日(古代写作「三百六十五日四分日之一」),称为「岁实」。这个数值与目前根据最新技术测定的365.2422天,相去无几,就2000多年前少有精密仪器的年代来说,实属不易。

历法上,冬至是中国古代真正的一岁之首,故素来有贺冬或拜冬之礼,甚至有吃完汤圆长一岁之说。在《周礼.春官》中有云:「以冬日至,致天神人鬼;以夏日至,致地祇物魅。」即因古人有天圆地方的观念,故而有冬至圜丘祭天、夏至方泽祭地的习俗呢!(注:圆形的圜丘坛为北京天坛建筑群最南端之处,是皇帝祭天主要场所;方形的方泽坛为北京地坛建筑的主体,因周围有名为方泽的水池环绕而得名,是皇帝祭祀土地神祇的主要场所。)

由于地球绕太阳公转轨道为椭圆形而使公转速度并非等速,再加上地球自转轴相对于公转面有一约23.5度的倾角,使得每日太阳过中天的正午时刻不一定是钟錶上的中午12时,有时在12时之前,有时在之后,其中差异最大者在2/12和11/3,这也使得午前和午后的白昼时段并不等长。此现象称为均时差。如果每天固定时间去拍摄太阳,将一整年的太阳轨迹(日行迹)叠合在一起后会呈现8字形,不同纬度的日行迹亦不相同,有兴趣者不妨耐着性子,努力一年就有成果。

受到均时差影响之故,冬至日虽是昼最短、夜最长之日,但却非日出最晚、日落最早的一日。事实上,台北地区日出最晚之日在1/1314前后,日落最早者则在11/2930前后。如下图。

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台北地区2014年日出、正午与日落随时间变化图

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12月小狮座流星雨(December Leonis Minorids,032 DLM)是近年来才确认的年度小流星群,一般发生日期在12/5到隔年的2/4,延续时间非常长。今年预测极大期会在12/19。这群流星速度很快(每秒64公里),但平均亮度低(4等以下),且数量极少,ZHR小于5,活动很微弱,常常被12月中旬的双子座流星雨和1月初的象限仪座流星雨的活动掩盖掉而不易被注意到。其辐射点约在晚上23时左右升起,今年极大期逢月龄20的亏凸月,等于辐射点升起后,月亮已经在天上,受月光影响严重,非常不适合观察。

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2016/12/14 双子座流星雨极大期(ZHR~120)

今年最后一场盛大的流星飨宴,也是年度三大流星群之一的双子座流星雨将在12月13、14日两晚达到最高峰,每小时最多可出现约120颗(ZHR)。但因8:06适逢大满月(月球距离地球359447.431公里,月面视直径33.23角分),在月光影响下能看见的流星数量将大幅减少,可能只剩10来颗而已。

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双子座流星雨来自第3200号小行星(3200 Phaethon),为第一个被确认来源是小行星的流星雨。它的流星平均亮度比一般流星雨稍亮,常带有色彩,偶尔会出现明亮的火流星。双子座流星雨的辐射点位于双子座头部的北河二附近,约夜间19时后从东方升起,天亮时分西沉,整晚可见;不过午夜前后,流星雨的辐射点最高,也是最适合观测的时段。

欣赏流星雨并不需望远镜等特殊器材,也不限于特定的景点,只要挑选视野开阔、光害与空气污染较少的地方以肉眼观赏即可,不过要注意避开月光的方向,才能降低其影响。适合赏星的地点通常以两千公尺以上的高山最佳,乡村地区次之,而城市周边的光害与空气污染严重,并不适合。

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2016/12/14凌晨0时,双子座流星雨辐射点位置示意图。

目前唯一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。

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Phaeton。

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


2016/12/15 后发座流星雨极大期(ZHR~3)

  后发座流星雨(Comae Berenicids,020 COM)是近年才刚确认的小流星群之一,发生日期一般介在12/12~12/23之间,今年极大期预测在12/15。

此群流星速度很快(每秒65公里),但平均亮度都很暗(4等以下),数量又非常少(ZHR~3),持续时间非常短,本就不讨喜。由于后发座流星雨的辐射点(邻近狮子座尾部五帝座一附近)约在子夜左右东昇,今年极大期逢满月后一天,几乎整晚都受月光影响,观测条件恶劣,不推荐一般业余观赏。

由于它的极大期邻近双子座流星雨,要小心分辨流星可能的辐射点位置, 不要将两群的流星混在一起了。

注:
1. ZHR指当辐射点位在天顶、可见视星等达6.5等,在晴朗无云、无光害的状况下,每小时可见到的流星数量。但这是理想状况,通常所见流星数量比预测的ZHR少。
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。

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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。

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2016/12/11的12:39,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20.8度,日落时仰角达10-15度,亮度-0.5等,是今年最后一次可适合在傍晚时分观赏水星的时候。不过因暮晖明亮,建议以双筒望远镜协助寻找与观赏,或借助明亮的金星来判定水星的位置。东大距之后水星仰角和亮度都降低得很快,约在12/19以后便不易观赏了,所以要把握机会喔!

