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 ★★★

  国际空间站(又称国际太空站,ISS)是绕地最大的人造物体,离地表仅4百多公里,因此它从太阳或月亮前方通过时,能看到ISS凌日或凌月的现象。1月21日台湾北部发生1次凌日,与1月24日发生2次凌月事件。预报地图如下,带状是ISS凌日或凌月的可见地带。详细资料请参考ISS TRANSIT FINDER网站。

  由于ISS移动高达每小时2.8万公里,在1秒内就会通过日或月面,因此需要先至观测点准备好器材,并使用长焦距镜头或天文望远镜对准日或月面,在事件发生前几分钟开始录影,事件过后再检视画面是否拍到。拍摄ISS凌日更需要注意,因为观测凌日就像观测太阳黑子,必须在望远镜前方加装专用太阳滤镜,才能安全地观赏记录。(编辑/台北天文馆助理研究员李瑾)

2021年1月21日凌日预报
时间:17:03(视观测位置而微幅变动)
ISS视直径~14.96角秒
太阳仰角:5.1度
太阳方位角:245.2度

凌日

2021年1月24日凌月预报
时间:1:19(视观测位置而微幅变动)
ISS视直径~21.75角秒
月亮仰角:14.1度
月亮方位角:284.7度

凌月

2021年1月24日凌月预报
时间:14:47(视观测位置而微幅变动)
ISS视直径~20.48角秒
月亮仰角:12.5度
月亮方位角:73.7度

凌月

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 ★

  天囷增七(亮度约为5.45等),属于中国古星官天囷(意指圆形谷仓)增星的第七星,又称白羊座ξ(ξ Arietis),是距地球约600光年的蓝白色B型星。掩星是因月球绕转地球,使月球在天空中相对远方恒星由西向东运动(每日约13°左右),当其通过恒星前方就形成掩星。

  1月21日当天月相为盈凸月(月龄8.3),在台北当地时间18点07分,天囷增七从月球的暗缘掩入,19点42分从亮缘复出。适合使用小型天文望远镜观察,下图显示掩星前后月球和天囷增七的大致位置。(编辑/台北天文馆陈姝蓉)

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掩星前后月球和天囷增七的相对位置示意图(本图由Stellarium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 ★

  2021年1月24日9时57分,水星到达今年第一次东大距的位置,与太阳之间的距角约为18.6度,日落时见于西南西方低空,仰角约15度,亮度约-0.6等,以肉眼即可发现它的踪迹。

  由于水星是内行星,平时都在太阳附近难以观察,但当水星来到「大距」的位置时(通常发生于太阳-水星-地球三者连线接近直角,水星位在这个角顶点位置时),从地球上所见的水星离太阳最远,届时在日出或日落时所见的水星仰角较高,最容易观看。其中,当水星位在太阳以东时称为「东大距」,见于日落后的西方天空;位在太阳以西时为「西大距」,见于日出前的东方天空。

  如果能利用望远镜观察水星,可看到本次水星东大距的形状呈弦月般的外观,相位为0.54。此时的水星视直径只有7.02角秒,最好使用口径20公分以上的望远镜来观察其盘面的形状。(编辑/台北天文馆研究组技佐许晋翊)

Mercury 水星
2021年1月24日18时西南西方所见模拟影像,若搭载高倍数望远镜则可见水星呈弦月状。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

  即使是「时间」也无法幸免于多灾多难2020年。

  行星的自转始终随气压、风、洋流和核心运动的改变而稍有变化 ,但是这对于国际计时员来说是不方便的,因此,他们使用超精确的原子钟来计量「世界时」(UTC)。当天文时间(由地球自转一圈所需的确切时间)偏离世界时超过0.4秒时,世界时就会进行调整。

行星的自转始终随气压、风、洋流和核心运动的改变而稍有变化。
行星的自转始终随气压、风、洋流和核心运动的改变而稍有变化。

  到目前为止,在6月或12月底添加一个「闰秒」(leap second)的所做的这些调整,使天文时间和原子钟时间恢复一致。

  但是,因为从1960年代末及1970年代初开始有精确的卫星测量,发现地球自转一直有减缓的趋势 。因此根据美国国家标准与技术研究院 (NIST)的数据,自1972年以来,科学家平均每1.5年增加闰秒 。最后一次是在2016年的除夕,在23小时59分59秒时添加了一个额外的闰秒。

