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 ★★

  在3月21日的15时41分,谷神星运行到冲的位置,此时距离地球1.6天文单位,视亮度6.9等,位于后发座。使用天文望远镜配合星图检索,可以在后发座众多恒星与星系中找到谷神星的身影。若再搭配天文摄影方法,连续数日拍摄,更有机会记录到谷神星的移动轨迹,推荐给有天文望远镜的朋友们!

谷神星位置变化图,自2023年3月15日至4月15日止。若以M99星系为中心,使用300mm镜头配合全片幅相机拍摄,可以记录一整个月谷神星的轨迹,以及室女座星系团中著名的马卡莱恩长链。
谷神星位置变化图,自2023年3月15日至4月15日止。若以M99星系为中心,使用300mm镜头配合全片幅相机拍摄,可以记录一整个月谷神星的轨迹,以及室女座星系团中著名的马卡莱恩长链。以上示意图由Stellarium软体产生。

  谷神星位于火星与木星间的主小行星带,平均日距约为2.77天文单位,以4.6年的周期绕日公转。谷神星发现于1801年1月1日,由意大利天文学家皮亚齐(Giuseppe Piazzi)所发现。谷神星曾经是最大的小行星,在2006年后改隶属于矮行星,也是主小行星带中唯一的矮行星,占整个主小行星带约三分之一的质量,赤道半径达470公里,大约是月球四分之一。

谷神星(左下)与月球、地球的实际大小比较。
谷神星(左下)与月球、地球的实际大小比较。来源:Wikimedia Commons

  谷神星同是也是天文学家了解最深入的矮行星,美国NASA的曙光号(Dawn)探测器自2015年3月进入谷神星轨道,成为了首架环绕矮行星的太空船。曙光号拍摄了大量的谷神星表面高解析力影像,其中位在撞击坑中央的明显亮点,是谷神星最令人惊奇的表面特征。经由曙光号的观测,目前天文学家认为这是富含盐类的矿物质,更与谷神星内部含有大量水份的地层有关。

谷神星欧卡托撞击坑(Occator)的亮斑,由曙光号拍摄。来源:JPL
谷神星欧卡托撞击坑(Occator)的亮斑,由曙光号拍摄。来源:JPL

  在2018年10月曙光号耗尽燃料并停止工作,但在曙光号长达三年的任务中蒐集了大量的谷神星的资料,还有待天文学家持续分析。JPL表示,曙光号将在谷神星轨道上停留至少20至50年以上,也就是说当我们未来几十年里观察谷神星时,谷神星都还有一颗微小的、来自地球的伙伴正在陪着它呢。(编辑/台北天文馆谢翔宇)

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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 ★★★★★

  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。

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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

  睽违2年又49天之后,有「战神」称号的火星又将在12月8日运行到「冲」的位置,这天也是月球运行到「望」的日子,在北美洲与欧洲更可以在这天见到「满月掩火星冲」的奇景!

2022年12月8日满月掩火星冲可见区域地图。图片来源:Occult4
图说:2022年12月8日满月掩火星冲可见区域地图。图片来源:Occult4

  2022年的火星冲发生在12月8日13时42分,此时太阳、地球和火星三者连成一线,严格来说是此时太阳与火星从地心视黄经座标来看相差了180°。而这个月的望发生在12月8日12时08分,此时太阳、地球和月球连成一线,也就是太阳与月球从地心视黄经座标系来看相差180°。但就像我们并不是每次满月都会有月食发生一样,若行星运行到「冲」的位置同时月球也运行到「望」的位置时,也不代表会发生「月掩行星」的现象。由于月球绕地球的白道面与黄道面有5度的交角,各个行星的轨道面与黄道的交角又有不同,若是要「行星冲」、「望」、「月掩行星」三者同时发生的机会是相当罕见的。

2022年12月8日满月掩火星冲可见区域动画。图片来源:NAOJ
图说:2022年12月8日满月掩火星冲可见区域动画。图片来源:NAOJ

  对于台湾地区的观察者而言,12月7日当晚月球位于火星的西方,12月8日晚间月球已经移动到火星的东方了。虽然我们无法看见满月掩火星冲的特殊天象,但由于火星冲当日火星的赤纬在+25°,火星在23时42分过中天时,火星将完美地位居天顶,是属于我们北纬25°的观察者才能看到的景象,也算是稍有安慰了。(编辑/台北天文馆谢翔宇)

