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

  2022年11月8日的月全食是台湾地区睽违四年以来本影食全程可见的月全食,本次月全食为第136沙罗序列中的第20次。北美洲西部、日本全程可见,东亚、南亚及澳洲可见月出带食,南美洲可见月没带食。

月全食世界地图。

  台湾地区本影食全程可见,月球于17时2分东升,全食历时1时25.7分,自初亏到复圆,历时3时40.5分,食分1.364。在全食期间,还将发生月掩天王星,各地掩入及复出时间略微不同,以台北为例,此次月掩天王星,掩入19时5分,复出19时53分;台中掩入19时3分,复出19时50分;高雄掩入19时2分,复出19时46分。

本次月全食各时间段列表,依各地发生时间可能会有几秒钟的差异。
图说:本次月全食各时间段列表,依各地发生时间可能会有几秒钟的差异。

月全食掩天王星预报图。

资料来源:国际掩星计时协会IOTA。
预报资料来源:国际掩星计时协会IOTA

  以全球的角度而言,月掩行星很常发生,但是能看见某次月掩行星的区域其范围有限,因此以台澎金马地区而言,月掩行星反倒极难看见,以台北为例,上一次及下一次月掩行星都是掩金星,上一次发生于今年的5月27日中午时分,但天公不作美,无法欣赏;下一次则发生于2023年3月24日傍晚,只可见掩入且仰角极低。

  若仅计算月掩天王星,上一次发生在23年前,1999年11月15日;下一次则要再等16年,直到2038年4月12日;若再将月全食的条件纳入,下一次月全食掩天王星要等到4344年8月8日,可以说一生就这么一次,若是错过,即便重新投胎转世20次都没有机会看见。

  此外,由于天王星的亮度较低,一般的月掩天王星为了要拍摄出天王星,曝光时间势必要拉长,但相对的月亮也会变得极亮,唯有在本次的月全食期间,满月的亮度相对降低了99.999%,仅余下地球大气层折射出的红光,因此能借此机会拍到最完美的照片或影像。

如何观测月食?
  观察月全食不需要任何仪器,只需挑选东边地平面附近无遮蔽物、看得到月亮的地方,就可以仅用肉眼欣赏。若能使用脚架固定手机或相机、更可以轻松记录这个美丽的天象,是所有壮观天象中最容易观察的!以下为几种月食摄影方式:

月流迹摄影:
  从月出至复圆期间,将快门一直打开曝光,可以记录月全食的光度连续变化。拍摄月流迹须用广角镜头,且需先事前估算月球从开始到结束的位置,将镜头位置调整好,才能在同一影像内纪录下整个月食过程。

月全食流迹摄影。2007/8/28,吴昆臻摄于台北天文馆第二观测室。
▲月全食流迹摄影。2007/8/28,吴昆臻摄于台北天文馆第二观测室。

间歇摄影:
  类似月流迹摄影,相机与脚架位置固定不动,但快门每隔10~15分钟固定拍摄一次,并事后以影像软体予以合成;此外,还必须随月球的亮暗调整光圈大小与曝光时间。此次月食发生的仰角较低,搭配适当地景拍摄,容易得到不错的结果。

月食过程间隔摄影。
▲月食过程间隔摄影。

2019年夏,月落带食 林永敏摄。
▲2019年夏,月落带食 林永敏摄。

扩大摄影:
  利用相机配合长镜头或天文望远镜,将月球尽可能放大者来拍摄。调整好焦距,配合适当快门摄影。若配合地貌,可用此方法拍摄月出带食的美照。

大雪山月出带食 王志信摄。
▲大雪山月出带食 王志信摄。

地球影摄影:
  使用长镜头的相机,装设在赤道仪或摄星仪上,利用仪器追踪抵销地球自转所造成的星月移动,隔数分钟曝光一次,再事后以软体合成。这种方式可以拍到月球进出地球影的景象,并借以显示地影的大小与位置。拍摄前需先估算好食甚时刻月球位置,以此位置为视野中心。

月全食和地球本影摄影
▲月全食和地球本影摄影 王嘉辉摄。

月食的成因
  月球绕地球公转的轨道称为「白道」;跟着地球一起绕太阳公转的轨道称为「黄道」。月球公转过程中,和地球、太阳的相对位置一直改变,地球上的人们会见到不同形状的月球,称为「月相」或「月球的相位」。月相变化周期即为农历(阴历)的一个月,约29.53天,亦称为一「朔望月」。

月相变化示意图。
月相变化示意图。

  太阳光照射物体时,会在物体背面形成阴影。由于地球是球形,且太阳体积比地球大许多,故地球阴影是圆锥形的,其中深灰色小圆锥称为「本影」,阳光完全无法抵达;浅灰色大圆锥称为「半影」,仍有一部分的太阳可以照射到此处。

