发布单位:台北市立天文科学教育馆

  碳是地球生命的基础,近期好奇号火星车发现不寻常的碳元素的比例,可能与生命有关。好奇号于2012年8月降落在火星宽约154公里的盖尔陨石坑内,任务是确定该区域是否曾能提供微生物生存。研究小组很快就确定,数十亿年前此处存在数百万年的湖泊和溪流系统,可能能提供生命环境。

  这些含碳物质是2012年8月至2021年7月之间在盖尔陨石坑沉积物中收集。好奇号总共加热了24个粉末样品以分析化学物质,揭示碳12和碳13同位素混合物比例变化大。其中某些样本富含碳12,有些区极度稀少。在地球上,生物优先使用碳12进行代谢,因地球古代岩石样本中若富含碳12通常被解释为生物化学的信号,但是对火星碳循环的了解还不足认定是生物反应。

  研究人员对碳信号提出了三种可能的解释。有可能是火星微生物产生甲烷,进入火星大气后与紫外线作用转化为更复杂的有机分子,之后落回地面进入岩石中。但是,也可能是非生物的二氧化碳与紫外线反应结果。甚至是太阳系经过含碳的分子云而造成的。研究团队认为还需要更多数据探索原因。相关论文发表在PNAS学刊。(编译/台北天文馆研究员李瑾)

好奇号在第2,729个火星日拍摄盖尔陨石坑的景观。在这位置,好奇号钻“爱丁堡”孔,获得富含碳12的样品。
好奇号在第2,729个火星日拍摄盖尔陨石坑的景观。在这位置,好奇号钻“爱丁堡”孔,获得富含碳12的样品。

资料来源:Science Alert

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发布单位:台北市立天文科学教育馆

  有种系外行星称为热木星,它的特色就是紧贴着母恒星,因此非常热,甚至有可能被重力扭曲变形。天文学家使用欧洲太空总署的系外行星特性探测卫星 (CHEOPS),真的看到这种变形的行星了。

  这颗系外行星称为WASP-103b,它围绕着恒星WASP-103,距离约1,800光年。它几乎是颗标准的热木星,不但如木星是气态巨行星,而且非常靠近其母恒星。依现行理论模型,气体行星不可能在那里形成,因为恒星的重力、辐射和强烈的恒星风会阻止气体聚集。但热木星确实存在,迄今已发现近5,000颗系外行星之中,超过300颗可能是热木星。天文学家认为它们在更远处形成之后才向内迁。

光变

  WASP-103b于2015年首次被检测到,它的周期只有0.93天,距离母星仅0.02天文单位,因此温度高达2500K。虽然WASP-103b不小,但无法直接看到,只能测量它从恒星前面经过,造成母星亮度的下降,甚至测到它经过恒星后面时造成更微弱的亮度变暗。欧航局的CHEOPS以高精度测光,测量WASP-103的多次过境后,使天文学家能够计算出系外行星外观、质量分布,并获得行星对应潮汐力造成弹性响应(Love number)系数,而能了解系外行星组成。因为材料对变形的抵抗力取决于它是由什么组成物质。根据分析结果,WASP-103b非常类似木星,具有相似的组成和结构。但它比木星脆弱多了,它的质量是木星的1.5倍,但直径是2倍。这表示行星正在膨胀,可能是由于恒星的热所造成。大多数热木星的轨道周期越来越短,但WASP-103b的轨道周期似乎变长。天文学家认为有可能是另一物体正在破坏轨道,或是测量上的偏差。因此还需要更多观测,或许未来韦伯太空望远镜可以帮助了解此现象。相关论文发表在Astronomy & Astrophysics学报。(编译/台北天文馆研究员李瑾)

系外行星

资料来源:Science Alert

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发布单位:台北市立天文科学教育馆

TESS达到了5,000颗系外行星候选的里程碑。
图说:地图上挤满了来自美国NASA TESS任务的5,000多颗候选系外行星。2021年12月21日,麻省理工学院TESS科学办公室发布了一批TESS感兴趣的天体(地图上的大橙色点),使目录达到了5,000颗的里程碑。图片来源:NASA/MIT/TESS提供。

  美国NASA凌日系外行星巡天卫星(TESS)发现的候选行星目录最近超过了5,000个TOIs(感兴趣的天体)。

  自2018年该任务开始以来,该目录一直在稳步增长,这批TOIs将目录增加到5,000多个,其中大部分来自麻省理工学院博士后Michelle Kunimoto领导的微弱星体搜索(Faint Star Search)。

