发布单位:香港天文学会

  2021年9月17日凌晨,英国皇家格林威治天文台举办的2021天文摄影大赛(Astronomy Photographer of the Year)进行线上颁奖典礼。

  格林威治天文台的比赛每年都会吸引全球大量的天文摄影师前来投稿,不但获奖的荣誉含金量很高,还能获得数额不菲的奖金,能在年度天文摄影大赛中获奖是每个天文摄影师的梦想。

  今次大赛中,来自中国的天文摄影师们大放异彩、成绩斐然。中国大陆青年天文摄影师董书畅(Paulownia)凭借下面这幅2020年6月21日拍摄于西藏阿里地区的日环食照片夺得本次大赛的总冠军,并荣获「年度天文摄影师」的称号。

The Golden Ring © Shuchang Dong _ Astronomy Photographer of the Year 2021 Overall Winner and Our Sun winner
The Golden Ring(金戒指) —— 董书畅

  评委称赞这幅迷人的作品完美展现天文摄影的科学、艺术和技术独创性的结合。评审委员Emily Drabek-Maunder指出:「当月球经过我们的太阳时,居然还可以以这种金环的形式展现。而在照片的右下角,透光光环,甚至月球表面的山脉都隐约可见。」

  另外一位评审委员Steve Marsh表示:「摄影师以感性、平静、专业的手法,完美的捕捉到这一自然现象。似乎你的手指一抬,就可以伸向天空,戴上这枚指环。」

  另外来自中国的天文摄影师吴忠(阿五)获得星系组冠军,他的拍摄的题为《银河环》的作品,历时两年、跨越南北半球三个地区才拍摄完成。

The Milky Ring © Zhong Wu
The Milky Ring —— 吴忠

  最佳新人奖得主则是年仅15岁的天文摄影师王至璞,他的获奖作品是《太阳系全家福》。

Family Photo of the Solar System © 王至璞 _ Astronomy Photographer of the Year 2021 Young competition winner
Family Photo of the Solar System —— 王至璞

【图、文:节录自巡星客;新闻资讯由林景明提供】

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  科学家表示,今年南半球臭氧层的空洞比往年更大,已经超过了南极洲的面积。

欧洲太空总署于2021年9月16日提供的照片,显示南极上空的臭氧空洞比往常更大,已经超过南极洲的面积。
欧洲太空总署于2021年9月16日提供的照片,显示南极上空的臭氧空洞比往常更大,已经超过南极洲的面积。

  欧盟哥白尼大气监测服务近期表示,每年南半球春季出现的臭氧空洞,在过去一周出现了相当大的增长。

  欧盟卫星监测服务负责人Vincent-Henri Peuch说:预测显示,今年的空洞已经演变成一个比以往更大的空洞。

  大气层中的臭氧可吸收来自太阳的紫外线,臭氧空洞意味着更多的高能辐射会到达地球,造成活体细胞的伤害。

  1987年签署的蒙特娄议定书(Montreal Protocol)禁止使用一种卤碳化合物(halocarbon)的化学物质,它被认为是造成每年臭氧空洞加剧的罪魁祸首。

  专家表示,虽然臭氧层正在逐渐恢复,但制冷剂和喷雾罐中使用的消耗臭氧层物质可能要到2060年代才能从大气中完全消失。(编译/台北天文馆吴典谚)

资料来源:Phys.org

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  9月17日,中国大陆的神舟十二号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,执行此次飞行任务的太空人聂海胜、刘伯明、汤洪波安全顺利出舱,三名太空人结束长达三个月的太空生活,同时也证明了中国太空站首次载人飞行任务取得圆满成功。

9月17日,神舟十二号在东风着陆场成功着陆,这是太空人汤洪波(左)、聂海胜(中)、刘伯明(右)。(©新华社)
▲9月17日,神舟十二号在东风着陆场成功着陆,这是太空人汤洪波(左)、聂海胜(中)、刘伯明(右)。(©新华社)

  至于为什么他们都坐着?此次执行任务的三名太空人,着陆后需待在舱内一段时间,待稍微适应地面重力环境后,由工作人员协助出舱,他们在回到北京后仍需经历长达半年的医学隔离期、疗养期、恢复期才能回复正常生活,这是由于长期生活在太空的失重环境下,不论是骨骼、肌肉、神经乃至于身体的各个部位,都少了地球重力的影响而暂时失去正常机能,坐着实在是不得已而为之,不过从现场发回来的照片显示三位太空人状况良好,相信可以在预定的时间后回归正常生活。