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本影与半影示意图。

日月食成因示意图。
日月食成因示意图。

  白道面和黄道面两者并不重合,而是有个约5°9'的夹角。当月球在望的位置时,不一定会恰好落在地球阴影中;唯有位在白道面和黄道面的交点(节点)附近时,才有机会形成月食。 故月全食发生有2个必要条件:(1)为月球必须在望的位置,(2)月球必须在白道面与黄道面的交点上,简而言之,就是月─地─日必须几乎成一直线。

  因月球位置并不见得会恰好全部落在地球本影中,若月球全部进入地球本影中,则为月全食;若仅从地球本影边缘通过,只有一部分月面被遮,则形成月偏食;若月球全部位在地球半影中,则为半影月食。半影月食的光度变化非常小,除非用比较灵敏的摄影器材或光度观测仪器,否则不太容易用肉眼看出变化。

月食种类、成因与各阶段名称示意图。
月食种类、成因与各阶段名称示意图。

为何月全食的月亮是红色的?
  当月全食发生时,月球进入地球本影,阳光本会完全被地球遮蔽而使得地球上的人们看不见月亮,然而因地球具有大气层,阳光经地球大气层的散射与折射后,短波长的蓝光被散射掉,长波长的红光则被大气层折射至月球表面,因而使月亮呈现红色。

为什么月全食的月亮是红色的?
月全食时的红色月亮成因示意图。

为什么月全食的时间有长有短?
  月全食由食既至生光的全食阶段时间长短每次都不相同,主要是受到几个因素的影响:
  1.地球绕太阳公转的轨道是椭圆形的,因此有时比较靠近太阳,有时离太阳比较远,地球阴影圆锥的大小会随之改变,反之地球上所见的太阳大小也会随之不同。
  2.月球绕地球公转的轨道也是椭圆形的,所以地球上所见的月球大小也会不同。
  3.月全食发生时,如果非常接近地影中心的位置,则月全食的长度也会比一般的长。

影响月全食过程长短的原因。
影响月全食过程长短的原因。

  上图中灰色部分表示地球本影,暗红色部分表示月球,十字线表地影中心。(a、b)假设地影大小、月球大小均相同,则月球经过地影的路径不同,全食总长度便不同。(c、d)假设地影大小相同,所走路径亦相同,则月球大小不一样,全食总长度亦不同。(e、f)假设月球大小相同、所走路径相同,则地影大小不同,全食总长度亦不同。

20世纪至22世纪的月食统计与比较

  每年可能发生的月全食最多只会有3次,最少则连1次都没有;但若将月偏食与半影月食也计入,则一年的月食发生次数可多达5次,最少2次。而每一次月食的状况也都不相同。下表为20世纪至22世纪的月食统计与比较,日期均以国际标准时UT为准:

         20世纪(1901-2000) 21世纪(2001-2100) 22世纪(2101-2200)
一年有2次月食的年数 78        78         72
一年有3次月食的年数 15        16         19
一年有4次月食的年数 7         6         8
一年有5次月食的年数 0         0         1(2132年)
月食总次数     229        228        238
全食总次数     81(35.4%)     85(37.3%)     69(29.0%)
偏食总次数     65(28.4%)     57(25.0%)     88(37.0%)
半影食总次数    83(36.2%)     86(37.7%)     81(34.0%)
时间最长的月全食 2000.07.16(1h46m24s) 2018.07.27(1h42m57s) 2123.06.09(1h46m06s)
时间最短的月全食 1917.12.28(0h11m58s) 2015.04.04(0h4m43s)  2155.09.11(0h02m36s)
食分最大的月全食 1953.07.26(1.8628)  2029.06.26(1.8436)  2170.05.30(1.8330)
食分最小的月全食 1917.12.28(1.0056)  2015.04.04(1.0008)  2155.09.11(1.0003)

(编辑/台北天文馆技佐许晋翊)

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

  月球绕地球公转,月球在天球上以每天约13度自西向东移动。若月球恰好通过远方天体与观测者之间而遮蔽该天体,就会发生月掩星。由于月球的赤道地平视差约达1度,各地见到的月掩星时间略有不同,以下预报资料以台北为计算基准。

  在10月3日傍晚将发生月掩斗宿五(人马座τ星),斗宿五位于人马座,亮度约3.3等。斗宿五的表面温度比太阳略低,颜色呈现淡橘色。掩星当天为上弦月,亮面范围约55%,斗宿五于16时39分从暗缘掩入,17时10分从亮缘复出,下图为月掩斗宿五掩入至复出月球的相对位置。但由于当时太阳仍未西沉,因此不易看见,需使用双筒望远镜或小型望远镜等设备。(编辑/台北天文馆赵瑞青)