  现在,TESS正在观测北半球和黄道平面,包括克卜勒和K2任务之前观测到的天空区域。2021年12月底增加的TOIs是TESS任务的第三年,从2020年7月到2021年6月。TESS重新观测了地球南半球的可见天空,重新观测了2018年该任务开始时首次观测到的恒星。TESS任务预计延长至2025年之后,如此应该会揭开更多新的系外行星候选者的面纱。

  发现更多的候选行星并将它们添加到TESS感兴趣的天体目录中是第一步。接下来,世界各地的天文学家将研究这些TOIs,以确定它们是否是真正的行星,而TESS任务中确认的系外行星(2021年12月20日为175个)的目录将继续增加。(编译/台北天文馆吴典谚)

资料来源:Phys.org

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发布单位:台北市立天文科学教育馆

  圣路易斯华盛顿大学地球物理学家Anne M. Hofmeister领导了一项研究,提出地球-月亮-太阳系统中不平衡的力和力矩推动了整个地函的循环。这项新研究发表在美国地质学会即将出版的纪念地质学家Warren B. Hamilton的作品集的一部分。

  地球内部的运动普遍认为和内部放射性元素所产生的衰变热及地球形成时的碰撞所产生的剩馀能量的消散有关。但即使是地函热对流的支持者也承认,那部分的内部热能不足以驱动大规模的构造运动,意即,用热对流来解释观测到的板块运动还有其他问题。

  相反,地球板块的移动可能是因为太阳对月球施加强大的引力,导致月球围绕地球的轨道变长。Hofmeister说,随着时间的推移,地球和月球之间的共同质心已经更接近地球表面。因为摆动的质心距离地心约4,600公里,除了质心之外,地球的切线轨道加速度和太阳拉力是不平衡的,导致又薄又冷又脆的岩石圈发生破裂。

  地球自转使地球从完美的球形变成扁平状,这也导致了岩石圈的脆性破坏。作者认为,这两个独立的应力形成了在地壳中观察到的板块拼接。板块运动的多样性来自于不平衡引力随时间引起的大小和方向的变化所产生。

  Hofmeister建议可透过对冥王星和其卫星的研究来作测试。(编译/台北天文馆吴典谚)

太阳、月亮的引力可能驱动地球的板块运动。
图说:太阳、月亮的引力可能驱动地球的板块运动。

资料来源:Phys.org

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数据来源:中国科学院紫金山天文台
资料整理:杨旸、高良超
时刻系东经120度标准时(北京时间)

  天象包括行星天象(合日、冲日、凌日、大距、行星最接近地球、过远近日点、升降交点、纬度最南最北,以及行星相合、行星合恒星等),月相,月球过远近地点、月掩行星和恒星,日月食,二分二至,彗星,流星雨,变星等诸多天文事件。

  2022年2月1日为农历壬寅年正月初一,这个农历年自公历2022年2月1日开始至2023年1月21日止,计355日。

  2月份水星、金星及火星,日出前可见于东南方低空,其中水星17日西大距;木星在上半个月日没后可见于西南西方低空,之后接近太阳不易见;土星本月接近太阳不易见。晚间21时过后,东北方大熊座的北斗七星完全升起,与西北方的仙后座“W”5星,对映着正北方的北极星。详看北极星的右下侧,可见到与其一起计有7颗星星排列成小北斗的型态,这就是小熊座。小熊座中第2亮的β星,中国古代称为“帝星”,现今称为北极二,因岁差之故,在两三千年前较为接近天北极,所以是当时的北极星。冬夜星座的明暗分布及排列形状是较容易辨识的,公众夜间若见到户外的夜空晴朗,不妨出门至视野好且安全的地方,利用手机中下载的星图软件,抬头试着辨认星空。其中最为容易辨识的就是猎户座,还有环绕其周边的冬季亮星及星座。

太阳系天体动态
太阳:由摩羯座运行至宝瓶座。
水星:晨星。由人马座移至摩羯座,逆行,4日留后转顺行。17日西大距,日出前可见于东南方附近低空。视星等+1.2→-0.1等,视直径9.3”→5.9”。
金星:晨星。在人马座顺行,日出前可见于东南方附近低空。视星等-4.8→-4.9→-4.7等,视直径49.2”→32.0”。
火星:在人马座顺行,日出前可见于东南方附近低空。视星等+1.4→+1.3等,视直径4.3”→4.6”。
木星:在宝瓶座顺行,接近太阳不易看见。视星等-2.0等,视直径33.6”→33.0”。
土星:在摩羯座顺行,5日合日,接近太阳不易看见。视星等+0.7→+0.8等,视直径15.2”→15.3”。
天王星:在白羊座顺行,日没后可见于西方。视星等+5.8等,视直径3.5”。
海王星:在宝瓶座顺行,日没后可见于西方。视星等+7.9→+8.0等,视直径2.2”。