  这次的载人飞行任务中,一举刷新了中国太空人单次驻留太空时长的纪录并完成多项试验,替未来的任务提供了宝贵的经验,此外,神舟十三号计划将于10月前往太空,并在原神舟十二号的基础上再延长三个月,也就是六个月,下次的任务仍会是三名太空人,至于正选名单目前尚未明朗,不过已经有人猜测,官方六月发布的三名神舟十二号备选太空人员即可能为神舟十三号的正选名单。(编辑/台北天文馆技佐许晋翊)

资料来源:人民网

发布单位:台北市立天文科学教育馆 观赏方式:以肉眼观赏即可 可拍照 ★★

  天和号核心舱是中国天宫号太空站的核心舱,原为天宫三号,天和号核心舱于2021年4月29日中午11时许于海南文昌航天发射场发射升空,并在起飞490秒后舱箭分离,按计划成功入轨。2021年至2023年间将与问天号实验舱以及梦天号实验舱对接,组建成大型的太空站,天宫三号已经取消发射计划,改为天宫号太空站。

  9月17日,神舟十二号返回舱虽已搭载三名中国太空人回到地面,但天和号核心舱仍可于地面见到,它将于9月24日04:38起过境北台湾上空,届时其亮度最高可达0.9等,比牛郎星还要亮,除了在Heavens-above网站可点击天和号为新目标以外,天和号核心舱也有可能凌日凌月,但其箭体较小不容易看见,有关该核心舱凌日凌月的相关预报讯息详见ISS Transit Finder。(编辑/台北天文馆技佐许晋翊)

天宫号太空站(天和号核心舱)过境北台湾
天宫号太空站(天和号核心舱)过境北台湾

发布单位:台北市立天文科学教育馆 观赏方式:以肉眼观赏即可 可拍照

  秋分是二十四节气之一,是太阳运行至黄道特定位置的一个时间点,落在每年的9月23日前后。今年秋分则发生在9月23日凌晨3点21分,而秋分前后一、两周正是观赏「黄道光」特殊景象的最佳时机。

  所谓的黄道光是太阳系内细小尘埃反射阳光所形成的微弱亮光,只有春、秋分时较容易看见。观赏黄道光可以利用秋分前后时节,在日出前2至3小时前往光害较少的地方,面向东方地平线附近即可看见呈三角形淡白色光锥的黄道光。民众也可以利用台北天文馆天文影片频道提供的阳明山、梨山及离岛等地的即时全天域影像,也有机会透过影像随时间的变化观察到黄道光!

  秋分的黄道光也因为出现在日出前的东方,早于曙光之前出现,被称为「假曙光」,欣赏黄道光时也可以留意周遭的自然环境,听一听是否有动物也误以为早晨到来了呢!

黄道光 冬季银河陈宜婷
黄道光 冬季银河,陈宜婷

  秋分也是天文上的分界点,古代中国人将太阳周年运动在天球上的轨迹(黄道)平分为24等分,按照季节更迭定义出24节气,方便农民依据节气安排农务。秋分的「分」即平分、一半的意思,它落在整个秋季(从立秋到立冬)正好过了一半的时间点;「分」也代表一天24小时昼夜均分,世界各地的白天与黑夜皆等长。

春分及秋分
春分及秋分,图片来源:中学生报

  春分及秋分时,世界各地的日出都在正东方,日落皆在正西方,中午太阳的仰角则会随不同纬度地区有差异。例如赤道地区正午的太阳在头顶正上方,一整天下来太阳从正东爬上天顶,再从正西直直落下,形成于地平线垂直的轨迹。在离赤道越北或越南的地方,正午的太阳会越低,太阳的轨迹与地平线的夹角也就越小,这个角度会是「90度」减「当地纬度」。如果是在北极点或南极点上,这个夹角等于「90度」减「90度」,0度!也就是说,太阳一整天都是贴在地平线上运行,出现太阳既不升起,也不落下的奇景!(编辑/台北天文馆虞景翔)

发布单位:台北市立天文科学教育馆 观赏方式:需以口径10公分(4吋)以上的天文望远镜观赏 可拍照

  小行星2021 NY1最接近地球的时间发生在9月22日,此时距离约0.01AU,约地球到月球距离的3.8倍,速度估计每秒约9.35公里,位于半人马座。2021 NY1将在9月下旬的几天内亮度可望增加至16等左右。

