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 以口径10公分(4吋)以上的天文望远镜观赏 可拍照 ★★

  有着梦幻般美丽光环的土星,将于8月2日下午14时14分运行至「冲」的位置,即以地球为中心,太阳和土星在地球两侧、视黄经相差180度的地方。

  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。

  基本上在土星冲日之后的数月,都可在傍晚日落后看到土星,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。

  土星以美丽的土星环著称,受到大小朋友的喜爱,连许多科学都对它倾心,例如启发爱因斯坦提出光速恒定的英国物理学家马克士威,也着迷于其漂浮在空中、围绕着土星的神奇光环。

  过去的土星冲,常吸引众多民众前来天文馆,透过观测室的大口径天文望远镜欣赏土星的美丽光环。今年受疫情影响,观测室暂停开放,但是台北天文馆也会在当天晚上透过大型天文望远镜进行线上转播,让大家仔细欣赏这颗被誉为「太阳系最美星体」的奇妙行星!(编译/台北天文馆虞景翔)

刘佳能所摄土星环倾角变化。透过大型望远镜可看出光环的主要构造,甚至连环中的缝隙—卡西尼缝也清晰可见。
刘佳能所摄土星环倾角变化。透过大型望远镜可看出光环的主要构造,甚至连环中的缝隙——卡西尼缝也清晰可见。

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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 ☆

  太阳系矮行星之一的冥王星于2021/7/18的6:46达到「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、相差180度的位置。此时几乎是一年中冥王星离地球最近、最大且最亮的时候,并整晚可见。

  由于冥王星的轨道离心率较大,形状为扁椭圆,自1989年9月5日通过近日点之后,冥王星现在正在逐渐远离太阳的路途上,因此即使每年到达冥王星「冲」的年度最佳观赏期的时候,也因为冥王星和地球的距离一年比一年远,亮度也一年比一年暗。今年冥王星冲时,亮度仅有14.3等,在业余望远镜中看起来与一般星点几乎没有差异,但透过间隔一段时间拍摄的影像,可以看出它移动的迹象来确认。

  目前冥王星位在人马座,距离远在33.3AU之外,虽然已经慢慢离开众星云集的银河中心地带,但此处恒星数量还是不少。冥王星穿行于此,得花费一些心思才能从一堆恒星中将它分辨出来。(编辑/台北天文馆虞景翔)

台北天文馆使用智利远端天文台El Sauce Observatory所拍摄之冥王星与星系ESO 594-11。
台北天文馆使用智利远端天文台El Sauce Observatory所拍摄之冥王星与星系ESO 594-11

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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 

  小行星婚神星(3 Juno)于6月7日5时53分到达「冲」的位置,也就是地球位于中心,而太阳和婚神星位在地球两侧、相差180度的位置。此时婚神星位于蛇夫座,由于整晚可见因此正是观测婚神星的最佳时机,但因亮度低仅10.1星等,无法用肉眼观测,必须使用口径8-10公分以上的望远镜,或是每隔一段时间拍摄一张影像,并且加以比对找出移动的天体才容易观察到。

  婚神星于1804年由德国天文学家Karl Ludwig Harding所发现,是第3颗被发现的小行星,又称3号小行星。其质量占整个小行星带的1%左右,是第一个被观测到掩星的小行星。而我们之所以能够看到婚神星,除了因它表面反射太阳光之外,它本身也发出肉眼不可见的辐射,当其表面受太阳加热后,会在毫米波段发光,因此可以借由射电望远镜的观测来进一步研究婚神星的组成成分或表面性质。(编辑/台北天文馆赵瑞青)


