2019/2/19 今年最大满月,百年难遇的元宵满月

发布单位:台北市立天文科学教育馆 观赏方式:vtype_1.jpg 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 ★★★

2019/2/19 今年最大满月,百年难遇的元宵满月

  2019/2/19由于月球在17:03通过今年离地球最近的近地点,地心至月心距离356760.688公里,使2/19午夜23:54的满月成为今年最大满月,地心所见的视直径仅33角分28.5角秒,比9/14的12:33今年最小满月视直径29角分24.3角秒,大了约13.9%(大约相当于新台币1元和5元硬币的大小差异),亮度更比最小满月亮了30%左右。不过时值台湾地区几乎在午夜时分,月亮几乎要跨越中天子午线、仰角最高之时,所以加上地球半径之后,在地球表面的台北地区更靠近月球,台北地区至月心仅有350605.288公里,使台北地区所见之满月视直径更大,达34角分4.3角秒。

  这日恰好逢农历元月十五元宵节,对台湾地区而言,自20世纪起,就没发生过元宵恰逢当年最大的满月,下一次则将发生在2081年2月23日!

  「月上柳梢头,人约黄昏后」(欧阳修《生查子·元夕》),元宵节从傍晚至隔日清晨,整晚均可观赏月亮,不过今年真正的满月时刻是在23:54,所以愈接近午夜时分,月亮愈圆且愈大,满月时刻过后的月亮开始变小也愈渐不圆。不过,其实以人眼是无法区别出这些微的差别的。不过满月时刻发生时,对台北地区而言,月球并不真的在正天顶,而是在天顶偏南约2度的位置,所以看到的满月并不是真正「满」的,相位只有0.999,在月亮边缘有0.1%是没有反射到阳光的暗影处;不过当然,以人的眼睛而言,还是分辨不出来这0.1%的差异的。所以,别计较太多,专心赏月就好!

  欣赏最大满月无须任何工具,只需找个看得到月亮的地方,以肉眼欣赏月亮就好。拍摄月亮也很简单,将相机以三脚架固定后,建议开启「自拍」功能,按下拍摄钮即可。拥有望远镜设备者,可透过望远镜放大拍摄,效果更赞。

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图说:2019年最大满月和最小满月比较示意图。

为何满月有大有小?

  影响地球上所见月球视直径大小的原因主要有四项,分别为:(1)月球远近、(2)满月时刻相对于观测地的时间、(3)大气效应与(4)月亮错觉。前三项基本上是真实的影响,最后一项顾名思义则非。对台湾地区而言,今年的最大满月的主要原因是第(1)项和第(2)项:

(1)月球远近

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图说:椭圆形的月球轨道,使地球上所见的月球大小不一样。

  月球绕地球公转的轨道是椭圆形,平均大约每27.3日绕地球一周,地球在其中一个焦点上。在每一圈的轨道绕行过程中,都会有一个时刻最接近地球,称为「近地点」;此时月球与地球的距离约在35~36万公里上下,这个距离每次并不相同,或多或少,这是因为月球受到地球与太阳及其他行星等天体引力的扰动效应的结果。同理在轨道上,最远离地球的位置则称为「远地点」;远地点的距离约在40~41万公里左右。

  月球绕地球的公转轨道是椭圆形,所以地月之间的距离并不维持一定;每次满月时的月球可能在公转轨道上的不同位置,所以每次满月的距离和大小会不一样。月球近时所见视直径较大,远时较小。由于每14个满月的天数差不多与每15次月过近地点相当,正确来说是每1年1个月又18天会重逢一次,所以约每13-14个月会碰到一次近地点满月,此时通常是当年视直径最大的满月,有时被戏称为「超级满月(supermoon)」;常最大满月前后一个满月的视直径仅比最大满月小一点,所以超级满月大致是连三个满月;最小满月亦然。不过由于每次近地点距离不一,因此这样的近地点满月的视直径也不相同,所以每年的最大满月其实也不一样大。

(2)满月时刻相对于观测地的时间

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图说:地球上不同地点与月球的距离差异。

  「望」或「满月」时刻乃是以地心、月心与太阳中心三者的位置来计算的,以地球中心为中心,月球中心和太阳中心的经度相差180度的瞬间。

  由于地球是个球体,半径约6400公里,如上图,在地球上不同地点与月球的距离其实不尽相同,A点与C的差异就达地球直径(约12800公里),相当于平均地月距离(地心到月心的平均距离)384,400公里的3.3%之多呢!

  因此,如果满月时刻发生时,观测地点恰在背对太阳、面对月亮的「夜晚侧」,那么观测地和月球之间的距离,会小于月心到地心的距离;距离缩小,意味着所见的满月视直径变大,如同轨道位置远近造成的效果一样。

(3)大气效应

  地球大气层并不是均匀分布,总体来说,大气密度由地面向上空递减。而光线穿过密度不同的大气时,会被偏折,即所谓的「折射」,密度差异愈大者,被偏折的角度愈大。因此,当天体接近地平面时,天体所发出的光被偏折的程度,会比天体接近天顶时还要多。

  除了密度之外,其实大气压力、温度和湿度等,也都会影响大气折射效应的程度。因此在某些大气状况下,大气会类似放大镜一样,使所见的月球盘面会比真正的还大一些;尤其是愈接近地平面的时候,这种效应会愈大。

(4)月亮错觉

  月亮错觉是个「虚假」的效应,纯粹是心理作用问题,会觉得靠近地平面附近的月亮,看起来比天顶附近的月亮还大。这种错觉,其实对于太阳也适用。

  目前较为人接受的一种解释,认为是因为靠近地平面附近时,因有地面有距离比较近的景物或建筑等,可供与距离比较远的月球作为比较,而天顶附近则没有,人类大脑企图修正这种距离产生的影响,反倒修正错了,成为一种错觉。其实不妨拿一个10元硬币(新台币),在月亮刚升起不久,以及月亮比较接近天顶时来比较,将会发现其实月亮几乎是一样大的,不若眼睛所见似有差异。

十五月亮十六圆

  今年的最大满月恰恰发生在农历十五。理论上,满月可能发生在农历十四、十五、十六与十七日。统计后发现以农历十六日所占比例最高,达50%;十五日的40%次之,十七日则约10%,十四日者很罕见。所以古人说的「十五月亮十六圆」并非空话,可是有科学数据支持的呢!

2019/2/19 海王星合水星

  当从地球中心向外看,海王星和水星的赤经经度相同时,称为「海王星合水星」,通常是这两颗行星比较接近的时候。而海王星很暗,亮度只有+8.0等,通常要利用5~8公分以上的望远镜才能观察,所以当它在比较明亮的行星或恒星旁的时候,就可以借机寻找观察它。

  2019/2/19的19时海王星合水星,地心所见的海王星位在水星以南仅0.77度的地方。本来两星这么近的距离,是非常好观察海王星的机会,但是因为水星和海王星的仰角很低,日落后的仰角在10度以下,受到夕阳暮辉的影响,即便水星亮度是-1.0等,也很难观察到,遑论是+8.0等的海王星,所以不建议观赏。

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