  2021 NY1于2021年7月7日由泛星计划(Pan-STARRS 1)所发现,属于阿波罗型小行星群的近地小行星,NASA喷气推进实验室(JPL)经过精密的轨道计算,小行星2021 NY1近期并不会对地球产生威胁。

  2021 NY1公转轨道周期为3.85年,直径约130~300公尺。利用喷射推进实验室所提供2021 NY1的轨道参数资料,可以在图中看见轨道的模拟状况。(编辑/台北天文馆赵瑞青)

小行星2021 NY1与地球最接近当天示意图,紫色线条为小行星预测路径。
小行星2021 NY1与地球最接近当天示意图,紫色线条为小行星预测路径。

小行星2021 NY1当天位置示意图。
小行星2021 NY1当天位置示意图。

发布单位:台北市立天文科学教育馆 观赏方式:肉眼观赏 可拍照 ★★★

  一般认为中秋节一定是满月,其实不然。今年9月21日中秋节是自2013年来,首次真正的满月。

什么是满月
  在天文上,不是月亮看起来圆就是满月,而是有精确定义:月亮和太阳在黄经差达到180度的瞬间。此次满月就发生在9月21日7时55分。

农历如何订日期
  农历月的制订是则从月亮的运动而来,规定一个月的开始是月亮位在朔的位置时,从朔到下一次朔的时间称为一个「朔望月」,平均为29.530589天。因此,农历朔(新月)订为初一,日期依序排下,所以农历月就有可能是29天或30天。至于哪个日期碰上望(满月)是不一定,从农历十四日至十七日都可能发生。

农历哪一天月亮最圆
  根据统计,农历十六日满月机率最高,占47%,农历十五日约37.5%,农历十七约占15%,农历十四只0.5%。如果只看2001年至2050年的中秋节当月的满月,发生在农历十六日最多为26次,农历十五日(中秋节)20次,农历十七日4次,农历十四日没发生满月,结果近似。

满月

历表:VSOP87/ELP2000-82
编算:高良超

  2022年将有两次日食、两次月食,现分别介绍如下:

一、5月1日 日偏食

见食地区
这次日食,在太平洋东南部、南美洲南部,南极洲极小部可以看到。

2022年5月1日日偏食概况
见食位置
食象            北京时间  地理经度 地理纬度
偏食始         02:45:19  -150°50′   -68°04′
食 甚         04:41:26    -71°25′   -62°07′
偏食终         06:38:01    -77°21′   -25°03′
食分=0.6393 γ:-1.1901 沙罗序列:119
详见2022年5月1日日偏食图

2022年5月1日日偏食见食区域

二、5月16日 月全食

见食地区
这次月食,在大洋洲东部、太平洋东部、北美洲(除北部),南美洲、大西洋、非洲、欧洲西南部及南极洲可以看到。中国不可见。

2022年5月16日月全食见食区域

2022年5月16日月食根数

2022年5月16日月全食概况

2022年5月16日月全食概况图

三、10月25日 日偏食

见食地区
这次日食,在非洲东北部、欧洲、亚洲西部可以看到。我国新疆、西藏、甘肃及青海极西部可见带食日落。

2022年10月25日日偏食概况
见食位置
食象           北京时间  地理经度  地理纬度
偏食始        16:58:19    -19°10′   66°28′
食 甚        19:00:09     77°25′    61°39′
偏食终        21:02:15     66°33′   17°33′
食分=0.8616 γ:1.0701 沙罗序列:124
详见2022年10月25日日偏食图

2022年10月25日日偏食见食区域

2022年10月25日日偏食全国见食情况.xlsx

2022年10月25日日偏食

四、11月8日 月全食 + 月掩天王星

月全食
这次月食,欧洲(除西南部)、亚洲、大洋洲、太平洋、北冰洋、北美洲、南美洲(除极东部)可以看到。中国可见。东北地区可见月食全过程,其他地区带食而出,其中华北、华东、华中、华南、西北(除新疆极西部和西藏极西部)可以看到初亏之后的月食过程,即可以看到全食现象,而新疆极西部、西藏极西部只可见到生光以后的月食过程,即看不到全食现象。

