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发布单位：台北市立天文科学教育馆 丨 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 ★★

　　八大行星中离太阳最远的海王星，将在2020/9/12上午4:26到达冲的位置，即以地球为中心，太阳和海王星分别位在地球两侧、赤经经度相差180度的地方。这是一年中海王星的最佳观测时机，因为海王星此时最接近地球、视直径最大、亮度最亮，且整夜可见。

　　本次海王星冲时，与地球距离约28.92AU，亮度7.8等，位置在宝瓶座方向，23:48时仰角达到最高的59度。它的位置可以利用秋季南天唯一的1等星“南鱼座北落师门”寻找，往秋季四边形方向延伸，海王星大约就在秋季四边形至北落师门的一半之处。建议以口径5~8公分以上的望远镜协助观察，可见到这颗蓝色的行星，它的视直径仅2.4角秒，在一般望远镜视野里的盘面很小，接近点状，要小心与其它背景恒星分辨。最好的方式是对着同一视野连续拍摄一段时间，其中会移动的天体，很可能就是海王星！

2020年9月12日晚上11点30分海王星位置示意图。（点选图片放大）
2020年9月12日晚上11点30分海王星位置示意图。（点选图片放大）

　　海王星是由英国数学家亚当斯和法国天文学家勒维耶分别计算它的轨道，后于1846年9月23日由柏林天文台发现，是天文学史上第一个透过力学计算而找到的新天体。海王星也是离太阳最远的行星，它的公转周期约165年，因此每年在天球移动的距离约2度，明年甚至后年海王星冲时它的位置都还会在宝瓶座，一直要等到2022年后它才会开始进入双鱼座的区域。（编辑/台北天文馆虞景翔）

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2016/9/3 台北天文馆胡佳伶拍摄的冲时的海王星影像，可明显看到它呈现蓝色色调。


航海家二号拍摄的海王星影像。到目前为止只有NASA的航海家二号探测船曾在1989年8月25日飞掠过海王星，使得它仍是太阳系中最神秘的行星。

航海家探测船 = 旅行者探测器

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发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　天王星和海王星是太阳系八大行星中最外侧的两颗，与木星和土星一样，体积质量大且主要由气体与冰所形成，有光环与众多卫星，一般将之归属于「类木行星」，更细致的分类则将之归为所谓的「冰质巨行星（icegiant）」。它们两个有许多性质类似，但许多性质又差异甚大，早已成为天文未解之谜其中之一。瑞士苏黎世大学（University of Zurich）PlanetS研究学者Christian Reinhardt等人提出一个可能的解释，认为这两颗行星其实曾遇到完全不同的撞击作用，才会导致它们差异甚大。相关论文发表在英国皇家天文学会月刊（MNRAS）中。

旅行者2号太空船拍摄的天王星（左）和海王星（右）。Credit: NASA/JPL。
旅行者2号太空船拍摄的天王星（左）和海王星（右）。Credit: NASA/JPL

　　天王星和海王星的质量、大小和组成成分都相差无几，与太阳的距离也都很遥远，这些都是它们相近之处。但有些特性却不相同，例如：天王星和它的主要卫星都与黄道面夹角约97度，而且相对于太阳是逆向自转等。此外，天王星的主要卫星都是规则轨道（regular orbit），与行星成几乎相同的一定轨道倾角，显示它们应在环绕天王星的同一盘面中形成，类似地球的月球一样；而海王星最大的卫星崔顿（Triton，海卫一）的轨道倾斜角非常大，因此很可能是被捕获的。最后，它们的热通量（heat flux）和内部结构也非常不一样，海王星似乎有自己的内部热能来源，而天王星只有来自太阳的热辐射。

　　由于它们的质量、与太阳的距离和化学组成等都近似，一般认为这两颗行星的形成途径相同。所以造成它们许多特性不同的原因，很可能是在太阳系早期撞击非常频繁的状况下，一起剧烈撞击事件造成它们有巨大差异。但先前相关的研究工作一般仅限于研究天王星受到撞击的结果，或是对撞击计算过于简化，因此所得结果不够清楚。

模拟天王星（上）和海王星（下）受到撞击的结果。Credit: Reinhardt & Helled，ICS，University of Zürich。
模拟天王星（上）和海王星（下）受到撞击的结果。Credit: Reinhardt & Helled, ICS, University of Zürich