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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 ★★★★★

  睽违26个月后,有「战神」称号的火星将于12月8日达到「冲」的位置,整夜都可见也相对较大,下次要看到比今年更大的火星要等到2033年。

火星

  行星在天球上运行时,与地球的相对位置不断的改变;当行星运行至某些特定位置时,天文学家会给予一个特定的名称以示与地球的位置关系。其中,当地球公转轨道以外的外行星(以及地球轨道以外的矮行星、小行星和彗星等太阳系天体)行至与太阳的经度相差180度、分别在地球两侧的特定位置时,称为「冲」,几乎是外行星在一个会合周期中最接近地球之时,此时亮度最亮、视直径也最大,且行星于日落后便东升,直至日出才西沉,整夜均可见到,故为观测外行星的最佳时机。

行星的冲与合

  2022年的火星冲日发生在12月8日(星期四),此时其距离地球为0.55AU(约8,250万公里),视直径约为17.0”,最接近则发生在12月1日(星期四),距离地球为0.544AU(约8,167万公里)视直径约为17.2”,虽然比起两年前火星冲时略小,但仍比平时所见火星大两倍以上,未来11年内火星的视直径都比此小,要到2033年的火星冲时才能看到更大的火星。

2022火星冲:未来10年内最大最亮的火星冲!

  火星绕日公转的周期为686.98日,但火星绕日公转的同时,地球也在绕日公转,从地球上观察火星,相邻两次冲(或合)发生的时间称为会合周期,约为779.94天。因此,每经过2年又49天,就会有一次火星冲日。火星冲时非常明亮,在市区即可以肉眼看到明亮的红色星点,望远镜下则可看到较明显的地表地形特征,例如:火星极冠、大流沙、希腊平原…等,建议使用口径15公分以上的折射镜并挑选大气稳定度较高的场所,适当地使用滤镜、星图或天文软体等,也都有助于提升观察效果。(编辑/台北天文馆技佐许晋翊)

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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

  小行星婚神星(3 Juno)于2022年9月8日0时49分到达「冲」,也就是地球位于中心,而太阳和婚神星位于地球两侧、且黄经经度相差180度的位置。此时婚神星位于宝瓶座,离地球最接近整晚可见,因此正是观测婚神星的最佳时机,但因亮度仅7.9星等,无法用肉眼观看,必须使用小型天文望远镜,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,属于石质的S型小行星。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,1958年2月19日婚神星经过恒星SAO 112328的前面,使天文学家首次能凭借遮掩现象较精确测量小行星的直径。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。

  婚神星每隔15.5个月发生冲,由于轨道较为椭圆,因此13年左右会发生近日点冲,上次是2018年11月,亮度为7.55等,下次是2031年10月30日,亮度达7.42等。由于尚未有太空船直接观测过婚神星,目前最清楚的光学影像是以自适应光学系统技术拍摄的,显现如下图不规则的外观。(编辑/台北天文馆赵瑞青)

8.4米甚大望远镜(VLT)所拍摄婚神星。
8.4米甚大望远镜(VLT)所拍摄婚神星。

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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

  小行星灶神星(4 Vesta)于8月23日2时55分到达「冲」的位置,也就是地球位于中心,而太阳和灶神星位在地球两侧、视黄经经度相差180度的位置。此时灶神星位于宝瓶座,在「冲」时可达5.8等,达到肉眼可见程度,只要有适当指引,用双筒望远镜便很容易可以找到它的踪迹,由于整晚可见因此是观测灶神星的最佳时机。

  灶神星于1807年发现,是第4颗被发现的小行星,以罗马神话炉灶和家庭的保护神Vesta命名,在主小行星带中质量仅次于谷神星,约占整个主小行星带质量的9%,是从地球可以看见的最亮小行星。NASA曙光号(Dawn)花四年的时间抵达灶神星,在2011年7月进入环绕灶神星轨道,历经一年近距离轨道观测,传回的结果发现其特征有铁质地核,岩层,地表高低不平、变异度大,并且可能有磁场,其存在可回溯至太阳系最早的3亿年左右,这让科学家得以借由对灶神星的研究,了解太阳系形成初期的时光。(编辑/台北天文馆赵瑞青)

