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

宝瓶座δ南流星雨极大期(ZHR~25)

宝瓶座Delta南支流星雨(South. δ–Aquarids,005 SDA)是每年固定发生的中型流星雨之一,发生日期一般介在7/12~8/23之间,今年预期极大期将发生在7/30,月相逢朔前2天的极细残月,月亮至近天亮前才升起,几乎整晚均无月光影响,所以从辐射点约在20:00左右升起开始到隔天凌晨天亮前均适合观赏。此外,国际流星组织(IMO)建议在7/26~7/31期间的背景流星数量约20颗,仅稍逊于极大期,也都适合观赏这群流星雨。

此群流星雨平均ZHR约每小时25颗,而且根据以往观测经验,这样的数量大约可维持2天左右;流星速度中等(每秒41公里),通常缺乏流星痕和明亮的火流星,和南鱼座流星雨一样都亮度偏暗(4等以下),对台湾地区而言仰角偏低,受大气消光影响较大,所以即使ZHR多达25,真正每小时可见流星数量可能只有零零散散的几颗。不过IMO建议可以小心的进行目视观测,能获取比较精确的辐射点位置等讯息。此外,也适合望远镜观测与录影观测的方式,有时候以电波观测方式也能侦测到数量不少的此群流星,而且由于本群流星偏暗,电波观测反而是比较有利的观测方式。

关于宝瓶座Delta南支流星雨的流星体来源,有流星雨专家认为是96P/Machholz,亦有流星雨专家认为是P/2008 Y12彗星,目前尚在继续研究中。

根据以往澳洲观测者的纪录,宝瓶座Delta南支流星雨曾在1977年的7/28-29发生ZHR~40的爆发,地中海克里特岛的观测者则在2003年7月28-29日也观察到ZHR~40的状况,且此次只观察了1.5小时而已,而在这之前与之后的ZHR平均约为20左右。不幸的是,2003年的观测并没有其他观测报告,所以无法确认真实性,但2011年的观测却显示ZHR最强的太阳经度与2003年相同。因此,流星雨专家希望能确认这几次爆发的原因,希望能有更多观测资料提供分析研究,有兴趣者不妨多注意。

在几乎相同活动时间内,还有南鱼座流星雨和摩羯座Alpha流星雨,不仅极大期也落在7/30前后,而且在天空中的位置也很接近,因此有流星雨专家怀疑南鱼座流星雨、宝瓶座Delta南支流星雨和摩羯座Alpha流星雨其实是同一群,只是辐射点范围比较广、比较散漫罢了。

南鱼座流星雨、宝瓶座δ南支流星雨、摩羯座α流星雨辐射点位置漂移示意图。取自IMO。

南鱼座流星雨、宝瓶座δ南支流星雨、摩羯座α流星雨辐射点位置漂移示意图。取自IMO

流星体轨道互动模型来源:https://www.meteorshowers.org/

摩羯座α流星雨极大期(ZHR~5)

摩羯座Alpha流星雨(α–Capricornids,001 CAP)是每年固定发生的小型流星雨之一,发生日期介在7/3~8/15之间,今年极大期预计将发生在7/30,并可能延续到7/31,平均ZHR每小时只有5颗,1995年曾出现ZHR~10的纪录;然而这群流星雨相当散漫,很难确认极大期发生的确切时间,需要持续累积观测资料以做确认。不过流星速度虽极慢(每秒仅23公里)这点容易与其他群流星分辨开来,而平均亮度中等(约3等),偶尔会出现令人惊艳的火流星。今年极大期时间逢残月,20:00辐射点升起后,至隔日凌晨月亮升起前的这段期间,均无月光影响,比较适合观察。录影和目视观测是国际流星组织(IMO)建议的观测方式。

它发生的日期与南鱼座流星雨和宝瓶座Delta南支流星雨相近,流星数量相加之下,会比单独一群多一些,甚至有流星雨专家怀疑这三群流星雨其实是同一群,只是辐射点散布范围比较大而已,不过这个观点尚未得到证实,而且关于摩羯座Alpha流星雨的流星体来源,目前认为可能是169P/NEAT彗星,与宝瓶座Delta南支流星雨不同,这是另一个疑点。又由于摩羯座Alpha流星雨的流星速度很慢,所以适合目视和录影两种观测方式来记录,并借以分辨来自宝瓶座Delta南支流星雨和摩羯座Alpha流星雨的流星。