　　Reinhardt等人利用高精度计算机仿真两颗行星都受到不同程度撞击的结果，如上图。先假定两者在撞击前的条件非常类似，然后受到质量约1-3倍地球质量的天体撞击后的结果能解释现今观察到的这些特性差异。其中在天王星的部分，一个擦边过的撞击事件导致天王星自转轴倾斜，但并未影响到天王星的内部，撞击溅出的物质多到能在天王星周围形成碎屑盘，进而在其中形成规则卫星。另一方面，海王星受到质量密度皆大的天体正面撞击后，使其内部深处的结构受到强烈影响，并因此导致缺乏规则轨道的大型卫星。这样的撞击不仅撞击天体残余物质沈积在海王星内部，并会重新搅拌混合行星内部深处的物质，因此会得出实际观测显示的海王星热通量偏高的现象。

　　虽然一向认为这两颗行星诞生之初的过程基本相同，但现在看来似乎也没那么相近。这些天文学家期盼未来有关天王星和海王星有关的太空任务能提供关键线索，给定这个假设的可能范围，让天文学家们能进一步了解太阳系的形成及类似质量的系外行星的状况。（编译/台北天文馆张桂兰）

资料来源：PlanetS

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发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　根据最新的研究，海王星最内侧的两颗卫星，它们的奇怪轨道是目前前所未见的。

　　行星轨道动力学专家称这是一场由小卫星海卫三（Naiad）和海卫四（Thalassa）上演的「躲避之舞」，这两颗行星是真正的伙伴，它们的轨道距离仅为1,850公里（以最短路径计算），海卫三（Naiad）的轨道是倾斜的，每次它经过速度较慢的海卫四（Thalassa）时，两者的距离几乎是永恒不变的，约3,540公里。

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海王星的卫星之舞：这一动画展示了海王星内圈卫星海卫三和海卫四的奇怪轨道是如何保证它们在绕着海王星运转时避开彼此的。

　　在这个永恒的舞蹈中，海卫三（Naiad）每7个小时绕着这个冰巨星旋转一次，而外侧的海卫四（Thalassa）则需要7个半小时。一个坐在海卫四（Thalassa）上的观察者会看到，海卫三（Naiad）在一个「以」字形变化的轨道上，从上面经过两次，然后从下面经过两次，这种模式永不间断，每四圈就一个循环。

　　研究人员说，尽管这种轨道模式看起来很奇怪，但便是如此才能保持稳定。这种重复的模式称为共振，行星、卫星和小行星可以跳很多不同类型的「舞蹈」，但这一次是天文学家们从未见过的，在远离太阳的引力范围边缘，太阳系外侧的巨大行星是引力的主要来源，它们通常拥有十几到几十个卫星。其中一些卫星是在它们的行星旁边形成的；有些则是后来被捕获，然后被锁定在他们母行星的轨道上；有些卫星的轨道与它们的行星自转方向相反。

　　海王星有14个已确认的卫星，其中最远的一颗是海卫十三（Neso），它的轨道呈椭圆形，距离海王星近4600万英里（7400万公里），需要27年才能完成一次绕行。而海卫三（Naiad）和海卫四（Thalassa）都很小，形状像一个胶囊，直径只有约60英里（100公里），它们是海王星七颗内侧卫星中的两颗，这个系统中交织着微弱的光环。那它们是怎么走到一起的呢？科学家们认为，最初的卫星系统是在海王星捕获其巨大的卫星海卫一（Triton）时被破坏的，而这些内部卫星和环是由残留的碎片所形成的。

　　玛丽娜·布罗佐维奇（Marina Brozovic）和她的同事们通过分析哈勃太空望远镜的观测结果，发现了这个不寻常的轨道模式，她说：「我们怀疑，是由于早先海卫一（Triton）与海王星其他内侧卫星的相互作用，才使海卫三（Naiad）进入了它现在倾斜的轨道，直到后来，在它的轨道倾斜被建立后，海卫三（Naiad）才与海卫四（Thalassa）产生了这种不同寻常的共鸣。」这项工作也为海王星内侧卫星的组成提供了第一个线索，研究人员利用观测结果来计算它们的质量及密度，发现其密度接近于水冰。

　　论文共同作者马克·肖沃尔克（Mark Showalter）说：「海卫三（Naiad）和海卫四（Thalassa）可能在这种结构中被锁在一起很长时间了，因为这使它们的轨道更加稳定。」（编译/台北天文馆许晋翊）

　　资料来源：美国宇航局-喷气推进实验室

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发布单位：台北市立天文科学教育馆 丨 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 ★

　　八大行星中离太阳最远的海王星将在2018/9/8凌晨2:27到达冲的位置，即以地球为中心，太阳和海王星分别位于地球两侧、赤经经度相差180度的地方。这是一年中海王星的最佳观测时机，因为海王星此时最接近地球、视直径最大、亮度最亮，且整夜可见。