NASA曙光号于5,100公里的距离拍摄到灶神星的影像。图片来源:NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA
图说:NASA曙光号于5,100公里的距离拍摄到灶神星的影像。图片来源:NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

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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 ★★★

  土星拥有美丽的光环,是天文迷眼中的乐乐球,深受一般大众喜爱。土星目前位于摩羯座,自7月上旬开始,便会在傍晚时分从东南方升起,8月15日1时10分达到「冲」的位置时,土星与太阳分别位在地球两侧,两者黄经相隔约180度。此时,亮度为0.3等,视直径为18.8角秒。土星冲日的前后数周,是观察土星的最好时机,是一年中土星最亮、视直径最大、相对接近地球,且整夜均可观测的时段,天文迷可以好好把握这段期间。

2022年8月中旬土星位于摩羯座示意图。
2022年8月中旬土星位于摩羯座示意图。以上示意图由Stellarium软体产生。

  何谓「冲」?透过二维行星轨道图说明,对外行星而言,「冲」是一年中离地球最近的时段,行星达到「冲」的位置时,代表此行星整夜可见,最方便观测;当行星离地球最远时,称为「合」,行星与太阳同时升、落,此时行星无法观测。当行星、地球及太阳三者,连线构成直角三角形时,称为「方照」,从地球上观看,行星在太阳东侧时,称为东方照,反之称为西方照。

土星位置示意图。
二维行星轨道图–土星位置示意图。

  对地球上观测者而言,土星几乎每年都会达到「冲」的位置,但是土星公转周期为29.4年,每年地球要追上土星时,必须在轨道上再多走一点,才能发生土星冲日。因此,土星冲日大约相隔378天发生一次,导致每年土星冲日发生时间大约会晚两周。

  2022年8月15日1时10分土星冲日时,土星位于摩羯座,日落后从东南方升起,天亮前才由西南方落下,亮度接近织女星,约0.3等,以肉眼即可清楚看见,为呈现灰黄色的星点。土星本体视直径为18.8角秒,但光环可达43.7角秒,接近木星大小,以30倍小望远镜就可以看到,在较大口径、高倍率的望远镜下还可以看见土星表面的云带和土星环中的卡西尼环缝等细节。

土星、土星环(上)及未来几年的土星环变化情形(下)。
土星、土星环(上)及未来几年的土星环变化情形(下)。

  由于土星自转轴与其轨道面夹角约26.7度,再加上土星轨道面倾角约2.5度,使得土星环相对于地球的倾角呈现周期性的变化,周期为13至15年,约土星公转周期之半。1995年5月22日、1995年8月10日、1996年2月11日和2009年9月4日均发生土星赤道正对地球,土星环倾角0度,土星环成一直线的样貌,下一次发生的时间为2025年3月23日。因此想欣赏土星环的天文迷千万不要错过这次的土星冲,使用小型天文望远镜就可以观测看到美丽的土星环;针对进阶的天文迷而言,在晴朗且气流稳定的夜晚,则可以挑战观察卡西尼缝,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。

  此外,土卫六(泰坦)是另一个观察重点,土星目前至少有83颗已确认轨道的卫星,其中土卫六是土星最大的卫星,更是太阳系中第二大卫星。土卫六在土星冲日时亮度约为8.0等,视直径约0.8角秒,以天文望远镜观测,相对容易看到它呈现出橙色亮光。(编辑/台北天文馆林琦峯)

2022年8月15日1时土星及土卫六位置示意图。
2022年8月15日1时土星及土卫六位置。以上示意图由Stellarium软体产生。

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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 可拍照 ★★★★

  台北天文馆公布8月亮点天象,包括每小时百颗的英仙座流星雨、土星冲、灶神星冲、水星东大距与太阳黑子等,并于周末举办星象解说与太阳黑子观赏活动,还有宇宙剧场巨型球幕的星象节目,欢迎免费参加。

  台北天文馆表示,三大流星雨之一的英仙座流星雨将在2022年8月13日达到极大,预测每小时约可出现上百颗流星,虽然当天受满月影响无法看到较暗的流星,但只要把握时机,也能观赏到大量火流星。

  土星和小行星灶神星分别于15、23日达「冲」,是一年中最亮也最适合观赏的时段。拥有梦幻光环的土星届时接近0等,想一睹土星环的朋友可得把握机会,因为土星环倾角将逐年变小,越来越不适合观赏,2025年时将消失于视野中!灶神星虽然不是最大、但却是最亮的小行星,在「冲」时可达5.8等,达到肉眼可见程度,只要有适当指引,用双筒望远镜便很容易找到它的踪迹,最适合成为您的第一颗小行星!