南鱼座流星雨、宝瓶座δ南支流星雨、摩羯座α流星雨辐射点位置漂移示意图。取自IMO。

南鱼座流星雨、宝瓶座δ南支流星雨、摩羯座α流星雨辐射点位置漂移示意图。取自IMO

流星体轨道互动模型来源:https://www.meteorshowers.org/

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 

七月天龙座Gamma流星雨(July γ-Draconids,184 GDR)是国际流星组织(IMO)近年才确认的流星雨。这群流星雨曾在北京时间2016年7月28日的08:07发生爆发,ZHR可能达到100左右,不过这次爆发是经由雷达观测和录影观测的方式侦测到的(Molau et al., 2016b)。IMO预报:地球会在北京时间2019年7月29日凌晨2:30再度通过相同位置,流星速度偏慢,仅每秒27公里,无论辐射点位置和速度,都很好与近期发生的其他流星群分辨开来。有兴趣者不妨在此期间至无光害之处,利用录影方式进行观察;有雷达设备者或火腿族(业余无线电爱好者),也不妨注意7/28日落后至7/29天亮前的这晚状况。

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 可拍照

毕宿五合月

当从地球中心向外看,毕宿五和月球的赤经经度相同时,称为「毕宿五合月」,通常是一个农历月之中,毕宿五和月球比较接近的时候。毕宿五是金牛座主星,因为在黄道与白道附近,经常会与月球碰头,有时甚至会发生月球从毕宿五前方通过的月掩毕宿五现象。

2019/7/28的09:16毕宿五合月,地心所见的毕宿五位在月球以南仅约2.3度的地方。不过时值白昼而不得见。可在7/28凌晨1:30以后到约4:30天亮之前朝东方低空观赏。毕宿五亮度+0.85等,月球则是月龄约25的残月,两者相距约2-3度,可以用肉眼观看,也可以用双筒望远镜观赏。

2019/7/28凌晨3:00,月亮和毕宿五接近示意图。

2019/7/28凌晨3:00,月亮和毕宿五接近示意图。以上示意图由Stellarium软体产生。

南鱼座流星雨极大期(ZHR~5)

南鱼座流星雨(Piscis Austrinids,183 PAU)是每年固定发生的小流星群之一,发生时间介在7/15~8/10之间,今年预测极大期落在7/28,辐射点约于晚间20:30左右升起,月相恰逢下弦后3-4天的残月,至隔日凌晨月亮升起前都无月光影响。

然而这群流星雨观测资料缺乏,有限的观测资料显示其数量并不多,平均ZHR仅约5颗或更低,流星速度稍慢(每秒35公里),平均亮度低(4等以下),并不是很好的观赏目标。再加上对台湾地区而言,南鱼座仰角偏低,受大气消光影响,可见流星数量更少,观赏条件不佳,不适合一般业余欣赏。由于这群流星大都偏暗,于肉眼观察不利,故想挑战此流星群者,建议可利用望远镜观测或录影观测方式进行记录。

南鱼座流星雨、宝瓶座δ南支流星雨、摩羯座α流星雨辐射点位置漂移示意图。取自IMO。

南鱼座流星雨、宝瓶座δ南支流星雨、摩羯座α流星雨辐射点位置漂移示意图。取自IMO

(编辑/台北天文馆张桂兰)

发布单位:台北市立天文科学教育馆

以为小行星只出现在小行星带或柯伊柏带吗?天文学家们发现一颗至今发现公转周期最短的小行星——2019 LF6。

Atira asteroids,like the newly discovered asteroid 2019 LF6,are a unique class of near-Earth objects(called interior-Earth objects)with orbits that are entirely contained within Earth's orbit.This artist's concept depicts a near-Earth asteroid hurtling through space.NASA/JPL-Caltech

我们的太阳系诞生之后,在行星之间留下了许多残渣,成为我们今日所熟知的小型星和彗星。小行星多半分布在火星与木星之间的小行星带,或是海王星之外的柯伊柏带,以及受大行星引力影响而被限制在其前后的特洛伊小行星。多年来,天文学家也陆续发现了许多绕日轨道相当接近地球的天体,被称为近地天体(NEO)。

这次加州理工学院的天文学家叶泉志(Quanzhi Ye)利用帕洛玛天文台的ZTF望远镜,发现了一颗半径为半英里的小行星,编号为2019 LF6。2019 LF6是Atira小行星家族的成员之一,这个家族的轨道特征就是永远都在地球轨道内侧。天文学家们对于2019 LF6感到惊讶的是,自1998年以来NASA花费了许多心力寻找大小超过1公里的近地小行星,没想到至今仍有漏网之鱼。