2022年11月8日月全食见食区域

2022年11月8日月食根数

2022年11月8日月全食概况

2022年11月8日月全食概况图

2022年11月8日月全食各地见食情况

2022年11月8日月全食全国各地见食.xlsx

月掩天王星
这次月掩天王星,格陵兰岛北部、欧洲东北部、亚洲大部、北冰洋、北美洲北部可以看到。中国全境可见。

月掩天王星概况          地理经度 地理纬度
掩始外切:18:51:32   99.97°    13.59°
掩始内切:18:51:41   99.93°    13.63°
掩  甚:20:39:46   134.76°    58.90°
地方视子:21:10:56   159.15°    70.28°
掩终内切:22:27:22   -105.76°    54.22°
掩终外切:22:27:31   -105.82°    54.19°
宽:3470公里
时长:68分22秒

2022年11月8日月掩天王星见掩区域

2022年11月8日月掩天王星世界见掩

2022年11月8日月掩天王星中国见掩

2022年11月8日月掩天王星各地见掩情况

2022年11月8日月掩天王星中国各县市见掩情况.xlsx

说明:

  2022年的日月食是根据VSOP87/ELP2000-82历表结合日月食理论计算而来,本年一共发生两次日食、两次月食,其中10月25日的日偏食,我国的新疆、西藏、甘肃和青海部分地区可见带食日落,其他地区不可见日食现象。本年日食图取自国台日食计算器,月食概况图则由月食计算软件绘制,由于计算方法的不同,可能会与其他资料值差1~2秒。同时对@张雷,@金龙鱼,@杨旸等同好的大力帮助,在此一并表示感谢。

  月食概况载半影食始、半影食终及初亏、食既、食甚、生光、复圆时的北京时间。月亮进入地球半影以后,月面光度看不出有显著变化,月亮开始进入本影的瞬刻是偏食的开始,叫做初亏。月亮完全进入本影的瞬刻是全食的开始,叫做食既。月亮中心和地影中心的相距最近的时刻,叫做食甚。月亮开始离开本影的瞬刻是全食的终了,叫做生光。月亮完全离开本影的瞬刻是偏食的终了,叫做复圆。食分(食甚时月亮边缘深入地影的距离和月亮直径之比)。月食时凡能看到月亮在地平线上的地方都可以看到月食,各食象的时间各地所看见的都是一样。

  如果要确切地知道某地是否可以看到月食,应先计算该地的月出、月没时刻,再看初亏、复圆间月亮是否在地平线上来决定。

  月食概况又载半影食始、初亏、食既、生光、复圆、半影食终时候半影及本影和月亮切点的方位角(从月面正北点向东算起),半影食始、初亏、食既、食甚、生光、复圆、半影食终时地球上见月亮正在天顶的地点的经纬度。

  日食概况载日食起迄时刻和见食地点。

  偏食始表示月亮半影锥轴初次和地面相切的时刻,就是地面最先看到初亏的时刻,并列出切点的经纬度。

  中心食始表示月亮本影锥轴初次和地面相切的时刻,并列出切点的经纬度。

  地方视午(或视子夜)的中心食表示太阳和月亮赤经相合的时刻,并列出月影锥轴与地面交点的经纬度。

  食甚表示日食食分最大的瞬刻,并列出经纬度。

  中心食终表示月亮本影锥最后和地面相切的时刻,并列出切点的经纬度。

  食分(日偏食)某地观测者所看到的太阳被月亮遮盖的分数。食分的大小是日面直径被遮盖部分与日面直径的比值。

  偏食终表示月亮半影锥轴最后和地面相切的时刻,并列出切点的经纬度。

  贝塞尔根数供精密计算日食时刻之用,它的几何意义如下:
假设一个平面通过地心,和月影锥轴相垂直,也就是和日月中心的连线相垂直,这平面叫做基本面,以地心为原点,基本面和赤道面的交线为X轴,向东为正。以在基本面上和X轴相垂直的直线为Y轴,向北为正。和基本面相垂直的轴为Z轴,向月亮方向为正。坐标以地球赤道半径为长度单位。
  X,Y是月影锥轴和基本面交点的坐标。
  d,μ是Z轴的方向;d是Z轴和赤道面的交角,μ是Z轴自历书子午圈算起的时角。
  L1,L2是半影锥及本影锥在基本面上的半径,以地球赤道半径为长度单位。L1恒为正值,L2和本影锥顶的z坐标同号。本影锥顶在基本面后面时,L2为负值,可以看到全食;本影锥顶在基本面前面时,L2为正值,可以看到环食。在极少数情况下L2在基本面上为正值,而在地面为负值,可以看到全食。
  f1,f2是半影锥和本影锥的半顶角。