2022年可见行星一览表

2022/2/3 木星合月 ★★
  2月3日05:10木星合月(视赤经22h38m47s),地心所见木星在月球以北4.32度的地方,不过此时它们尚未升起而不得见。待日落后朝西南低空观看,可以看到一个月龄2.4的蛾眉月,右侧是一颗-2.0等的木星,两者位于宝瓶座中。

2022/2/3 木星合月

2022/2/4 立春 ★
  2022年2月4日04时51分立春,太阳到达视黄经315度。立春为“四立”之一,古代“四立”,指春、夏、秋、冬四季开始。

2022/2/6 月掩外屏四 ★
  2月6日晚上,月掩外屏四(双鱼座μ星,4.8等),恒星从月球暗缘掩入、亮缘复出。月球为月龄5.4、上弦前2天的蛾眉月。外屏四是双鱼座的一个包含三颗成员星的聚星系统,距离地球约360光年。可用小型天文望远镜追踪观测。

月掩外屏四概况              见掩位置
食象  北京时间  地理经度  地理纬度
掩 始:16:01:57   37.92°  -15.99°
食 甚:18:16:10    86.63°  17.56°
掩 终:20:30:20  152.82°  35.36°
宽:3453,掩食时长:88分53秒

2022/2/6 月掩外屏四见掩地区
R219 = mu Piscium = 外屏四

2022/2/10 毕宿五合月 ★
  2月10日16:53毕宿五合月(视赤经4h37m11s),地心所见毕宿五在月球以南6.68度的地方。日落后可见,还能看到金牛座毕宿五与它右侧的昴星团、左侧的猎户座腰带和大犬座天狼星连成一线。

2022/2/10 毕宿五合月

2022/2/13 金星最亮 + 火星合金星 ★★★★★
  金星在中国古代称为太白、明星或大嚣,早晨出现于东方称启明,晚上出现于西方称长庚。金星在下合日前后一个月左右会变得最亮。由于金星下合日刚发生于1月9日,自然会在2月13日2时再次成为最大亮度。09:19火星合金星(视赤经19h02m16s),地心所见火星在金星以南6.58度的地方。火星亮度1.3等,金星的亮度高达-4.9等,早晨就能看到。下一次火星合金星是3月12日。
  警告:日出后不要用肉眼直视太阳,这样做会导致眼睛的永久性损伤!

2022/2/13 金星最亮 + 火星合金星

2022年金星的位置

2022/2/14 北河三合月 ★
  2月14日(情人节)07:28北河三合月(视赤经7h46m40s),地心所见北河三在月球以北2.55度的地方。凌晨4时前可见于西方地平;傍晚时可见于东方天空。入夜后可以看到双子座头部的北河二、北河三与盈凸月三个天体排列成一线。

2022/2/14 北河三合月

2022/2/15 元宵 ★
  2022年的元宵月是“十五的月亮十七圆”,最圆时刻(望)出现在2月17日0时56分。由于月球绕地球运行的轨道是椭圆形的,因此月球在不同位置公转的速度快慢并不相等。月球离地球近时公转速度快一些,离地球远时公转速度慢一些。不过这不影响家人共同赏月。

2022/2/17 轩辕十四合月 + 月掩轩辕十三 ★★
  2月17日00:56满月;01:46轩辕十四合月(视赤经10h09m33s),地心所见轩辕十四在月球以南4.84度的地方。同时还发生月掩轩辕十三(狮子座η星,3.5等),恒星从月球亮缘掩入、暗缘复出。透过双筒或小型天文望远镜就可见到这个有趣的瞬间,有兴趣欣赏的天文爱好者可以提早五至十分钟开始观察。

2022/2/17 轩辕十四合月 + 月掩轩辕十三

月掩轩辕十三概况            见掩位置
食象   北京时间  地理经度  地理纬度
掩 始:23:07:20   40.76°    25.85°
食 甚:01:21:28  108.13°   24.12°
掩 终:03:35:37  156.81°  -14.11°
宽:3409,掩食时长:88分50秒

2022/2/17 月掩轩辕十三见掩地区
R1484 = eta Leonis = 轩辕十三

2022/2/17 水星西大距 ★
  水星西大距的时间为2月17日05时07分,最大离角26.3度、视星等0.0等。位于摩羯座内,日出前可见于东南方附近低空。

2022/2/17 水星西大距

2022/2/19 雨水 ★
  2022年2月19日00时43分雨水,太阳到达视黄经330度。历书中记载:“斗指壬为雨水,东风解冻,冰雪皆散而为水,化而为雨,故名雨水。”