另外一点是,他是Atira小行星家族目前已知的20个成员中绕日公转周期最短的,仅需151天。其轨道为偏心率高的椭圆形,远日点在金星外侧,近日点甚至比水星还接近太阳。由于2019 LF6的轨道面倾角颇大,天文学家们怀疑他曾经遭受其他行星引力影响而导致轨道变成今日的模样。因此,未来这颗小行星是否会再度受金星与水星影响而接近地球,以及地球内侧是否还有其他Atira小行星家族,是未来天文学家关注的议题。(台北天文馆王彦翔/编译)

2019 LF6的轨道示意图。

2019 LF6的轨道示意图。

资料来源:Astronomy

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 ★★★

北京时间2019/07/17的凌晨天亮前,将发生一场月偏食天象,沙罗周期第139号,地心所见最大食分0.6531,共历时5小时34分钟,本影食则历时2小时58分钟,非洲、西亚至印度洋全程可见,其他亚洲、欧洲、南美洲与澳洲等地可见偏食。台湾地区仅可见食分0.658(地表)的月没带食,即仅能见到部分月食过程,之后的过程因月球西沈而不得见,从初亏到月没的本影食时间仅1小时14.5分钟,从半影食始开始算起的时间则约2小时33.8分钟。当天月球位于人马座中,邻近土星与明亮的银河中心地区。台北天文馆邀请大家一起来观赏。

2019/7/17凌晨月偏食台湾地区可见的各阶段时间位置

过程时间方位角(°)仰角(°)说明
半影食始P102:42.1224.427.0月球开始进入地球半影,半影食阶段开始。本次月食开始。
初亏U104:01.3236.913.5月球开始进入地球本影,月偏食阶段开始。
月没05:16245.60月球没入地平面而不得见。

注:
•方位角:正北=0度,正东=90度,正南=180度,正西=270度。
•日出:05:14,太阳盘面上缘切平地平面,即将显露于地面上。
•天文暮光:03:47,太阳位在地平面下18度,6等星开始消失,天色开始由全黑慢慢渗透曙光。
•航海曙光:04:18,太阳位在地平面下12度,已可感觉天色变亮。
•民用曙光:04:49,太阳位在地平面下06度,明显感觉天色大亮。
•台湾各地月没时刻约为05:15~05:31。

2019/7/17月偏食,月球移动轨迹示意图。

食分指月球进入本影的部分与月球盘面半径的比例,本次月偏食食分0.6531,意味着约有月球半径有超过一半进入地球本影中,换算成面积的话,则大约65%的月面进入地球本影内。食甚时的月球大致如下方图像,像不像是被咬了一口的大饼?

台北天文馆同仁周纪宇先生于2015/4/4拍摄的月偏食图像,食分约0.7,略比20119/7/17月偏食最大食分大一些。

不过,这次月偏食发生时,已经在曙光中,所以月亮进入地球本影的被食部分,明暗对比会比较微弱,观测与拍照时要注意。此外由上方路径图可见,本次月偏食发生时,是月球的北侧进入地球本影的难端中。这使得月面变化剧烈的部分主要集中在月海比较多的北缘一带,也就是「兔子」的臀背一带。(月面各主要地形名称及位置请点选此处观看。

为什么会发生月食?

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」。月亮公转过程中,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亮,称为「月相」或「月亮的相位」。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。

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」,仍有一部份的太阳可以照射到此处。

月食成因。

我们所见的月光其实是月亮表面反射的太阳光,因此当月亮恰好处在地球的本影中,无法再反射太阳光时,古时人们觉得是因为「月亮被天狗吃掉了」,便将这种现象称为「月食」。若与月相变化图比对,可知月亮进入地球本影时,相当于「望(满月)」的位置,地球会介在月亮和太阳之间,因此只有在满月时,才可能发生月食。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;但如果连月偏食也计入的话,则一年的月食发生次数可多达5次。

然而,白道面和黄道面两者并不重合,而是有个约5°9'的夹角。当月亮在望的位置时,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)为月亮必须在望的位置,(2)月亮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,只有一部份月面被遮,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,所以一般都不做预报。

如何观察月食?