致谢
(1)本章日食的数据是采用下列文献中的日食公式计算:
Hermann Mucke and Jean Meeus,Canon of Solar Eclipses,-2003 to +2526,Astronomishes BÜro,Vienna,Austria,1983
(2)本章的日食的贝塞尔根数及月食计算是采用下列书籍计算:
Explanatorysupplement to the astronomicalalmanac及《日月食计算》

  2022年的天象预报资料,可在“有趣天文奇观”网站下取得,欢迎多加利用!https://interesting-sky.china-vo.org/category/year/2022astronomical_events/


相关资料:

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  巴西的业余天文学家José Luis Pereira在2021年9月13日世界时22:39左右,发现木星可能遭受新的撞击。虽然当时天气不佳,但他怀疑在影像中看到了一些东西,之后随即使用DeTeCt软体搜寻可能的闪光,结果他所看到的很可能确实是一次撞击事件。DeTeCt软体是一套撞击闪光检测工具,可以分析木星和土星影像以搜寻由小天体撞击引起的潜在闪光,并分析及估计其撞击频率。

  若之后获得了证实,这将是木星遭受撞击以来的第8次纪录。木星受撞击的首次记录,是由舒梅克·列维九号彗星(Shoemaker–Levy 9)因受到木星强大引力牵扯而被分裂,这些被扯裂的碎片在1994年7月16日撞向木星南半球,留下了一连串明显的黑色疤痕,形成彗星撞木星的天文奇观,同时也是我们首次直接观测到太阳系天体的撞击事件。

  木星是太阳系中自转最快的行星,自转周期小于10小时,因此想要在发生撞击后找到其潜在黑点,需要知道它的经纬度。但由于木星是气体巨行星而非刚体,它的旋转速度会因纬度而异,赤道地区自转最快,南北极区自转速度较慢,这就是为什么需要使用3个系统做为参考框架。系统I适用于赤道10°以内的位置,即纬度10°N至10°S的范围(适用于目前发现的闪光);系统II适用于所有更高纬度地区;系统III则对应于行星磁层的自转速度,也是目前木星的自转官方周期。通常为了完整起见,会给出所有三个经度。

  Pereira在纬度-5.5°和经度105.7°(系统I/L1)、83.3°(系统II/L2)和273.4°(系统III/L3)捕获了闪光。此若获得证实,最可能的解释是受到小行星或彗星的撞击。(编译/台北天文馆赵瑞青)

资料来源:SKY & TELESCOPE

发布单位:台北市立天文科学教育馆

Continuum-normalized Balmer Hα spectra of SDSS J1337+3952 from Gemini GMOS across three runs, separated by black lines, along with the double-lined binary model. Credit: Chandra et al., 2021.

  国际天文学家团队使用斯隆数位巡天(SDSS)资料,发现一对奇特的双星,它编号为SDSS J133725.26+395237.7,是由两颗白矮星组成的双星。

  天文学家对于寻找和研究双白矮星(DWD)非常感兴趣,因为它们可能会合并为更大的白矮星,或许太阳附近的一些大质量白矮星,就是双白矮星合并结果。有些双白矮星在光谱下,能看到多普勒效应造成谱线交替出现双线和单线的现象,称为复线光谱双星(double-lined spectroscopic binaries)。由于具有良好测量质量和轨道等参数的双白矮星数量很少,因此寻找这类型天体至关重要。

  美国约翰·霍普金斯大学(Johns Hopkins University)的天文学家在第五代斯隆数位巡天(SDSS-V)的数据中发现SDSS J133725.26+395237.7,并使用北双子星天文台多目标光谱仪(GMOS-N)和NASA尼尔·格雷尔斯雨燕天文台观测,确认双白矮星的基本参数。他们认为轨道周期为99分钟,距离我们约368光年。主白矮星质量约是太阳的一半,半径仅太阳的0.0141倍。白矮伴星质量约为0.32个太阳质量,半径为太阳0.02倍。主星的冷却年龄为6亿年,伴星是12亿年。由于低质量伴星的冷却年龄较大,天文学家认为它原先是质量较大的恒星,它首先上升到红巨星分支,而后稳定传递质量给它的另一颗恒星。

  研究人员说,由于它们靠近地球且周期短,SDSS J133725.26+395237.7是已知在毫赫频率重力波最强天体之一。系统持续发射重力波,会使双星轨道缩小, 2.2亿年后造成碰撞,最后可能会合并形成一颗快速旋转,具有氦大气层的白矮星。(编译/台北天文馆研究员李瑾)

合并中的白矮星想像图
合并中的白矮星想像图

资料来源:Phys.org