2022/2/21 角宿一合月 ★
  2月21日03:34角宿一合月(视赤经13h26m21s),地心所见角宿一在月球以南5.25度的地方。角宿一合月时,地处东经117.37度经线上的人们还可以看到室女座的最亮星角宿一与月球视赤经相合,并同时到达中天。中天(Culmination)即是天体正经过当地子午圈的时刻。

2022/2/21 角宿一合月

2022/2/24 心宿二合月 ★
  2月24日13:50心宿二合月(视赤经16h30m46s),地心所见心宿二在月球以南3.44度,日出前可见于南方。

2022/2/24 心宿二合月

2022/2/27 金星合月 + 火星合月 ★★★★
  2月27日14:28金星合月(视赤经19h41m13s),地心所见金星在月球以北8.74度的地方;16:59火星合月(视赤经19h47m50s),地心所见火星在月球以北3.52度的地方。黎明时朝东南方附近低空观看,金星比火星更耀眼。次日28日火星和残月的间隔会稍微窄一点,但是月球的高度会低一些。

2022/2/27 金星合月 + 火星合月

2月中国各地见月掩星时间表

2022年2月月掩星

月掩星

天文现象
01日                   春节,农历壬寅(虎)年正月初一
01日 13时46分 朔
01日 16时57分 土星合月,土星在月球以北4.21度(瞬时中天经度:52.2度)
02日                   室女座U星极大(米拉变星,7.4~13.5等,周期206日)
02日 03时48分 仙后座RZ星极小(大陵五型食变星)
02日 04时          19P/Borrelly包瑞利彗星通过近日点(周期6.8年,木星族)
03日 00时          C/2021 K3 (Catalina)卡特琳娜彗星通过近日点
03日 05时10分 木星合月,木星在月球以北4.32度(瞬时中天经度:-110.8度
04日                   白羊座U星极大(米拉变星,7.2~5.8等,周期371日)
04日 04时51分 立春,太阳视黄经315°,太阳视赤纬-16°20′
04日 05时13分 海王星合月,海王星在月球以北3.86度(瞬时中天经度:-99.8度)
04日 06时17分 水星留(视赤经19.72h),转为顺行
04日 08时          C/2021 D2 (ZTF)彗星通过近日点
05日 00时10分 天秤座δ星极小(大陵五型食变星)
05日 03时05分 土星合日,土星在太阳背后,不可见
05日 03时49分 天琴座β星渐台二极小(渐台二型食变星原型)
05日 15时00分 月球过天赤道,进入北半球
05日 17时52分 仙后座RZ星极小(大陵五型食变星)
06日 17时14分 英仙座β星大陵五极小(大陵五型食变星原型)
06日 22时33分 仙后座RZ星极小(大陵五型食变星)
07日 16时          P/2011 W1 (Panstarrs)泛星5号彗星通过近日点(周期10.1年,木星族)
07日 22时          86P/Wild威尔德3号彗星通过近日点(周期6.8年,木星族)
08日 03时14分 仙后座RZ星极小(大陵五型食变星)
08日 03时39分 天王星合月,天王星在月球以北1.17度(月掩天王星,南极可见)(瞬时中天经度:-33.9度)
08日 18时          259P/Garradd杰拉德4号彗星通过近日点(周期4.5年,恩克型)
08日 21时50分 上弦
09日 14时12分 月球过升交点
10日 16时53分 毕宿五合月,毕宿五在月球以南6.68度
11日 10时37分 月球过远地点:404897km,视直径29.5′
11日 17时18分 仙后座RZ星极小(大陵五型食变星)
11日 23时43分 天秤座δ星极小(大陵五型食变星)
12日 20时          348P/PANSTARRS泛星62号彗星通过近日点(周期5.6年,恩克型)
12日 21时59分 仙后座RZ星极小(大陵五型食变星)
13日 00时46分 月球视赤纬最北+26°26.6′
13日 02时          金星最亮:-4.6等
13日 09时19分 火星合金星,火星在金星以南6.58度
13日 17时          431P/Scotti斯科蒂10号彗星通过近日点(周期6.5年,木星族)
14日 02时41分 仙后座RZ星极小(大陵五型食变星)
14日 07时28分 北河三合月,北河三在月球以北2.55度
14日 09时          水星视赤纬最南-19°33′
14日 09时          C/2021 L3 (Borisov)鲍里索夫彗星通过近日点
14日 23时08分 金牛座λ星毕宿八极小(大陵五型食变星)
15日                   武仙座RS星极大(7.5~13.0等,周期218日)
15日                   武仙座T星极大(6.8~13.7等,周期165日)
15日 21时          97P/Metcalf-Brewington梅特卡夫-布鲁英顿彗星通过近日点(周期10.4年,木星族)
17日 00时56分 望
17日 01时46分 轩辕十四合月,轩辕十四在月球以南4.84度
17日 05时07分 水星西大距,日距角26.3度,0.0等,视直径6.9″
17日 16时44分 仙后座RZ星极小(大陵五型食变星)
17日 18时          382P/Larson拉尔森2号彗星通过近日点(周期16.5年,木星族)
18日                   长蛇座W星极大(米拉变星,9.6~9.6等,周期390日)
18日 02时25分 天琴座β星渐台二极小(渐台二型食变星原型)
18日 21时26分 仙后座RZ星极小(大陵五型食变星)
18日 22时01分 金牛座λ星毕宿八极小(大陵五型食变星)
18日 23时16分 天秤座δ星极小(大陵五型食变星)
19日 00时43分 雨水,太阳视黄经330°,太阳视赤纬-11°28′
20日 02时07分 仙后座RZ星极小(大陵五型食变星)
20日 03时21分 月球过天赤道,进入南半球
21日                   白羊座R星极大(米拉变星,7.1~14.3等,周期186日)
21日 01时          P/2016 J1 (PANSTARRS)泛星59号彗星通过近日点(周期5.7年,主带彗星)
21日 03时34分 角宿一合月,角宿一在月球以南5.25度
22日                   猎户座S星极大(米拉变星,7.2~13.1等,周期434日)
22日 20时53分 金牛座λ星毕宿八极小(大陵五型食变星)
23日 14时54分 月球过降交点
23日 22时          金星视赤纬最南-16°58′
24日 06时32分 下弦
24日 13时50分 心宿二合月,心宿二在月球以南3.44度
24日 20时52分 仙后座RZ星极小(大陵五型食变星)
24日 21时          C/2020 R2 (PANSTARRS)泛星彗星通过近日点
26日 01时33分 仙后座RZ星极小(大陵五型食变星)
26日 14时32分 月球视赤纬最南-26°33.4′
26日 19时00分 英仙座β星大陵五极小(大陵五型食变星原型)
26日 19时46分 金牛座λ星毕宿八极小(大陵五型食变星)
27日 06时25分 月球过近地点:367789km,视直径32.5′
27日 14时28分 金星合月,金星在月球以北8.74度(瞬时中天经度:41.1度)
27日 16时59分 火星合月,火星在月球以北3.52度(瞬时中天经度:5.1度)
28日 21时56分 冥王星合月,冥王星在月球以北2.64度