2021/6/7/05:53 婚神星黄经冲
2021/6/8/17:38 婚神星赤经冲

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发布单位:台北市立天文科学教育馆 观赏方式: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3月5日2时第4号小行星灶神星到达冲的位置,亮度为6.0星等,位置在狮子座上,离著名的狮子座三重奏(星系M65、M66、NGC3628)不远。灶神星在冲日前后数日整晚可见,越接近午夜时仰角越高,更适合观测。有兴趣的人可用双筒望远镜搜寻,若能使用长镜头相机在前后数十日拍摄,可见这颗小行星慢慢移动。若进一步使用较大望远镜与CCD相机,可以观测小行星亮度变化。由于小行星形状不规则以及表面反射率不均匀。因此自转时,亮度会周期变化,甚至使用滤镜,还能见到因为表面物质不同,造成颜色也有相同周期变化。

  灶神星平均直径525公里,是主小行星带第2大天体。自谷神星“升级”为矮行星后,它成为太阳系最大的小行星,占有主小行星带总质量的9%。由于灶神星比谷神星较靠近太阳,反射率也较高,因此灶神星比谷神星亮。尤其近日点冲时亮度达到近5等左右,甚至用肉眼可见,只是2018年近日点冲刚过,下次必须等到2029年!(编辑/台北天文馆助理研究员李瑾)

2016至2022年灶神星亮度变化
2016至2022年灶神星的亮度变化

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发布单位:台北市立天文科学教育馆 观赏方式: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 ★

  天王星是第一颗用望远镜发现的行星,也是距离太阳第二远的行星。它于2020年10月31日的23:53抵达冲的位置,也就是以地球为中心,太阳和天王星在地球两侧、视地心黄经相差180度的地方,此时几乎是它一年中最接近地球之时,因此也是它一年中最亮、视直径最大之时,且整夜可见。

  本次天王星冲时,位在鲸鱼座与白羊座之间,亮度+5.7等,距离地球约18.78AU,建议用双筒望远镜或天文摄影配合星图的方式来观察这颗蓝绿色调的行星。但天王星冲的当天晚上并不适合观察,满月的强光在它附近不到4度的距离使其难以见到,比较适合的观察时间是在冲过2至3天后的傍晚19:30至隔日凌晨4:00左右,其中在午夜0:00至1:00前后过中天时仰角最高,大气消光效应最少,最适合观察。

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2020年10月31日23时50分左右,天王星的位置示意图,点击图片可放大。以上示意图由Stellarium产生。

  不过因为天王星很远,虽然冲的位置是视直径约略最大的时候,但也只有3.7角秒而已,在一般业余望远镜中,顶多只能看到比一般星点再稍微大一丁点圆,非常难看到它的盘面形状,更遑论它的表面特征。所以观察天王星的重点就是其特殊的颜色,以及它相对于恒星的位置会慢慢移动。(编辑/台北天文馆研究组技佐许晋翊)

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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 ☆

  第11号小行星海妖星(Parthenope),将在2020/10/24的00:46到达冲的位置。冲指的是,以地心为中心太阳和海妖星在天球上的经度相差180度。此时海妖星位于双鱼座,距地球约1.36AU,最大亮度9.3等。在10/2319:15到隔日清晨4:20,海妖星的仰角皆离于地平面20度以上,几乎整夜可见。海妖星在23:45在南方天空达到最高仰角69度。由于海妖星比较暗淡,肉眼无法看见,必须使用口径8-10公分以上的望远镜,或是隔一阵子拍摄一张影像,加以比对找出移动的天体后,才易观察到这颗小行星。(编辑/台北天文馆陈姝蓉)

2020年10月24日00:46左右的西南方天空,此图由TheSkyLive产生。
2020年10月24日00:46左右的西南方天空,此图由TheSkyLive产生。

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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 ★★★

  火星以其明亮与火红的颜色而著称,自古即被视为重要的星体,中国称之为「荧惑」,而它明显的顺、逆行运动更成为克卜勒提出行星运动定律的关键。由于火星的会合周期约779.94日,因此每2年又49天就会发生一次「火星冲」,此时火星与太阳的地心经度相距180°,也就是刚好位于太阳的相反方向上,当太阳西落时火星东昇,直到日出才落下,因此不仅整夜均可观察,而且火星离地球最近,视直径最大也最亮。