2022/10/3 月掩斗宿五示意图。
2022/10/3 月掩斗宿五。以上示意图由Stellarium软体产生。

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 ★★

  月球绕地球公转,因此月亮在天球上以每天约13度自西向东移动。若月亮恰好通过远方天体与观测者之间而遮蔽该天体,就发生月掩星。由于月球的赤道地平视差约达1度,各地见到的月掩星时间略有不同,以下预报资料以台北为计算基准。

  在8月30日中午将发生月掩太微左垣二(东上相,室女座γ星),它是一对双星,亮度分别是3.48和3.50等,合起来是2.8星等。由于位于黄道以北2.8 度,因此常被月球遮挡。8月30日当天为眉月,月龄2.7,亮度约为-8等。以台北位置预测,太微左垣二于11:36从月球暗缘掩入,仰角约为46度,12:55由月球亮缘复出,仰角约为59度。由于掩星时日正当中无法直接以肉眼观测,难度极高。建议使用能自动寻星的赤道仪观测,而且须小心不能将望远镜指向太阳,否将导致永久性失明。(编辑/台北天文馆研究员李瑾)

2022/08/30 月掩太微左垣二。
2022/08/30 月掩太微左垣二。以上示意图由Stellarium软体产生。

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 ★★★

  5月27日将发生难得的月掩金星,全球仅东非部分地方、东南亚、中国东南方及台湾、日本南境区域可见。何谓「月掩金星」呢?当月球在背景星空中移动时,有时会遮掩远方的星体,这种天象称作月掩星。当月球遮掩的是金星时,即称为月掩金星,此时金星、月球与地球将排成一直线,其原理与日全食相似。

全球可见月掩金星区域
图说:全球可见月掩金星区域(出处:in-the-sky.org)

  5月27日当天为残月,月龄26.5,亮度约为-7.5等,而金星亮度约为-3.9等,但因为月掩金星发生时间为中午,此时日正当中,观测难度较高,无法直接以肉眼观测。建议使用能自动寻星的赤道仪,在事件发生前一夜,先行定位校正,次日于白天自动搜寻金星,或日出前找到金星后持续追踪,直到事件发生。提醒白天使用望远镜观测时,必须千万小心,不可将望远镜指向太阳,否将导致永久性失明。

  以台北位置预测,金星于中午12:00从月球亮缘掩入,仰角约为49度,13:03由月球暗缘复出,仰角约为35度。

月掩金星示意图
图说:月掩金星示意图

月掩金星路径示意图
月掩金星路径示意图。以上示意图由Stellarium软体产生。

  月掩金星和日食一样,每年都可能发生,但只有部分地区可见。这次的可见区域包括台湾、香港及东南亚地区。虽然台湾地区在2023年3月24日傍晚还有一次看到月掩金星的机会,但因仰角过低,观察困难,而且只能看到掩入而无法见到复出。之后要到2036年9月17日才有机会再度观赏到完整的月掩金星。(编辑/台北天文馆林琦峯)

发布单位:香港天文学会 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

  2022年4月5日(农历三月初五,星期二),月掩金牛座5.9等恒星月增一(39 Tauri)。

  月增一是四合星。掩始现象:香港20时01分,恒星由月球暗缘消失。香港掩始时月球仰角29度,地平方位284度。

香港所见的月掩月增一模拟影像。
香港所见的月掩月增一模拟影像。Credit: SkySafari

  月(Moon star)是中国古代星官之一,属于二十八宿西方七宿的昴宿,在昴宿星团之东,含一颗星,位于现代星座划分的金牛座。

  《甘石星经》:「月一星,在昴之南,毕之北。月积在昴、毕,日积在氐、房,自司其行度。」古人认为月在西方出生,所以月积位于西方白虎中间的昴宿内。

  有趣的是有学者发现,日星和月星所在位置,刚好把黄道分成两部分,虽然这两部分的黄经差不相同(月至日为175度,日至月为185度),但太阳由月星走到日星,和由日星走到月星所需日数基本上是相同。显示早在汉代,中国人已经知道太阳在黄道的运行速度并不均匀。

  清代星表《仪象考成》和《仪象考成续编》增星一颗。(香港天文学会余惠俊)

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

  氐宿一是天秤座内第二亮的恒星,但在拜耳星命名法则里被列为α,这是由于它比较靠近黄道的缘故,同时它也是一对双星,透过望远镜可以清楚地将其辨认出来,较亮的一颗其星等达2.74等,暗的则为5.15等。它们距离地球约为77光年,它原先的固有名源自于阿拉伯文(الزبن الجنوبي),翻译之后为南方的钩爪。