  *注1:凡称行星合月、恒星合月、行星合恒星、行星合行星,皆指地心视赤经相同;惟合日、冲日则用地心视黄经。
  *注2:瞬时中天经度是指行星合月与恒星合月、行星合恒星与行星合行星时,由北极向南极的同一地理经度都能同时看到它们相合时的瞬时中天(纬度不必考虑)。例如2022/2/1/16:57土星合月(视赤经合),地处东经52.2度经线上可以看到它们同时到达中天。中天即是当地的视子午线。详见紫金山天文台官方微信说明。

  天象载太阳、月球和行星的动态以及其他天文现象,包括:
  (1)行星的地心天象(冲日、合日、方照、留、内行星东西大距以及金星最亮、火星最近地球等)和日心天象(过近日点和远日点、纬度最北和最南、过升交点和过降交点等);
  (2)日月食概况;
  (3)朔、望、两弦,月球过近地点和远地点;
  (4)月掩行星或掩四颗亮恒星(毕宿五即金牛座α星、轩辕十四即狮子座α星、角宿一即室女座α星、心宿二即天蝎座α星),行星合月,行星之间以及行星与五颗亮恒星(除上列四颗外,另加北河三β星)之间相合。

  现把各种天象分别说明如下:

  天顶每时出现率(Zenithal Hourly Rate,简称ZHR),是中国天文学会天文学名词审定委员会、全国科学技术名词审定委员会天文学名词审定委员会(统称“天文名词委”)审定发布的天文学专有名词中文译名。假设辐射点位于仰角90度的天顶,在理想情况下,一个肉眼视力能够看到6.5等星的观测者可以看见的流星数量最多的流量值。实际能看见的会低于此一数值。
  ZHR不应该翻译成“每小时天顶流星数”,国际流星组织(IMO)没有“ZHN = Zenith Hourly Number(天顶每小时流星数)”、“ZHF = Zenith Hourly Flow(每小时天顶流量)”这一类的词。维基百科和百度百科按照国际流星组织2017年12月21日上架的《2018流星雨日历》中文版开始,将ZHR的中文翻译为“天顶每时出现率”。开源的星空模拟软件Stellarium(虚拟天文馆)亦在最新的0.21.3版本中更新了zh_CN的翻译。
  可见流星数(Number),采用下列公式计算:

