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 ★★

  太阳在天球上沿着黄道运行,通过与天球赤道交会升交点的时刻称为春分。此时因太阳在天球上位于天球赤道,所以太阳光会直射地球表面上的赤道,也造成在春分这一天的日出方位几乎出现在正东方,日没方位几乎出现在正西方,而且昼、夜的时间长度几乎相等。

  观察陀螺转动时,自转轴会微幅摆动且同时沿着一圆形移动。地球在太空中自转时,也会出现相同情形,再加上地球南北极相对地球本身也会慢慢移动,与地球绕太阳公转轨道的些微变化,让产生地球上四季的春分、夏至、秋分、冬至的时刻,会有时间前后的改变。而今年的春分出现在3月20日11时06分24秒,是从1896年起算以来最早的春分时刻。下一次要遇到比今年更早的春分要等到2028年,发生时刻如下表所示:

西元 春分日期 时刻
1896年3月20日10时23分
2024年3月20日11时06分
2028年3月20日10时17分

  由于分布在太阳系行星轨道平面附近的尘埃粒子会反射太阳光,造成在日落后的西方、与日出前的东方天空,会出现从地平线沿着黄道向上伸展、如同薄雾的微光,称为黄道光。

看起来如同薄雾的黄道光,是由太阳系行星轨道平面附近的尘埃粒子反射太阳光所产生。
看起来如同薄雾的黄道光,是由太阳系行星轨道平面附近的尘埃粒子反射太阳光所产生。

  由于黄道光十分微弱,因此在春、秋分前后数星期,黄道较垂直于地面的时刻,且需在天气状况十分良好,几乎无光害的情况下,才较有机会欣赏由地平线起、如同薄雾般向上延伸的黄道光美景。(编辑/台北天文馆蔡承颖)

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 ★★

  冬至是一年中24节气的最后一个节气。今年的冬至发生在2023年12月22日11时27分,此时太阳位于黄经270度。24节气是根据太阳的位置而定,每个节气在阳历上几乎是固定,前后日期差1-2天,因此每年的冬至都是落在12月22日左右,而与农历日期无固定对应关系。

  冬至在天文学上是一个重要的时间点,这一天,北半球经历了一年中白天时间最短、夜晚时间最长的一天。原因在于地球的自转轴倾斜了约23.5度,冬至时,太阳直射南回归线。而在北纬66.5度以上的北极圈内,甚至是永夜,相反的,在南极圈以内则是永昼。以台北为例,冬至这天的白昼仅10小时35分,比起6月22日白昼最长的夏至时的13小时42分来说,日照时数短了3小时又7分。随着冬至过后,太阳逐渐北移,北半球的白昼时间会逐渐增加,因此这一天被古人视为新年的开始。

2023年12月22日冬至时,太阳直射南回归线,对北半球而言是昼最短夜最长的一天。此图中地球影像来自2022年12月21日冬至时由向日葵8号人造卫星所拍摄。其它后制仅为示意图,非经严谨计算后之呈现。
2023年12月22日冬至时,太阳直射南回归线,对北半球而言是昼最短夜最长的一天。此图中地球影像来自2022年12月21日冬至时由向日葵8号人造卫星所拍摄。其它后制仅为示意图,非经严谨计算后之呈现。

  因为地球有大气与海洋的调节作用,冬至并不代表一年中最寒冷的时候。此外,由于地轴倾斜和地球绕太阳呈椭圆形轨道的综合影响,冬至并非太阳最晚升起或最早落下的日子。台湾各地今年最早日落是在11月29日或30日,详细资料请参考「天象预报:2023/11/29-30 最早日落 ★」。如果我们每天固定于同一时间、同一地点拍摄太阳的位置,就会呈现8字形的日行迹,以下图为例,每日早上拍摄太阳,会发现冬至时太阳会是从东偏最南(方位角116度)升起,反之夏至则从东偏最北(方位角64度) 升起。大家不妨在今年12月22日欣赏一年中最偏南的日出或日落。(编辑/台北天文馆段皓元)