  在中国古文化中,东方苍龙中的角为苍龙犄角、亢为苍龙的脖子,那么氐可理解为龙的前足,例如《尔雅·释天》:「天根,氐也。」注称:「角,亢下繫于氐,若木之有根。」,氐字作动词有抵达的意思,又是通底字,表根基、最底层等含义,故以此解释。氐宿属于天秤座,氐宿一、氐宿三、氐宿四都是二至三等的较亮恒星,其中氐宿一就位于黄道上。

  本次月掩氐宿一将于3月22日0时32分从月球的亮面开始掩入,1时49分于月球的暗面掩终,该恒星甚至可以在都市地区隐约看见,故透过双筒望远镜观赏会是不错的目标之一,此外,过去月掩星的对象均无此程度的亮度,即便于亮缘掩入前,其亮度的反差仍可见到氐宿一。

  当天的月相为亏凸月,其仰角也可达到45度,下图是掩星前月球及氐宿一的大致位置。(编辑/台北天文馆技佐许晋翊)

月掩氐宿一
2022年3月22日0时,月掩氐宿一模拟画面。以上示意图由Stellarium软体产生。

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

  由于月球绕地球公转,因此月亮在天球上以每天约13度自西向东移动。若月亮恰好通过远方天体与观测者之间而遮蔽该天体,就发生月掩星。由于月球的赤道地平视差约只有1度,而且月球的视直径约0.5度,所以月掩星不仅有地区限制,而且各地见到的情形与时间也有差别。因此,以下预报资料以台北为计算基准,其他地区会有数分钟差异。

  在2月17日凌晨将发生月掩轩辕十三。当天为满月。轩辕十三在狮子座,亮度为3.5星等,光谱类型为A0Ib,是恒星光谱分类的标准星。以台北位置预测,届时轩辕十三于1:09掩入,2:20分复出。掩入时的仰角约75度,复出时仰角约60度,由于仰角高且轩辕十三相当亮,以双筒望远镜就有机会看到。(编写/台北天文馆研究员李瑾)

2022年2月17日凌晨,月掩轩辕十三示意图。
2022年2月17日凌晨,月掩轩辕十三示意图。以上示意图由Stellarium软体产生。

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

  月球绕地球公转,因此月亮在天球上以每天约13度自西向东移动,如此27天多会绕天空1圈。若月亮恰好通过远方天体与观测者之间而遮蔽该天体,就发生月掩星。由于月球的赤道地平视差约只有1度,而且月球的视直径约0.5度,所以月掩星不仅有地区限制,而且各地见到的情形与时间也有差别。以下预报资料以台北为计算基准,其他地区会有数分钟差异。

  在2022年2月9日将发生极为少见的月掩谷神星。当天为盈凸月。月亮被照明范围为58.4%,谷神星亮度仅8.4星等。届时谷神星于17:52于暗缘掩入,19:33于亮缘复出。由于谷神星亮度低,掩入时天空仍然明亮,之后是亮缘复出,观测这两事件观测具挑战,建议使用已定位校正的天文望远镜搜寻谷神星的座标,较有机会观看。

  谷神星位于火星和木星轨道之间的主小行星带,直径约945公里,属于矮行星。它在1801年1月1日被发意大利天文学家皮亚齐所发现,当初被定义为最早被发现,也是最大的小行星。在2006年国际天文学联合会将谷神星改分类为矮行星。(编写/台北天文馆研究员李瑾)

2022年2月9日月掩谷神星示意图。
2022年2月9日月掩谷神星示意图。以上示意图由Stellarium软体产生。

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

  当月球在背景星空中移动时,有时会遮掩住位于远方的星体,这种现象称作月掩星。2月6日晚间19:06月球将会遮掩位于双鱼座中的恒星外屏四,届时月龄5.3的眉月附近可见亮度约4.8等的外屏四。

  以台北地区的发生时间为例,2月6日晚间19:06,外屏四将从月球暗缘掩入,20:02从亮缘复出。掩入时的仰角约45度,复出时仰角约33度,由于双鱼座将逐渐西沉,因此可以寻找西方较无遮蔽处观赏,有兴趣欣赏的民众可以提早五至十分钟开始观察,下图则为月掩外屏四掩入至复出月球的相对位置。(编辑/台北天文馆赵瑞青)

2021年11月29日月掩内屏二(室女座nu)示意图。
2022年2月6日月掩外屏四示意图。以上示意图由Stellarium软体产生。