★肉眼观看

月食相当容易观察,仅需凭借双眼,以最舒服的姿势、轻松观看月亮即可。本次月偏食发生时,月球已在西方天空,渐渐西沈,所以挑选的观测地点,最好是西方没有障碍物遮蔽的地方。

2019/7/17月偏食,台北地区所见各阶段的方位和仰角示意图。

由于本次月偏食发生时,月球是从地影的南侧通过,故以肉眼观看时,月球北方边缘的明暗与颜色变化会比南方边缘大;对于面朝西方站立的观测者而言,要注意观察月亮的右下角的变化。进入地球本影的部分会呈现红色调,但因已进入曙光时间,所以红色的对比会比较不明显,天文摄影时也要小心调整对比和曝光时间。

除了进入本影的部分要注意红色调之外,在月面的本影与半影交界之处颜色相当特别,这是因为地球大气平流层内的臭氧层吸收红色阳光,使照射到月面上的阳光只余蓝绿色光芒而造成的「绿带」,以摄录像方式,更容易看到这个绿带的存在。相关图像与解释,可观赏台北天文馆科学视频:色彩缤纷的月全食

★摄录影

月食摄影基本配备是相机、三脚架与快门线,挑选视野辽阔、没有路灯或建筑物等光害或障碍物干扰的区域,摄影效果会比较好。相机或录像机必须利用脚架或其他物品固定相机后,如果没有快门线者,建议开启自拍功能来拍摄,以免因手按压快门,让图像晃动而显得模糊不清。所有摄影项目均请关闭闪光灯功能。

(编辑/台北天文馆张桂兰)

发布单位:台北市立天文科学教育馆

1562577589293849.jpg

日本宇宙航空开发机构于2019年6月25日的记者会上正式宣布,隼鸟二号(はやぶさ2号)将要在7月11日进行这趟旅程的第二次采样任务,以采集人工陨坑中的土壤样本。

自从今年四月隼鸟二号在龙宫小行星制造出人工陨石坑以来,任务科学家们详细的针对陨坑周边地形进行勘查,并在5月30日投放了登陆用标记。因为登陆点的地形起伏不能太大,因此日本花了两个月的时间评价、演练和拟订计划,终于确定了这次采集任务。

隼鸟二号是利用一组采样器,在短暂接触小行星地面的同时,发射一颗小钢珠,在土壤产生扰动时将样本收入采样盒内。这次的采样任务的目标就是四月时由太空船携带的冲击装置制造的人工陨石坑,希望可以获得小行星较深处、未受太阳辐射风化的土壤,借此得知小行星上头有机分子的组成状况。

隼鸟二号设有三个采样盒,但因为今年2月的采样任务成功,加上登陆本身就是一件高风险工作,因此目前科学家们并没有第三次的采样计划。隼鸟二号预计在今年11~12月间返航,花费一年的时间将这些样本带回地球,届时将由日本与美国团队一同分析这来自古老太阳系的信。(台北天文馆王彦翔/编译)

资料来源:Astronomy Now

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

当从地球中心向外看,土星和月球的赤经经度相同时,称为「土星合月」,通常是一个农历月之中,土星和月球比较接近的时候。

2019/7/16的15:15土星合月,地心所见的土星位在月球以北仅0.22度(相当于13角分)的地方。不过时值白昼且这两个天体都尚未升起,因此无法观赏。可在7/16晚约19:00以后到7/17凌晨约4:10之间欣赏土星和月亮接近的景象。其中土星刚在7/10过冲的位置,亮度达+0.1等,而月亮是月龄14的满月,亮达-12.5等,且将在7/17凌晨天亮前发生月偏食天象,可一并欣赏。此时的土星和月球均位于人马座中,但因月球位置在天空中移动得比较快,所以时间愈晚,两者离得愈远,到7/17凌晨月偏食开始的时候,土星和月亮已经距离5~6度远了。

2019/7/17凌晨3:30,土星和已经开始月偏食过程的月球所在位置示意图。

2019/7/17凌晨3:30,土星和已经开始月偏食过程的月球所在位置示意图。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

2006年从「行星」变成「矮行星」的冥王星,将在2019/7/14的22:51通过「冲」的位置,即以地球为中心,太阳和冥王星分别位于地球两侧、赤经相差180度的位置。这是一年中,冥王星离地球最近,因而最大最亮之时,且整晚均可观测。不过即便是一年中离地球最近最大最亮的时候,冥王星依旧离地球远在32.83AU之外,即使以光速从冥王星到地球也要272分钟之久,使其亮度仅有+14.2等,望远镜中看起来似一般星点一样,只能通过隔一段时间拍摄一张图像的方式,在连续图像中寻找移动星体来寻找冥王星。

冥王星目前位在人马座中,离土星不远,不过此处位处银河边缘,星点还是很多,要小心分辨。此外,虽然整晚可观测,不过在晚上20:30~隔日凌晨3:30之间的仰角比较高,比较容易观察。