台北市的8字日行迹图。照片中的四条直线分别是不同天的太阳日出轨迹,其余呈现8字型为每日早上同一时间的太阳位置,即呈现太阳一年内在每日同一时间的运动轨迹。
台北市的8字日行迹图。照片中的四条直线分别是不同天的太阳日出轨迹,其余呈现8字型为每日早上同一时间的太阳位置,即呈现太阳一年内在每日同一时间的运动轨迹。

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 ★★

  夏至,为二十四节气之一,是最早被确定的一个节气,古人使用圭表测影法,发现晷影长短变化规律,并订定至日,分别为夏至及冬至。

  2023年的夏至发生在6月21日22时58分,此时太阳通过黄经90度,对于地理上位于北回归线上的观察者而言,此日的正午阳光直射当地,也就是著名的「立竿不见影」现象发生的时刻。对于台湾地区而言,北回归线通过嘉义县市、南投与花莲县,位在北回归线以北的地区即使在夏至当日太阳也无法达到天顶位置,因此一整年都无法看到立竿不见影的现象。而若位在北回归线以南的地区,太阳在一年当中将有2次机会达到天顶的位置,也就是在夏至前与夏至后各看到一次立竿不见影的现象,而夏至当天反而会看到短短的影子指向南方,相当有趣。由于台湾刚好跨越北回归线南、北两侧,不同地区的朋友们可以观察到略有不同的现象,体会「地球是圆的」的最佳证明!

台北天文馆于2023年6月9日拍摄的太阳盘面与太阳黑子。近期黑子数量明显增加,预估将在2025年达到高峰。
图说:本馆于2023年6月9日拍摄的太阳盘面与太阳黑子。近期黑子数量明显增加,预估将在2025年达到高峰。

  在太阳活动方面,近期的太阳黑子数量较去年同期有明显增加,几乎每天都有多颗黑子成群出现在太阳表面,为太阳观察增添许多可看性,更是揭示即将在2025年初来临的太阳活动第25周期的序幕。建议在夏至这天不只是低头看竿影,更可以在合格的减光器材辅助中抬头欣赏太阳表面的精彩活动!(编辑/台北天文馆谢翔宇)

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 ★★

  2023年3月21日05:24春分时刻,太阳沿黄道通过赤道升交点,此时阳光直射赤道,日出于正东、日没于正西,当日昼夜大致等长。

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  春分后的日出日没位置将逐渐偏北,昼渐长而夜渐短直到夏至为止,因此春分象征着进入了北半球春季和南半球秋季。春分前后的日落后2~3小时,在无光害的环境下可在西方天空看到白色三角形光亮锥,此即黄道光。

  黄道光是太阳系内微尘粒子散射太阳光的结果,因尘埃是以太阳为中心、成透镜状分布在黄道面上,故从地球上看来便成了三角锥状,底部最宽时约有40度,高度最高可接近70度,最亮的区域几乎与银河一样亮。今年的春分附近正好接近朔,在远离城市灯光的黑暗乡村地带, 因此不会受到天然光害的干扰,相信在天气良好的情况下可以看到最完美的黄道光现象。

  以下影片为台湾中央大学鹿林天文台观测助理萧翔耀先生于2012年秋分前后拍摄的星空运动,在影片后段可见愈来愈亮、三角锥状亮区,你可以看到亮度比银河系稍弱的金字塔形状的光芒,从东方的地平线上升起,那就是黄道光。(编辑/台北天文馆技佐许晋翊)

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 ★★★★★

  2023年3月天象特别精彩,除了春分的黄道光、谷神星冲等,肉眼可见「月掩金星」更是数十年来难得一见的奇景,不可错过。

  3月21日是「春分」,这天地球的昼夜几乎等长。每年春分前后一个月左右是观赏「黄道光」的好时机,暮光后在西方天空呈三角形的白色光锥就是黄道光,不过由于它是太阳系内尘埃粒子散射阳光所形成的微弱光芒,所以必须到无光害的地方才比较容易看见。

  除了黄道光外,太阳系中最早被发现、编号1号的小行星「谷神星」也将于3月21日「冲」,在此前后几天的亮度达到最高,约7等,是寻找它的最佳时机。不过虽在双筒望远镜可见范围内,但因其附近类似亮度的恒星众多而难以辨识,以简易相机拍摄再比对星图,更容易觅得其身影。

  3月24日傍晚19:52前后,台湾地区将可见到「月掩金星」奇景(各地发生时间约有数分钟差异),明亮的金星在短短十余秒内瞬间消失于眉月边缘,如日食般神奇令人惊叹!其实「月掩金星」发生频率并不低,但因大多出现在白天而无法观赏,或在黎明前而鲜为人见;以过去一百年来说,台湾地区出现月掩金星多达28次,但发生在白天的就有22次,其他6次,包括1974年上一次肉眼可见的月掩金星,都是在黎明前,但像这次发生于日落后,大众皆可目睹的机会,得回溯到百多年前的1895年,而下次则要等到40年后的2063年5月31日!