　　本次海王星冲时，距离地球约28.93AU，亮度+7.8等，位于宝瓶座，整夜可见，不过在晚间20:00至凌晨3:50期间的仰角高度在20度以上，比较适合观察这颗亮度不高的行星。建议以口径5~8公分以上的望远镜协助观察，可见到这颗蓝色调的行星，可是它的视直径仅2.4角秒，在一般望远镜视野裡的盘面很小，接近点状，但又比点状稍微「肥」一点，要小心与其他背景恒星分辨。最好的方式是对着同一视野连续拍摄一段时间，其中会移动的天体，很可能就是海王星啰！

　　不过第27号小行星司箫星也恰在9/6冲，就在海王星附近，在影像中怎么分辨谁是谁呢？很简单，因为小行星比海王星的距离还近，在天空中移动的位置相对海王星来说比较大，所以只要看谁的移动距离比较大，就很可能是司箫星，移动距离较小的是海王星。

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2018/9/8凌晨2:27，海王星冲时所在位置示意图。


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2016/9/3台北天文馆/胡佳伶拍摄的冲时的海王星影像，可明显看到它呈现蓝色色调。

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发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　欧南天文台（ESO）的甚大望远镜（VLT），开始使用新的自适应光学系统（adaptive optics，AO），成效良好，获得不逊于哈勃太空望远镜的海王星影像。由于大气扰动会扰乱天体光线进入大气的方向，造成望远镜实际的解析力远逊于理论值。因此，天文学家发射昂贵且难维修的太空望远镜以避开大气扰动。但地面天文台也发展自适应光学来减轻并修正大气扰动的影响！

　　自适应光学系统在20多年前开始发展，原理是望远镜先观测恒星（引导星），并得到大气扰动造成的光波波前畸变（也就是模糊星点），由于已知所观测天体应该是点状，电脑计算后再改变反射镜形态为补偿，进而回复清晰的星点，而同视野的天体也获得修正。但受到技术限制，早期的自适应光学系统仅能观测近红外波段，且能够观测的有效视野较小。

　　最近，8米级的甚大望远镜开始使用新的自适应光学系统，名为Galacsi（Ground Atmospheric Layer Adaptive Corrector for Spectroscopic Imaging）。为了能观测没有适合的恒星为引导星的天区，它使用四个雷射创造自己的“恒星”， 并每秒修正镜片约1,000次，如此可消除望远镜上方900公尺大气造成的扰动。由ESO公布一系列海王星影像，显示该系统对大气扰动的补偿非常有效，观测效果丝毫不逊于哈勃太空望远镜。

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资料来源：Popular Mechanics

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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_3.jpg vtype_4.jpg 

　　2017年1月21日，妊神星恰巧与URAT1 533-182543掩星，天文学家利用此机会在欧洲12个不同位置望远镜联合观测，意外发现妊神星拥有环！

　　妊神星为第三大矮行星，仅次于阋神星、冥王星，位于海王星之外的古柏带（Kuiper belt 中国大陆译作：柯伊伯带）。发现者有些争议，加州理工学院团队与安达卢西亚天体物理研究所团队都宣称是第一个发现，最后以西班牙团队发现日期编号为2003 EL61。而以加州理工学院提议，夏威夷岛的保育女神Haumea命名。妊神星由于高速自转呈现奇特的椭圆形，大小为1960×1518×996公里。它拥有2颗卫星，分别以Haumea女儿命名为妊卫一（Hiʻiaka）和妊卫二（Nāmaka）。

　　天文学家借由此次掩星观测看见该环的半径约为2287公里，宽度为70公里，也精确测量妊神星的大小，并确认其密度与冥王星近似，为每立方公分1,885公克。此外科学家没发现大气，对于自转如此快的天体来说，倒是觉得意外。

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编译：JIM LEE
资料来源： https://www.space.com/38432-dwarf-planet-haumea-has-rings.html

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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_3.jpg vtype_4.jpg

1504617410771813.png　　八大行星中离太阳最远的海王星将在2017/9/5的13:27到达冲的位置，即以地球为中心，太阳和海王星分别位在地球两侧、赤经经度相差180度的地方。这是一年中海王星的最佳观测时机，因为海王星此时最接近地球、视直径最大、亮度最亮，且整夜可见。

　　本次海王星冲时，距离地球约28.94AU（天文单位），亮度+7.8等，位于宝瓶座，整夜可见，不过在晚间20:00至凌晨3:50期间的仰角高度在20度以上，比较适合观察这颗亮度不高的行星。建议以口径5~8公分以上的望远镜协助观察，可见到这颗蓝色调的行星，可是它的视直径仅2.4角秒，在一般望远镜视野裡的盘面很小，接近点状，要小心与其他背景恒星分辨。最好的方式是对着同一视野连续拍摄一段时间，其中会移动的天体，很可能就是海王星啰！

　　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。