  根据《Time and Date》(timeanddate.com),最近地球自转的加速使科学家第一次讨论负闰秒,可能不再需要增加一秒钟,而是要减去一秒钟。

  这是因为一天的平均长度为86,400秒,但2021年的天文时间平均要短0.05毫秒。在一年的累积下,这将使世界时的时间上总共提早了19毫秒。

  因此,有关闰秒的未来,是否永久终止闰秒,将进行国际讨论。

  2005年最短的一天是7月5日,地球自转一周比起86,400秒加快了1.0516毫秒;2020年最短的一天是7月19日,地球自转一周比86,400秒快了1.4602毫秒。

  闰秒制度有其优缺点,它们可以确保天文观测与时钟时间同步,但是对于某些数据资料和电信基础结构而言,可能就会产生麻烦。

  国际电信联盟的一些科学家建议让「天文时间」和「原子钟时间」之间的时间间隔扩大,直到需要一个「闰」的时间才做调整,以最大限度减少对电信的干扰。(但与此同时,天文学家必须进行自我调整。)

  法国巴黎的国际地球自转和参考系统服务(IERS)负责确定是否需要增加或减去闰秒。(编译/台北天文馆刘恺俐)

资料来源:Science Alert

发布单位:台北市立天文科学教育馆 观赏方式:以肉眼观赏即可 可拍照 ★

  国际太空站(又译国际空间站,International Space Station,ISS)由于体积庞大,轨道高度不高,当它通过某处上空时,很容易引起地上的观察者注意,距离较近且角度适合时,还能看见亮度达-3等以上的缓慢移动亮点。2021年1月10日及13日清晨国际太空站将通过台湾上空,且亮度达-3.5等以上,经过的时间依观赏位置略有不同。若无法早起一赌国际太空站的耀眼风采,1月15日傍晚18:40左右也有机会见到。下方图片列出的方位、方向及时间是以台北天文馆为观测点所计算而得出。

1月10日国际太空站飞掠台北上空时的位置及时间示意图
▲1月10日国际太空站飞掠台北上空时的位置及时间示意图

1月13日国际太空站飞掠台北上空时的位置及时间示意图
▲1月13日国际太空站飞掠台北上空时的位置及时间示意图

1月15日国际太空站飞掠台北上空时的位置及时间示意图
▲1月15日国际太空站飞掠台北上空时的位置及时间示意图

  因为在天空中的仰角变化,国际太空站的距离有所不同,使它的最大亮度根据不同的观星位置,发生的时间、方位也不尽相同。如果想要提早知道你所在位置的确切观测时间,可以浏览heavens-above网站,并调整右上角的观测位置以取得最佳观赏资讯。(编辑/台北天文馆虞景翔)

发布单位:可观自然教育中心暨天文馆

木星合土星

  2020年压轴的天文现象绝对是罕有度爆灯的木星合土星。木星和土星自年中开始,便是一对明亮又要好的拍档。有趣的是这两大行星从地球看起来一天比一天靠近,直至12月21日大接近,木星和土星看起来仅相距0.1°左右,即只分隔1/5个天上的满月左右,实在亲密得「难分难解」,这现象称为木星合土星。

  每当我们从地球仰望星空,观察到两个天体例如月球、行星等等,其赤经(Right ascension, RA)或黄经(Ecliptic longitude)相同时,他们看起来便会分隔得最少亦即是最靠近,此现象称为天体之间的「合(Conjunction)」,例如木星合土星。

  由于各个行星都有着不同的公转轨道,只要知道他们的公转周期关系,就可计算出大约多久会发生一次木星合土星:

  • 既然木星的公转周期11.86年,每年在轨道运行360°/11.86即约30°;

  • 而土星的公转周期29.4年,每年在轨道可运行360°/29.4即约12°。

  • 所以木星和土星每年运转的角度相差30°-12°=18°,

  • 即在360°/18°大约20年左右就会发生一次木星合土星。

  因此,上一次木星合土星发生在2000年,下一次则是2040年。但并不是每次都会像今年一样,发生极靠近至0.1°并且容易观看的木星合土星。上一次也是同样接近的是发生在伽俐略时代的1623年,可是该次天象的位置看起来与太阳较近,恐怕不利观测。而要及得上今年的效果可是要追溯至差不多八百年前的1226年。而下次再要碰上类似机会的话就要等到2080年了。所以将在冬至傍晚上演的这次天象实在是不容错过啊!