  此外水星终于又回到黄昏时分出现,8月28日水星「东大距」,日落后可在西方视野开阔处看见这颗离太阳最近的行星;而太阳则持续朝极大期迈进,黑子数量越来越多,不过得透过专业的望远镜才能安全观赏。

  台北天文馆「宇宙纪事」活动,除了分享如何观赏这些精彩的天象外,还将介绍近期最新的天文发现,并将邀请民众实地以望远镜观测太阳黑子,还有宇宙剧场大型天象仪演示的天象节目,全部免费,欢迎至天文馆「活动报名」项下报名参加!

土星

发布单位:台北市立天文科学教育馆
联络人:许晋翊、林琦峯
联络资讯:(02)2831-4551分机302
天文馆地址:台北市士林区基河路363号

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  1号小行星兼矮行星之一的谷神星将于2021年11月27日运行至「冲」的位置,也就是与太阳在天球上经度相差180度的位置。此时最大亮度可达7.0等,在冲前后数日整夜可见,越接近午夜时仰角越高,大气扰动较小,是观测的最佳时机。然而因肉眼不可见,必须以双筒望远镜或口径约5-10公分的望远镜加以观察。

  「天体封号一变再变的谷神星」-谷神星是由意大利科学家朱塞普·皮亚齐(Giuseppe Piazzi)于1801年所发现,直径约950公里,是火星和木星之间的小行星带中最大的天体,约占小行星带总质量的三分之一,最初被视为太阳系内的一颗行星,然而随着愈来愈多的小天体在相似的轨道上被发现,因此在1850年代被重新分类为小行星。由于是第一颗被发现的小天体,于是在小行星系统中被赋予了1号的称谓(1 Ceres),而谷神星英文名指的是意大利西西里岛的谷神。

  在2006年国际天文学联合会表决通过对行星重新定义,连带将谷神星由原先的小行星升格为矮行星。目前是唯一在火星与木星之间的主小行星带中的矮行星,也是唯一没有卫星的矮行星。另外,根据NASA的最新探测结果,发现其地底下有疑似海洋的存在,摇身一变成为找寻外星生命的潜在目标。(编辑/台北天文馆吴典谚)

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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

  天王星于11月5日7时58分到达「冲」的位置,也就是地球位于中心,而太阳和天王星位在地球两侧、相差180度的位置,是一年中最亮也最接近地球的时刻,在此前后几周都是观赏天王星的最佳时段。

  此时天王星位于白羊座,亮度为5.7等,理论上在无光害的环境下肉眼勉强可见,但由于亮度低,拥有这种条件的地区很有限,且繁星众多难以辨认,再加上天王星的视直径只有3.76角秒,因此建议配合星图使用双筒或小型天文望远镜来欣赏这颗闪耀着青绿马卡龙色的遥远行星,若使用中型天文望远镜(如15公分以上)摄影,还有机会拍到它的卫星。11月5日恰逢朔,因此前后几天非常适合进行观测。

2021年11月5日20时00分左右,天王星的位置示意图。
2021年11月5日20时00分左右,天王星的位置示意图。以上示意图由Stellarium软体产生。

  躺着转的行星是大家对天王星的第一印象,由于自转轴倾斜角高达97.7°,使得它的季节变化完全不同于其他的行星。天王星还是第一颗以望远镜发现的行星,其实在过去天王星曾被观测到多次,但由于它绕行的速度缓慢,因此一直被认为是一颗恒星。航海家2号是目前唯一探测过天王星的太空探测船,除了发现10颗卫星外,科学家还从航海家2号的数据中发现天王星磁场的存在,由于自转轴倾角方向的影响,使得其磁场的磁尾和自转轴夹角达到60度,并且还发现天王星磁场正在将物质从行星大气中拉出。而这也暗示了这个星球独特且扭曲的磁场动力学。(编辑/台北天文馆赵瑞青)

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