冥王星目前虽分属于矮行星,但有些天文学家仍将之视为柯伊柏带天体之一,所以有小行星编号134340。它绕太阳一圈长达39.85年,且轨道很椭圆,目前在其椭圆轨道上离地球愈来愈远的方向上,所以它在冲时的亮度一年比一年暗。

2019/7/14晚21:00,冥王星与土星所在位置示意图。

2019/7/14晚21:00,冥王星与土星所在位置示意图。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:肉眼观赏 双筒望远镜辅助观赏 可拍照

当从地球中心向外看,木星和月球的赤经经度相同时,称为「木星合月」,通常是一个农历月之中,木星和月球比较接近的时候。

2019/7/14的凌晨3:43木星合月,地心所见的木星位在月球以南约2.3度的地方。由于目前木星大约在凌晨2时左右西沉,因此可在7/13傍晚入夜后至7/14凌晨2:00之前的这段时间观赏,其中愈接近7/14凌晨两者即将西沉的时间,它们之间的距离愈接近,凌晨2:00的距离大约在3度左右。木星亮度-2.5等,在月龄11的盈凸月旁边一点也不会逊色,两相映衬,是个不错的初级天文摄影目标。

2019/7/14凌晨1:30,木星和月球接近示意图。

2019/7/14凌晨1:30,木星和月球接近示意图。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: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 ★★★

有着美丽光环的土星是许多天文学家踏入天文的叩门砖。这颗行星将于2019年7月10日的01:07达到冲的位置,即以地球为中心,太阳和土星在地球两侧、赤经经度相差180的地方。这个位置通常与土星在一个会合周期中最接近地球的位置相去不远,而因为土星比较接近地球的关系,在地球上观察时就会显得比较亮、视直径比较大,且整夜可见,是最适合观察这颗行星的时候。不过,也不是只有土星冲时才能观看土星,基本上,在今年年底之前,都可在傍晚日落后观察土星,只是过了冲之后的土星,日落后的位置会愈来愈偏西,视直径愈来愈小,视亮度也会愈来愈暗罢了。

外行星冲示意图。

外行星冲示意图。

土星在2019/7/10凌晨01:07到达冲的位置,在冲前后,土星是离地球最近,且最亮最大的阶段。本次土星冲时,位在人马座方向,大约在银河的边缘,亮度约+0.1等,视直径为18.4角秒,加上土星环后的视直径约达42角秒,距离地球约9.03AU。天黑后就出现在东南方,随时间逐渐西移,整夜都可观测。

1562519511833782.jpg

土星。影像版权:耿崇华。

对天文迷来说,观察土星的重点就是它的光环!只要使用小天文望远镜很容易看到。进阶的天文迷则可以挑战卡西尼缝,这是分隔A环和B环间的较暗区域,早在1675年就被卡西尼所发现。观察土星还有另一个重点——土卫六(泰坦)。泰坦在土星冲时亮度约+8.0等,视直径约0.8角秒,因此以天文望远镜很容易看到呈现出橙色的星点。

今年的土星冲时,亮度比去年的0.0等还要暗一点,这是因为由细小的尘埃与冰粒所组成的土星环的倾角开始慢慢减小,今年所见为24度,能反射的太阳光的面积也将逐渐缩小,所以亮度将慢慢减暗,直到约15年后另一极区倾向太阳的倾角最大时为止。前一次的最大倾角峰值乃是2017-2018年。

如何欣赏土星?

最近的土星和木星位置很接近,而且木星刚在6/10通过冲的位置,也恰在最适合欣赏的时期,建议可以一同欣赏。

以肉眼观察,只能见到星点大小的土星;透过低倍率望远镜,可以看到土星本体和像耳朵或杯子把手般的土星环,还有土卫六(泰坦)等比较明亮的卫星;天气晴朗而稳定时,高倍率望远镜中可见土星表面的云带特征、土星环,和将土星环分隔成A、B、C三个主环的卡西尼环缝和恩克环缝等特征。