2023年3月24日傍晚19:52前后,将可见到「月掩金星」奇景。
2023年3月24日傍晚19:52前后,将可见到「月掩金星」奇景。以上示意图由Stellarium软体产生。

  随着时序来到春天,台北天文馆的宇宙剧场将在周末晚间19时和19时30分举办两场次免费的春季星空导览,除了带大家认识春天的星座外,也将介绍3月间奇特而美丽的天象,欢迎莅馆欣赏,各项资讯请参阅天文馆网站。

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 ★★

  一年24节气之中最后一个节气:冬至,即将在2022年12月22日05时48分到来。此时太阳行经至黄经270度,也是一年当中太阳最偏南的日子。由于平常使用的阳历是依据太阳位置而来,因此每年的冬至都是落在阳历的12月22日前后,也因为相同的原因,所有的24节气的日期在阳历中几乎都是固定的位置喔。在民俗文化中,冬至被视为是一年起点,也因此会有冬至吃汤圆后就长了一岁的说法。

过去一年中的四大至点,由向日葵8号人造卫星所拍摄。
过去一年中的四大至点,由向日葵8号人造卫星所拍摄。图片来源:https://himawari8.nict.go.jp/

  在天文上,冬至这天是北半球白昼最短的日子,过了冬至这天之前白昼的长度也开始慢慢开始变长。但这不代表冬至是一年中日出最晚、日落最早的日子喔!由于地球轨道是椭圆形,加上地轴又有倾斜,每天的正午时刻会有前后约14至16分钟的变动,称为「均时差」。这造成了冬至当天的正午时刻,其实是落在11点52分左右,而且每一年又有微小不同。这种均时差的影响可以在「日行迹」的曲线中观察到,下图是在台北象山拍摄的日行迹,总共拍摄了一整年的时间,都是固定在每天下午16点30分拍摄,就可以得到太阳在天空中运行的8字图形,其中冬至的太阳将会落在8字形的最左下端。不过这张在2020年至2021年拍摄的影像中,受到天候因素的影响,最左下端的太阳盘面其实是12月26日的影像,并没有拍摄到12月22日冬至当天的太阳。

台北市的日行迹。拍摄:李美英。
台北市的日行迹。拍摄:李美英。

  拍摄日行迹并不是特别困难,但是要有非凡的毅力,以及缜密的规划,最重要还要有天气的配合,可说是天文观测中相当令人佩服的一种类型。若有兴趣的朋友,不妨从今年的冬至开始尝试来拍摄吧!(编辑/台北天文馆谢翔宇)

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 ★★

  夏至,为二十四节气之一,是最早被确定的一个节气,古人使用圭表测影法,发现晷影长短变化规律,并订定至日,分别为夏至及冬至。每年夏至出现在6月21日前后(20日或22日),而2022年的夏至落在6月21日17时14分,此时太阳沿着黄道,向北移动至黄经90度的位置,太阳行至最北,且直射北回归线。

日行迹
图说:日行迹

  夏至这一天是北半球一年中白昼最长,日影最短的时刻,且随着纬度越高时,出现白昼的时间越长,位于北纬66.5度以内的极区,则会出现「永昼」的现象。对于南半球而言,则是白昼最短,黑夜最长的时刻。夏至位于北回归线附近的民众,中午时刻可感受到「日正当头」,出现「立杆无影」的特殊现象,民众不妨找个空旷的地方试试。(编辑/台北天文馆林琦峯)

卫星云图两分两至变化。
图说:卫星云图二分二至变化。从左到右,六月夏至点、九月秋分点、十二月冬至点、三月春分点。(图像来源:Robert Simmon / NASA)