可见流星数量公式

  其中,N为可见流星数目(颗);Teff为观测时长;K为云量遮盖率(百分比);lm为可见最暗星星的亮度(最佳条件为6.5等,实际需考虑当地光污染因素);hR为流星雨辐射点距地平线的仰角(地平高度);r为亮度指标,r值通常介于2.0(明亮)到3.5(暗淡)之间。

  晨昏蒙影:日出前和日没后由高空大气散射太阳光引起的天空发亮的现象称为晨昏蒙影;在日出前的叫做晨光,在日没后的叫做昏影。太阳中心在地平下6°时称为民用晨光始或民用昏影终,这时光线暗淡,需要人工照明。太阳中心在地平下18°时称为天文晨光始或天文昏影终,这时天空完全黑暗,可以看到目视最暗的星。

  合月、月掩星、行星间和行星与恒星相合行星或恒星合月以及行星之间、行星与恒星相合都是指视赤经相合而言。行星在天球上运行的路线以及四颗亮恒星(毕宿五、轩辕十四、角宿一和心宿二)都很接近黄道,因而月球18.6年交点运动周期内有机会掩蔽它们。

  月掩星:月球在天空中每月移动一周,每小时约东移半度多,相当于月球的视角直径。月球移动时常将恒星和行星掩蔽起来,这种现象称为月掩星。观测月掩星可以测定观测者的地理坐标、研究双星、测定太阳视差及月球位置等,是业余天文学家感兴趣的观测项目之一。专业天文学家亦需要仰赖月掩射电源来求出射电源的准确位置。

  阴历是按月球的月相周期来安排的历法,它的一年有12个朔望月,约354或355日。主要根据月球绕地球运行一周时间为一个月,称为朔望月,大约29.530588日,大月有30日、小月有29日。

  月相是月球环绕地球公转时,地球、月球、太阳之相对位置的变化,地球上的观测者从不同角度看到月球被太阳照亮的部分,造成月相盈亏圆缺之变化。月相盈亏周期平均是29.530588日,历法中之朔望月源于此。

  朔、蛾眉月、上弦、盈凸月、望、亏凸月、下弦,残月分别是月球视黄经超过太阳视黄经0、45、90、135、180、225、270、315度的时刻。

  月龄是指从新月为起始,在一个朔望月周期内,出现各种月相所经历的天数。月龄的数值通常用带一位小数的数字表示,比如月龄7.4是上弦月,月龄14.8是满月,月龄22.2是下弦月。因此月龄和阴历是有关连的,只不过阴历只显示朔望月每日的整数,而月龄是计算月相所经历的天数,为求更加准确,很多时会显示至小数后一个位(甚至几个位)。如果知道确实的月龄,便能推算出当时月球大致的形状、出没时刻及所在方位。

  合日和冲日:外行星或小行星视黄经与太阳视黄经相同的时候称为合日,相差180度的时候叫做冲日。内行星(水星和金星)的合日有上合和下合之分,上合是行星在太阳之后,即太阳在内行星与地球之间,下合是行星在太阳之前,即行星在太阳与地球之间,上合的时候,行星是顺行,即行星由西向东移动,下合时是逆行,即行星由东向西移动。行星相邻两次合日(或冲日)的平均间隔称为会和周期,根据行星的平均运动得出行星的会和周期如下:

水星 115.88日 土 星 378.09日
金星 583.92日 天王星 369.66日
火星 779.94日 海王星 367.48日
木星 398.88日 冥王星 366.72日

  由于轨道偏心率和摄动的影响,实际间隔与会和周期有一定的差异。

  留:由于地球和行星绕日运动时运行速度和相对位置的不同,行星在天空的视运动有时顺行(自西向东),有时逆行。顺行和逆行之间有一个时刻行星看来是停留不动的,这叫做留。顺行而留,留后逆行叫做顺留;逆行而留,留后顺行叫做逆留。内行星发生在上合日以后,外行星发生在冲日以后。