台北天文馆第二观测室每周六晚上19-21时开放利用口径20公分的望远镜观赏天体,有机会不妨和亲朋好友一起来天文馆用20公分望远镜看看这颗著名的太阳系行星。

2019/7/10晚20:00,土星所在位置及望远镜中所见外观示意图。以上示意图由Stellarium软体产生。

2019/7/10晚20:00的土星外观及各部位名称示意图。以上示意图由Stellarium软体产生。

关于土星

土星是离太阳第6近、同时为太阳系中体积和质量都是第2大的行星,质量约为地球的95倍,体积约为地球的763倍,主要组成成分为气体和冰,拥有62颗卫星,仅次于木星的79颗。由于自转速度非常快,自转一圈仅需约10.6小时,使得表面云层被拉成带状,整个土星也呈现扁球体,赤道半径比两极半径多了5900多公里。

土星另一个特征就是它的密度只有0.7g/cm3,比水的1g/cm3还要小,换言之:如果宇宙中有个够大的游泳池,将太阳系八大行星都丢下去后,仅有自备够大泳圈的土星会浮在水面上,其他行星则都会沉入水底。

可参考:台北星空天文漫画篇

68期(带着呼拉圈的行星——土星之一).pdf(1.55 MB)

69期(带着呼拉圈的行星——土星之二).pdf(722.41 KB)

71期(带着呼拉圈的行星——土星之三).pdf(2.67 MB)

关于土星环

太阳系外4颗行星——木星、土星、天王星与海王星都有光环,但在地球上只有土星的光环用小望远镜就能观察。

土星环其实是由许多由冰粒与尘埃构成的细环组成的庞大结构,沿着土星赤道向外延伸,宽度超过114,000公里,相当于地球直径的8倍之多!然而这么宽的光环,平均厚度却仅有20公尺,让外观如同光碟片一般。

因为土星环扁而宽的特性,在地球与土星都绕太阳公转,彼此相对位置一直改变的情况下,光环看起来的模样也随之改变,有时甚至因光环恰好薄薄的侧面面对地球而发生望远镜中看不到光环的「土星环消失事件」。

400多年前的大天文学家伽利略从1610年开始观察记录土星,首度发现土星环的存在,可是他看到的光环有时像三个黏在一起的小球,有时像土星长了耳朵,有时则是光环不见了,使他百思不解。下图是他记录的1610年(上)与1616年(下)的土星和土星环外观。

伽利略的1610与1616年的土星手绘纪录。取自:https://attic.gsfc.nasa.gov/huygensgcms/Shistory.htm

直到1659年才由另一位天文学家惠更斯揭开谜底:原来只是因为土星环太薄了,当太阳-地球-土星的相对位置变化时,见到的土星倾角不同,才会造成地球所见的土星环模样不同。

惠更斯提出的土星环相对于地球的倾角随地球与土星公转而改变的概念。取自:http://galileo.rice.edu/sci/observations/saturn.html

土星自转轴与其轨道面有约26.7度的夹角(谓之「赤道倾角」),造成土星环相对于地球的倾角会随着土星绕太阳公转而改变;再加上土星轨道面与黄道面(地球平均公转轨道面)有约2.5地的夹角(谓之「轨道倾角」),这使得土星环相对于地球的倾角在一年之中还会有波浪性的变化。

下图呈现1970~2050年间的土星环相对于地球的每日倾角随时间变化,其中倾角0度时,表示土星赤道正对地球,倾角正数者为土星北半球倾向地球,负数者为南半球倾向地球。从图中可见,今年的土星北极后方的土星环已经被土星本体遮挡。

1970~2050年间的土星环相对于地球的倾角变化。

1970~2050年间的土星环相对于地球的倾角变化。

下方这张1991-2021年各次土星冲的土星外观图中,也轻易的比较出土星环倾角造成的视觉差异喔!

1991-2021年各次土星冲时的土星外观的比较。

发布单位:台北市立天文科学教育馆

当从地球中心向外看,水星和火星的赤经经度相同时,称为「水星合火星」,通常是这两颗行星比较接近的时候。

由于水星在天空中的位置变动很快速,所以虽然水星和火星刚在2019/6/18的23时合,不过在2019/7/7的22时这两颗行星又再度相合,但地心所见的火星位在水星以北3.8度的地方,比6/18时的0.24度远得多了。而且此时水星和火星都很接近太阳,日落时的仰角高度仅有5度不到,此外,水星亮度只有+1.9等,火星也是差不多的+1.8等,两者都不够亮,在太阳余晖中真的很难看到,故不推荐观赏。

发布单位:台北市立天文科学教育馆 观赏方式:vtype_1.jpg 需以口径10公分(4吋)以上的天文望远镜观赏 可拍照

地球以椭圆轨道绕日公转,离太阳最近的位置称为近日点,离太阳最远的位置称为远日点,不过近日与远日的距离差异仅3.4%,不算很大,通俗点说:地球的公转轨道蛮接近圆形的。这般地球离太阳最远的时候,却是落在夏季,这是因为地球的冬夏季节变化主要来自地轴倾斜之故,而非和太阳的距离有差别的结果。