  其实由现在开始至一月初,也可以在日落后向西南偏西方的低空观望,只用肉眼应很易找到明亮的木星(-2等),而相对较暗的土星(0.6等)就在其附近。至于难得一遇的木星合土星,就要在12月21日傍晚6时至8时观看,到时就要大家亲眼求证他们看起来是「合二为一」还是「难分难解」了。如果利用天文望远镜放大30倍或以上观测,更可于视场内同时看见两颗行星的面貌及他们部分的卫星,相映成趣。

木星合土星

木星合土星

天文统筹/许浩强老师

发布单位:台北市立天文科学教育馆 观赏方式:以肉眼观赏即可 可拍照 ☆

  小熊座流星雨(Ursids,015 URS)是每年固定发生的流星雨,是每年固定发生的大小流星雨中最后的一群。

  小熊座流星雨活跃的时间在12月17日至12月26日之间,今年极大期的时间落在12月22日,每小时天顶出现率(ZHR)预测为10,数量会随辐射点高度下降略为下修。这群流星雨辐射点位在小熊座Beta星附近,接近天球北极所以几乎整夜可见,但今年极大期月相逢上弦,上半夜受月光影响,且这群流星速度较慢(每秒33公里),平均亮度偏暗,观星条件在下半月为最佳。

  小熊座流星雨发生在北半球深冬,但辐射点几乎位在天北极附近,因此南半球几乎不可见,使得这群流星雨的观测资料相当贫乏。不过在过去70年还是曾记录到两次主要爆发,各发生在1945年和1986年。2006年至2008年间还有几次比较小型的爆发,2011年与2014年也有小型爆发的报告,这些爆发可能都与它的母体彗星「塔托(8P/Tuttle)」回归有关。

  总结小熊座流星雨本身数量不多,在今年观测条件也不理想的强况下,建议在12月22日下半夜利用台北天文馆流星直播,寒冬中舒适观赏流星。(编辑/台北天文馆虞景翔)


小熊座流星雨之流星体来源为塔托彗星(8P/Tuttle)的轨道残骸。

发布单位:台北市立天文科学教育馆 观赏方式:以肉眼观赏即可 可拍照 明显★★

  象限仪座流星雨(Quadrantids,010 QUA)是三大流星群之首,极大期发生在1月3日,ZHR达110。其辐射点在牧夫座头部附近,午夜后自东北方升起,但当晚月相近下弦,因此观察条件较不佳。此外,由于辐射点偏天球的高纬度,因此台湾地区实际观察到数量会较少。但此群流星雨常有明亮的火流星出现,且活动有集中于极大期前后数小时内的特性,仍然值得观察。欣赏流星雨并不需要望远镜,只要挑选视野开阔,光害少的地方,以肉眼观赏即可。若能利用相机长时间曝光,就有机会捕捉流星的身影。

  流星群大多是由彗星造成,但研究发现小行星2003 EH1的轨道和象限仪座流星体轨道非常近似,认为它可能是象限仪座流星群的来源;因此象限仪座流星群是继双子座流星群之后,被证实由小行星引起的流星群。

  象限仪座(Quandrans Muralis)不属于88星座,它位在武仙座、牧夫座和天龙座间。西元1795年法国天文学家La Lande和他姪子Michel Le Francais使用「象限仪」这种仪器进行一系列恒星位置观测时,自创了这个星座名词,虽然后来并未被现代天文学采用,但这个名字仍留用至今。

  台北天文馆将在流星雨极大期晚间于阳明山、梨山、兰屿、七美等观星条件极佳的地点,以高画质摄影机进行星空直播,让民众透过网路也能即时欣赏到这次难得的流星雨美景。(编辑/台北天文馆助理研究员李瑾)

象限仪座流星雨辐射点位置示意图
象限仪座流星雨辐射点位置示意图。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

  虽然夏威夷的井上建太阳望远镜(DKIST)还未完成,但是它在2020年1月28日拍摄的第一张黑子图像已经是有史以来最清晰的太阳黑子,黑子强烈活动的细节另人屏息凝视。DKIST所拍摄太阳表面的磁场结构可以小至20公里,太阳黑子解析度是以前的2.5倍。

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  大部分的太阳表面是围绕黑子周围的米粒组织,每一个米粒组织都是对流的单元,中间的热电浆上升,在冷却时会游移至边缘,然后回落到太阳表面,典型的米粒组织很大,一个约有1,500公里宽。(NSO / AURA / NSF)