  东大距和西大距:外行星对太阳的角距可以为任何数值,在180度时为冲日。而内行星由于轨道是在地球轨道内侧,所以从地球上看,它们对太阳的角距不能超过某种限度,并且没有冲日现象。内行星在太阳之东(或西)的最大角距称为东(或西)大距。水星在下合日前后约20天达东大距或西大距,由于水星轨道偏心率比较大,最大角距变化在18度~28度之间。金星在下合日前后70天左右达东西大距,角距约为46度~48度。内行星发生的天象其循环总是这样:下合-留-西大距-上合-东大距-留-下合。

  金星最亮:从地球看金星,也像月球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。
  关于金星的亮度计算采用下列公式计算:
  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。
  位相角采用下列公式计算:
  设L与B表示其日心的、l与b表示其地心的黄经与黄纬,θ表示太阳的黄经,且将其黄纬略而不计。设在太阳一地球一行星三点所组成的平面三角形内,以σ表示地球所在的角,σ'表示太阳所在的角,则
  cosσ=cos(θ-l)cosb
  cosσ'=-cos(θ-L)cosB
  i=180-(σ-σ')
  σ角是地面观测者所看的行星对于太阳的距角,常小于直角;σ'角在一或二象限内,按其余弦的符号而决定。

  方照:对外行星而言,行星视黄经超过太阳视黄经90度和270度时为方照,在太阳以东90度时称为东方照,在太阳以西90度时为西方照。

  距角:是自地球看行星与太阳之间的角度,从太阳向东或向西计算,由0°至180°,但由于行星轨道与黄道有一定的倾斜,行星合日和冲日时,距角不一定恰好是0°或180°。
  距角E是用下式计算:
  cosE=(R²+△²-r²)/2R△
  其中R和r分别是地球和行星的日心向径,△是行星的地心距离。

  过近日点和过远日点:假使不考虑摄动影响,行星的轨道为一椭圆,而太阳在其焦点上,行星在轨道上离太阳最近的一点,称为近日点,最远的一点称为远日点。所列过近日点和过远日点日期是行星向径为极小或极大的日期,也就是已经考虑摄动的影响,这与由平均轨道根数近日点黄经等于0度或180度的日期稍有不同。

  行星纬度最南最北:是日心黄纬最南、最北的时刻,最北时黄纬为正,最南时黄纬为负。

  预报的时间同时适用于所有东八时区(UTC+08:00)的地方,包括:中国、蒙古、菲律宾、新加坡、马来西亚及文莱。

参考资料:
  1、《中国天文年历》科学出版社
  2、李广宇、张培瑜著《PMOE2003行星历表框架》,《紫金山天文台台刊》第22卷,3~4期(2003年12月)
  3、有趣天文奇观

  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/

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发布单位:台北市立天文科学教育馆

  美国哥伦比亚大学的David Kipping与中研院学者齐孝岚(Alex Teachey)等人在内的国际团队,在2018年首次发表发现第一颗系外卫星Kepler-1625 bi的文章,受到许多关注。最近该团队宣布他们在更严谨的调查下,发现了可能的第二颗系外卫星——Kepler-1708 bi,成果发表于《自然·天文学》期刊。

系外卫星
系外卫星

  Kepler-1708 bi可能是一颗由气体组成的天体,比海王星略小,每4.6个地球日围绕一颗木星大小的行星,在5,700光年外以737日为周期绕行它们的母恒星Kepler-1708。目前科学家已发现超过4,900颗系外行星,然而可能的系外卫星目前只有两颗,对比太阳系八大行星与超过200颗的卫星,系外卫星很有可能只是因为其更小更暗的身形还未被大量发现。

  2018年团队提出第一颗系外卫星的报告时,引起许多关注及质疑。过去他们不断重新检视近70颗可能的系外卫星候选者的资料,齐孝岚也帮助团队使用深度学习演算法卷积神经网路来寻找可能被模型丢失的讯号,才筛选出了这一颗可能的系外卫星Kepler-1708 bi。

  现阶段或许还无法以观测检验Kepler-1708 bi是否确实是系外卫星,不过随着史上最强大的韦伯太空望远镜升空,最快在2023年团队就有机会以新数据来重新确认,这对韦伯望远镜轻而易举。「韦伯可以找到比木卫二欧罗巴更小的系外卫星」,论文作者David Kipping这么说。

  系外卫星观察的重要性可能不亚于系外行星。在太阳系,卫星可能是比行星更有机会孕育地外生命的地方。气态的Kepler-1708 bi或许不是这样的目标,但对未来发现更多更有趣的系外卫星将是重要的开展。(编译/台北天文馆虞景翔)

资料来源:Nature Astronomy

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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

  仙后座R距离地球约574光年,是一颗M型红巨星,光变周期约为434天的米拉型变星,视星等在4.7至13.5等之间。预测将于1月24日达到最大亮度,在最亮期间,亮度预估将达肉眼可见。仙后座R西沉时间约为午夜12时,因此日落后至午夜之前都非常适合观赏。