北京时间2019年7月5日的06:11,地球通过2019年当中离太阳最远的远日点,此时地球到太阳的距离为1.0168天文单位(AU),相当于152,104,285公里,比去年的152,095566公里还远一些。此时为这一年中地球接收到的太阳辐射最少、太阳视直径最小的时候,也是一年中地球绕太阳公转速度最慢之时。此时的太阳位在双子座中,视直径约31'27",不过因为太阳光辉太明亮,所以其实是无法观赏在太阳背景的双子座喔!

尝试利用同一套太阳观测设备,利用投影或摄影(需事先减光至安全程度)的方式拍摄地球过近日点和过远日点时的太阳大小,再将两幅影像中的太阳加以比较,就可以明显看到太阳大小不同,这就是地球和太阳距离不同所致。不过注意:观测太阳时一定要使用专用的太阳观测滤镜,或是利用间接的投影法,以免眼睛受损。

地球轨道的远日点和近日点示意图。

2019年地球通过近日点与远日点时所见太阳盘面大小比较示意图。

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 ★

根据流星雨专家的预测:地球可能在2019年6月以仅约0.06AU(相当于900万公里)~0.10AU的距离和来自第2号周期彗星恩克(2P/Encke)遗留在轨道上的流星体密集群(swarm)擦身而过,届时可能在6月下旬至8月期间引起一场主要是明亮流星组成的流星雨。因辐射点位在金牛座方向,故称之为金牛座密集流星群(Taurid swarm),或称为金牛座β流星雨(Beta Taurids),对流星雨有兴趣者,不妨等待这场意外的美丽。

金牛座密集流星群的轨道共振模拟图。取自:https://meteoriteclub.com/meteorite-news/increased-fireball-rate-possibly-linked-to-2019-taurid-meteor-swarm/

金牛座密集流星群的轨道共振模拟图。取自:https://meteoriteclub.com/meteorite-news/increased-fireball-rate-possibly-linked-to-2019-taurid-meteor-swarm/

与通古斯事件的天体可能同源

恩克彗星留在轨道上的残渣总共会引起3群流星雨,分别是6/5~7/18期间的金牛座Beta流星雨(即上文中提及的金牛座密集流星群),以及10-11月的金牛座南和金牛座北两群流星雨。

流星雨专家David Clark等人是在检视流星雨观测数据过程中,发现地球可能会在2032年11月几乎是穿越金牛座密集流星群的流星团块的中心区。根据历史观测纪录数据,金牛座密集流星群以往曾在2005年和2015年制造几乎都是亮流星的流星雨,全球可见;此外,1975年类似的流星群则是撞击月表,阿波罗号任务在月表上放置的地震仪当时曾侦测到天体撞击月表的证据。如果预测是对的,那么在距今22年后,我们将可遇到类似的天象活动。

有些研究学者现在质疑金牛座密集流星群里是否有很多砾石大小的流星体,这类大小的流星体基本上制造的都是明亮到让人惊艳的火球,若落至地面,足以移平一片森林。在1908年6月30日,有颗约100公尺的天体坠落西伯利亚森林区,在通古斯河(Tunguska River)上空爆炸,下方的森林因而被摧毁,至今尚未恢复森林原貌。科学家追溯这颗天体的轨迹,认为它应该来自金牛座密集流星群。这种大小的撞击事件约为每千年发生一次的机率,因此如果能了解天体来源,或许能对下一次类似的毁灭性事件提早做防范。

金牛座流星密集群的流星体来源

为何金牛座流星密集群里会含有大块岩石?因为毕竟,彗星残渣通常都是小尘粒,少见大颗砾石。目前最流行的说法是:约10,000~20,000年前曾有颗直径达100公里的巨大彗星在进入太阳系内侧的过程中分裂破碎,碎片小至尘粒,大至可与小行星比拟,全都混在一块儿,这些都是流星雨的母天体,而恩克彗星可能就是其中一个碎片,一个比较大的碎片,而且在这一群碎片里说不定藏有更大的巨石,且就是其中一个直径约100公尺的大巨石落入地球造成了通古斯事件。如果这个理论是真,那么未来应该还有机率会有金牛座密集流星群里的大巨石掉落地球的机会。