  太阳黑子所在位置的太阳磁场特别强,恒星的正常对流活动受到抑制。因为磁力线阻止了热电浆从内部升起,所以黑子的温度比周围的温度约低三分之一,看起来也更暗。

  当这些磁力线断裂、缠绕及磁重联时,会释放出大量能量,产生太阳闪焰和日冕喷发。这些来自太阳的强烈的电磁波可能会破坏地球的卫星通信、导航,严重时甚至会破坏电网(虽然很少发生),因此,科学家们非常热衷于研究黑子。

黑子周围的米粒组织

  这张图像的区域全长约为16,000公里(地球直径12,742公里),当科学家们利用DKIST为该区域成像时,能够追踪约100秒内短时间的精细结构的变化(参考上方的 gif 动画)。箭头指出了在本影点(UD)和半影颗粒(PG)中经常被观察到狭窄的暗线。研究人员表示:通过磁对流的数值模拟,狭窄的暗线是磁场强度较低的区域中,其强烈上升气流的结果。通过对磁对流的数值模拟,可以预测明亮的UD和PG中的狭窄暗道,这是磁场强度。DKIST的分光偏振仪器将允许对这些小型特征进行详细分析,并与模型预测互相比较。

  科学家希望更能了解太阳活动,并改善预测太空天气的能力。(编译/台北天文馆刘恺俐)

资料来源:Science Alert

发布单位:台北市立天文科学教育馆 观赏方式:以肉眼观赏即可 可拍照 耀眼★★★★

  今年条件最好的双子座流星雨(Geminids,004 GEM)即将来临!其活跃日期在12/4至12/17期间。极大期预测发生在12月14日,ZHR高达约150。由于当日近朔,不受月光影响,观测条件极佳。

  双子座流星雨不但流星数多而且稳定,辐射点位在双子座头部的北河二附近,特色是流星速度中等偏慢(~每秒35公里),亮度中等偏亮,偶尔会出现较明亮的火流星!辐射点约19时升起,因此天黑不久就可以朝东方观察,越接近午夜越容易看到流星。尤其0时至2时前后,辐射点来到天顶附近,观察条件最好。欣赏流星雨并不需望远镜,只要挑选视野开阔、光害少的地方,就可以肉眼观赏。一般来说,两千公尺以上的高山条件最佳。

  流星雨通常都是彗星因接近太阳使其表面物质蒸发、留在轨道上而引起的;但双子座流星群的来源却是第3200号小行星法厄同(3200 Phaethon)。法厄同直径约5.1公里,属「阿波罗型」近地小行星,即轨道会穿越地球轨道、它也是对地球有潜在威胁的近地小行星(PHA)之一。绕太阳公转一圈约需1.4年,轨道极为椭圆,远日点在2.4天文单位附近,但近日点仅0.14天文单位,比水星离太阳还近,是目前已知近日点最接近太阳的小行星之一。

  台北天文馆将在流星雨极大期晚间于阳明山、梨山、兰屿、七美等观星条件极佳的地点,以高画质摄影机进行星空直播,让民众透过网路也能即时欣赏到这次难得的流星雨美景。(编辑/台北天文馆助理研究员李瑾)

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双子座流星雨辐射点示意图。以上示意图由Stellarium软体产生。


2020/12/13-14 双子座流星雨徐州站监控影像:https://interesting-sky.china-vo.org/20201214-xuzhou-video/

发布单位:台北市立天文科学教育馆 观赏方式:以肉眼观赏即可 可拍照 精彩★★★

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

  由于金星公转轨道在地球轨道以内,是所谓的「内行星」,因此在地球上观察时,金星通常都在太阳附近,使得每当金星合月时,月亮也在太阳附近,所以通常是发生在农历月初的金星合眉月(见于日落后西方低空),或是农历月底的金星合残月(见于日出前东方低空)。金星和月球都是很明亮的天体,每当金星合月之时,都很引人注目。

  2020/12/13清晨04:40金星合月,地心所见的金星位在月球以南约0.8度的地方,不过此时金星和月球才刚刚从地平线升起,不易观看。最佳观测时间点为日出前约05:00-06:00之间,朝东方低空观看,可以见到-4等的金星,和月龄27之残月接近的景象,两者的距离略大于月球的视直径,相当接近且精彩。

2020/12/13清晨6时金星近月示意图。
2020/12/13清晨6时金星近月示意图。以上示意图由Stellarium软体产生。

  而因为月球离地球较近,不同地区的观测者所见月球位置的视差可以达到1度左右,因此北太平洋部分邻近区域还能见到难得的“月掩金星”事件。(编辑/台北天文馆虞景翔)

本次金星合月可见“月掩金星”之区域。
本次金星合月可见“月掩金星”之区域。