  仙后座R的质量虽然仅有太阳的59%,但由于已经进入恒星寿命的末期,其半径已历经多次膨胀,目前半径约为太阳半径的263倍至310倍,最大光度也将近是太阳的9000倍。

  米拉变星,脉动变星的一种,是恒星演化至后期红巨星阶段的结果,因本身的燃料即将耗尽,星体非处于平衡状态,向内收缩的重力与向外膨胀的压力失去原来的平衡,使得体积出现周期性的膨胀与收缩,而造成亮度的变化。米拉型变星亦可称为蒭藁变星,得名于经典米拉变星蒭藁增二(ο Cet),该种类变星亮度变化大、周期稳定。(编辑/台北天文馆赵瑞青)

R Cas位置图,近期将达到最亮。
R Cas位置图,近期将达到最亮。以上示意图由Stellarium软体产生。

R cas光变曲线图。图片来源:美国变星观测者协会。
R cas光变曲线图。图片来源:美国变星观测者协会。

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发布单位:台北市立天文科学教育馆

  地球位于一个约1,000光年的泡泡之中,长期以来研究人员一直想知道这种“超级泡泡”如何形成,1月发表在《自然》学刊的研究中,作者认为至少有15次强大的超新星爆炸所造成。

  1970年代,天文学家发现地球位于本地泡(Local Bubble)之中,且大约1400万年没有恒星在本地泡中形成。里面恒星要不是在泡泡出现之前就存在,或是如太阳,在外面形成后穿越进去。超新星是造成这个泡泡的原因,它会将制造新恒星所需的材料(例如氢气)推到泡泡边缘,形成恒星诞生区。研究人员在研究中,准确地绘制本地泡周围的恒星形成区域,并在此过程中计算了超级泡泡的膨胀速度。发现本地泡不是均匀的球体,因为它不是由一次爆炸形成的,而是由多颗超新星所产生。

  研究人员表示:通过追溯过去几千年来附近年轻恒星的位置和运动,我们重建附近空间的历史。强大的超新星爆炸引发不断扩大的冲击波,将星际气体和尘埃云推出外壳,形成本地泡的表面,冲击波继续向外推导致气泡膨胀。研究人员使用欧航局盖亚太空望远镜的数据创建本地泡表面的3D位置图,计算了构成气泡的7个主要恒星形成区域的轨迹。且研究人员也计算出本地泡的扩张速度,发现目前约为每秒6.4公里。他们认为需要15颗超新星来提供动力推动泡泡膨胀,而且这些超新星可能起源于数百万年间的两个独立的星团。

  研究人员表示:地球目前位于本地泡的中心,但纯属巧合。本地泡形成时太阳距离它约1,000光年,直到500万年前才进入。银河系这种超级泡泡可能非常普遍,且这些泡泡会相互影响,使恒星形成区域位在泡泡的交叉点上。这现象不会是永恒的,太阳在将在约800万年后离开泡泡,且本地泡也正在放缓膨胀,因此到时泡泡可能会消失。(编译/台北天文馆研究员李瑾)

本地泡
本地泡

资料来源:Space.com

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发布单位:台北市立天文科学教育馆

  最近发现的系外行星TOI-674 b比海王星稍大,围绕着一颗约150光年远的红矮星运行。天文学家发现它的大气层中含有水蒸气,由于TOI-674 b的大气层比许多系外行星的大气层更容易观测,使得它成为深入研究的主要目标。

  当这颗相对较大的行星(其大小被称为超级海王星),穿过其较小的恒星表面时,穿过其大气层的星光可以更容易被我们的望远镜观测。那些装备了摄谱仪的太空探测器,包括刚刚发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜可以用来揭示行星的大气层中存在哪些气体。

  发现系外行星TOI-674 b的大气层中含有水蒸气,是拜哈勃太空望远镜和凌日系外行星巡天卫星TESS的合作所赐。这颗行星最初是由TESS发现,然后由哈勃测量它的光谱。如果韦伯望远镜一旦启动并运行,应该能够更详细观察这颗系外行星的大气层。

  由堪萨斯大学Jonathan Brande领导的一个国际团队对TOI-674 b上的水蒸气的新研究做出了贡献,该研究已经提交给一个学术期刊。(编译/台北天文馆吴典谚)

根据最近的一项研究,超级海王星TOI-674 b 的大气包含水蒸气。
根据最近的一项研究,超级海王星TOI-674 b的大气包含水蒸气。

资料来源:Phys.org

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