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2016年日落时所见的水星仰角与方位。取自2016年天文年鉴。

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2016年12月11日傍晚17:30,水星所在位置示意图。
以上示意图由Stellarium软体产生。

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61.6%(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,偶尔机会才会是刚好半圆的弦月状。不过此时的水星视直径只有6.7角秒,必须使用口径15-20公分以上的望远镜才比较容易看出其盘面的形状。

201612111730-mercury-2.png2016年12月11日傍晚17:30所见的水星样貌,是个亮面相位为61.6%的凸月形。
以上示意图由Stellarium软体产生。


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,发生时间在12/3~12/15之间,2016极大期预计落在12/11,接近满月,易受月光影响,且这群流星雨数量少,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。

这群流星雨是在1960年代借由摄影的方法侦测到的,目视观测几乎无法看到。流星雨辐射点位在长蛇座头部,接近小犬座南河三这颗1等星。

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新疆星明天文台半米望远镜(HMT)自2016年9月安装调试运行以来发现了第一个系外新星,位于三角座星系M33中,2016年12月4日由吉林的高伟与新疆的高兴合作发现,2016年12月5日得到位于西班牙的2米利物浦望远镜(Liverpool Telescope)光谱认证,证实这是一颗经典的新星,光谱类型He/N。正式编号:M33 2016-12a。在此之前HMT已经发现十多颗小行星并对系外行星和小行星测光做了一些尝试观测。图一:发现新星的图片;图二:HMT夜晚观测姿态;图三:ATEL发布的光谱认证;图四、五:2米利物浦望远镜。发现报告网页见:http://www.xjltp.com/xoss/xmx1wg/xmx1wg.htm

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今年的12月31日,一个“闰秒”将在23点59分59秒时加入世界时钟

国际地球自转和参考座标系统服务组织宣布2016年12月31日午夜将增加一闰秒,这使得本就是闰年的2016年时间再长一点点,在12月31日晚上23点59分59秒之后还没到2017年,而是23点59分60秒,以应对地球的自转减慢与太阳时保持一致,造成这一现象因素包括地月潮汐作用和厄尔尼诺。

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增加了一闰秒似乎并不是什么大事,上一次闰秒增加是在2015年6月30日午夜,结果部分使用Linux和Java的网站出现了问题,Reddit、Mozilla、FourSquare、Yelp、LinkedIn和Gawker等网站都短暂遭遇了技术问题,运行在CentOS上的Java和MySQL因闰秒出现了不同程度的CPU利用率增长。

其实,更好的做法是像谷歌一样,通过 NTP 在一个时间段内进行多次微小调整(如几个毫秒),直到调整完毕。

【我的星空周记】本周有凤凰座流星雨和船尾-船帆座流星雨极大,但都不太适合观赏。傍晚时不妨往西方天空看看月亮依序经过水星、金星和火星附近。灶神星留刚好经过M44鬼宿星团,帮它们拍张合照吧!本周的星空周记还想带你好好认识鲸鱼座!

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近地小行星(near-Earth asteroid,NEA)的发现速率非常快,平均以每周30颗的速度快速增加中,目前总数已经超过15,000颗,比2013年8月公布之已知近地小行星数量的10000颗又增加了50%,是近地小行星监测工作的新里程碑。

由美国航太总署资助的近地天体(Near Earth Object,NEO)观测计划(Observations Program)是专门搜寻近地天体的联合巡天计划,为NASA行星防卫协调办公室(Planetary Defense Coordination Office)的重点工作项目,其搜寻对象包含了小行星和彗星,此外他们还负责追踪并确认可能对地球有潜在威胁的NEO的性质,确认后必须对外公布可能的撞击天体和事件可能发生的时间等,并协调美国政府与军队对可能的撞击事件做出有效的应对政策。此计划所发现的近地天体几乎总揽了95%已知近地小行星的发现数量。

确认的第15,000颗近地小行星是2016 TB57,由莱蒙山天文台巡天计划(Mount Lemmon Survey)发现于2016年10月13日;莱蒙山天文台巡天计划是NASA资助的美国亚利桑纳州土桑市卡塔利纳巡天计划(Catalina Sky Survey)的其中一个重要成员。2016 TB57非常小,直径仅约16~36尺左右,在10/31以约5倍地月平均距离飞掠地球,但并没有撞击疑虑。

近地小行星公转轨道会在1.3AU左右(相当于1.95亿公里)的天体,所以会周期性的接近地球到5000万公里以内的程度。其中直径1公里以上的大型近地小行星,科学家认为目前应该已经发现超过90%以上了。

发现小行星的速率不断提升,得力于各NEO巡天计划,以及近年的望远镜升级。但即便如此,要达成一个伟大的进展并不容易,还有很长一段路要走。天文学家估计:到目前为止,直径140公尺以上的NEA大约仅发现了应有总数的27%;美国国会指示NASA必须在2020年底之前发现至少90%的直径140公尺以上的NEA。

现如今,有两个NASA资助的NEO巡天计划囊括了90%的新NEO发现,其一为前述提到的卡塔利纳巡天计划,另一则为位在夏威夷的泛星计划(Panoramic Survey Telescope & Rapid Response System,Pan-STARRS)。这两个计划都在2015年时改善了他们的望远镜,增进小行星和彗星等近地天体的发现速率。

卡塔利纳计划其中一座望远镜的近期改善工作,直接将它的每月新NEO发现速率提升了3倍。而泛星系统增加了观测时间,致使它的NEO发现率也增加了3倍。泛星计划也计划在2016年秋天将泛星2号望远镜投入NEO搜寻工作中。当望远镜的能力不断提升,所有NEO巡天工作努力,必定能发现愈来愈多直径140公尺及以下的小天体。

行星防卫协调办公室的Lindley Johnson表示:虽然在未来100年内,所以已知小行星都不具有撞击威胁性,科学家也已发现绝大部分的大型小行星,但仍有更大量的小型小行星可能对地球有撞击威胁。所以绝对不能放松对NEO的监测与追踪工作。

资料来源:http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=6664, 2016.10.27, KLC