如果金牛座密集流星群真的含有通古斯事件等级的流星体,那么地球上的人必须要知道这个事实,才能躲避可能的灾难。加拿大西安大略大学(University of Western Ontario,UWO)天文学家David Clark、Paul Wiegert和Peter Brown等人模拟估计直径100米已上的流星体在未来1000年内的运动状况和位置随时间改变的状况,结果发现:今年6月下旬到7月中旬,地球将会与金牛座密集流星群中心接近到0.06AU的程度,是自1975年以来最接近的时候,因此是2032年之前测试上述理论模型是否正确的最佳机会!其中最佳观察时机是在6月至8月间,说不定不用等到2030年代,就可以侦测到栖息在密集群中间、体积稍大一点的近地天体。相关论文发表在英国皇家天文学月刊(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)中。

金牛座流星密集群在天空中散布的范围很大,而且流星并不亮,移动速度很快,不易观察。还有天文学家申请了位在夏威夷的加法夏望远镜(Canada-France-Hawaii Telescope)观测时间对金牛座流星密集群进行约10小时的深度观测,并邀请其他大型望远镜加入监测工作。如若这项计划成功搜寻到近地天体,那么相同方式或许可应用在其他90%以上对地球有潜在威胁的近地天体(potentially hazardous NEOs,PHO)搜寻工作上。

对地球有潜在威胁的小行星族群

针对地球可能遭受的剧烈撞击事件,天文学家研究后发现目前已知有2群主要的近地天体(Near Earth Objects,NEOs)来源,一是小行星和流星体,二是来自太阳系外围的入侵者,如彗星等。过去数十年来,全球各机构努力搜寻并列出约90%有潜在威胁的NEO,并定期追踪这些天体的位置。来自太阳系外围的入侵者就比较难以搜寻「造册」,但天文学家们还是坚持不懈。

金牛座密集流星群是第3种可能的来源,会改变剧烈撞击事件的机率。通古斯爆炸事件是千年一遇的大型撞击事件,但金牛座密集流星群却是个稠密的流星体聚集群体,随地球公转定时通过这个密集流星体团,可能改变流星体团块原本的轨道,或者让金牛座密集流星群的流星体团块与地球公转轨道产生共振,这些天文学家估计:那么短时间内发生大规模天体撞击地球的是件,机率将会大增,必须密切注意。而这也是为什么要把握今年6-8月期间,这个2032年之前与金牛座密集流星群最接近的机会先行观测评价的原因。

数据来源:
1.Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters,Volume 487,Issue 1,July 2019,Pages L35–L39
2.SpaceWeather.com
3.physics.org

(编译/台北天文馆张桂兰)

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

当从地球中心向外看,火星和月球的赤经经度相同时,称为「火星合月」,通常是一个农历月之中,火星和月球比较接近的时候。

2019/7/4的13:39火星合月,地心所见的火星位在月球以南仅0.09(~角分)度的地方,可时值白昼,无法观察。可在7/4傍晚太阳下山以后,朝西方地平附近观察,但因为火星仅有+1.8等,而月亮则是月龄1.5的新月,在明亮的暮光中其实很难观察,故不推荐观赏。

不过,由于火星和月球非常靠近,月球将从火星前方通过而形成所谓的「月掩火星」天象,13:04从暗缘掩入,14:36从亮缘复出。但因背景天色非常明亮,观察非常困难,而且此时月球很接近太阳,观测时一定要小心避开太阳,以免眼睛或仪器受损。

2019/7/4月掩火星示意图。

2019/7/4月掩火星示意图。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:网络直播

北京时间2019/7/3凌晨将发生一场日全食天象,即月亮介在太阳与地球之间,使月球影子落在地球上,月球本影中的观测者见到月球盘面将整个太阳盘面遮住的景象。本次日全食可见地点主要在南太平洋至南美洲,全食带经过智利和阿根廷,台湾地区不可见。

这次全食带恰好通过欧南天文台(European Southern Observatory,ESO)位于智利的La Silla观测站,并很接近阿根廷首都布宜诺斯艾利斯,这些地点都可在当地时间下午接近日落时分欣赏日全食景象。而南美洲其他地区则可见时分很大的日偏食。La Silla观测站有好几座全球最大的光学望远镜,如VLT等,因此从天文台里就可以利用专业天文设备进行日全食的观测。ESO邀请了1000位民众前往该观测站中共襄盛举。有兴趣者可观看如下所列的ESO等单位提供的网络直播。

ESO官方站点(于La Silla观测站直播)
Exploratorium(于智利直播)

Time and Date(于阿根廷直播)