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▲火星与地球相对位置名称。图中的地球及太阳未依实际比例绘制。

  今年的火星冲发生在10月14日7时26分,火星距离地球6,268万公里,但真正与地球距离最近时是在10月7日,距离只有约6,206万公里,视直径22.3角秒,视亮度-2.6等。虽然比2018年火星大冲时的24.3角秒略小,但仍是未来15年内最适合观察的机会。火星这次冲时位在双鱼座,在夜空中极为明显,呈红色,并于9月下旬至10月底期间亮度超越木星,成为夜空中最亮的星点。下图为9月21日22:30,本馆福寿山星空直播站所拍摄的全天影像,西南方(右下角)两颗亮星分别为木星(较亮)和土星。东南方最亮的红色星体即为火星。

福寿山星空直播2020/09/21/22:30
▲福寿山星空直播2020/09/21/22:30

  不同年份火星冲时的相对大小(地球、太阳未按比例绘制)。

2010-2022年各次火星冲时,火星与地球相对位置及视直径变化示意图。
▲2010年至2022年火星冲时不同的火星大小。图中的地球及太阳未依实际比例绘制。

  从地面上的望远镜所看见的火星,大部分时间都只像是一个橙色的模煳小圆点。只有在「冲」前后一、两个月期间,我们才能看清楚它表面的特征、尘暴、云与极冠等等明暗变化。

  最适合火星观测的望远镜是高品质的折射镜,口径最好能有15公分以上,20至25公分以上大口径的反射镜或折反射镜虽然成像锐利度稍差,但也是不错的选择,需先经过良好的调校。

  此外,观测时大气稳定度,即视宁度(seeing),更是看清火星表面细节的关键,虽然长期的观测经验是不二法门,但对于观察行星的新手来说,适当使用辅助工具,如滤镜和天文软体等,也都有助于提升观察效果。

火星地表对照图。
▲火星地表对照图。Credit: A.L.P.O

  滤镜在行星的观测上扮演着很重要的角色,善用滤镜可以提高行星表面变化的反差,让原本模糊的特征浮现出来,效果相当显著。例如橘色(W23A)和红色(W25)滤镜对于提高火星表面地形特征反差特别有效,越偏蓝色的滤镜,如紫色(W47),虽然会降低地面特征的鉴别能力,但对于分辨火星大气特征却非常有用。要做完善的火星观测还应该准备绿色(W58)、蓝绿色(W64)、蓝色(W38或W80A)等几种滤镜。W25和W47等较暗的滤镜只适合大口径望远镜或摄影使用。W23A对15公分以下的望远镜或许太暗了些,黄色的W15滤镜比较适合。

  本馆特别于10日19时在中山公园国父纪念馆西侧广场举办「天文快闪:火星冲」活动,把专业的大型天文望远镜移到户外,让民众一窥火星的神秘面貌,13日晚间19时则开放天文馆的天文台观测,但若遇天候不佳则活动取消。(编辑/台北天文馆研究组技佐许晋翊)

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  虽然火星在10月14日才发生冲,但是在10月6日22:18就已经到达最接近地球的位置,距离是0.415天文单位,约6,200万公里。

  一般认为外侧行星发生「冲」时,是离地球最近的位置。但那是地球与外侧行星都具有完美的圆形轨道的理想状况下才会发生。但行星轨道都是椭圆形,因此最接近位置不是冲日,而是前后数日内。此外,火星的轨道的椭圆率较大,每一次冲的距离都不一样,每隔15或17年会发生一次最接近的大冲(近日点冲)。上次大冲是2018年7月27日,是2035年以前最接近时段,可惜受沙尘暴影响,不容易看到表面特征。

  火星很容易观察,最近太阳西落后会从东方升起,直到日出才落下,整夜可见。若以天文望远镜(最好口径10公分以上)观察,有机会看到极冠与地影等明暗变化。(编辑/台北天文馆助理研究员李瑾)

「冲」未必等于行星最接近地球!
本图亦登在 天文教育资源 版。

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