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由中国天文学会主办,北京天文馆、中国天文学会普及工作委员会承办的2019年全国中学生天文知识竞赛预赛于2019年3月23日在全国18个考点成功举行。

竞赛宗旨:推动天文基础教育,为全国热心天文学的师生提供交流平台,加强天文科普教育的国际交流与合作。竞赛内容:天文相关时讯,基本天文概念和常识,天文观测。根据全国预赛成绩,入围全国决赛的名单(高年组预赛成绩56分及以上,低年组预赛成绩60分及以上)已在北京天文馆官方网站(http://www.bjp.org.cn/)发布。

2019年全国中学生天文知识竞赛预赛试卷
2019年3月23日14:00-15:30 闭卷

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发布单位:香港天文学会 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

  月亮的赤纬变化在+28.5~-28.5度之间。只要在离黄道不远的二十八星宿中,月亮每18.6年交点周期内就有机会掩蔽它们。

  2019年4月9日(星期二)晚上,农历三月初五,月掩金牛座4.3等亮星毕宿二,用小型望远镜可以追踪观赏。掩始现象:香港20时41分,恒星由月球暗面消失。香港掩始时月球仰角20度,地平方位282度。

  毕宿二是颗多重星,伴星B 7.85等,早1.8秒;伴星C 11.1等,早2分04秒;伴星D 9.1等,迟7分54秒;伴星E 10.6等,早2分36秒。

金牛座δ3 = R658 = 68 Tauri(V776)= 毕宿二

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发布单位:香港天文学会

  一颗在2016年4月2日发现,临时编号2016 GE1近地小行星,北京时间2019年4月5日1时26分(预测误差±4日21时39分钟,表示可能在4月1日4时至4月9日22时之间掠过地球。由于欠缺足够观测数据,在最接近地球的时候,2016 GE1与地球的距离可能在426,478.8公里至5,320,236.4公里之间。标称距离(nominal distance)是1,492,682公里,是地球和月球之间平均距离的3.88倍(变化介乎1.11倍至13.84倍),它对地球没有任何威胁。小行星直径估计介乎16米至21米之间。

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发布单位:台北市立天文科学教育馆

  哈勃太空望远镜(Hubble Space Telescope,HST)捕捉到6478号小行星高尔特(6478 Gault),因自转太快而向外甩出物质的景象。甩出的物质形成两道如彗尾般的狭长碎屑尾,较长的碎屑尾约800,000公里长、4,800公里宽,短碎屑尾的长度则仅约长尾的1/4而已。分析显示这些碎屑尾应是在2018/10/28~12/30期间形成的,每条尾巴都代表高尔特的一段经历,而这些都是高尔特自1988年发现至今首度证实它正走向裂解毁灭的证据。

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  高尔特直径约4公里,距离太阳约3.44亿公里,位于火星与木星之间的主小行星带内。许多大型地面望远镜已陆续观测过高尔特的碎屑尾,第一条碎屑在2019年1月5日观测到,第二条则约在1月中旬观测到。主小行星带中迄今已知的小行星数量接近800,000颗,但观测到过的活跃小行星仅十来颗而已。天文学家估计如高尔特这般的事件并不常见,平均约每年发生1次。这些讯息可让天文学家借机了解小行星的化学组成,无须花大钱造太空船去近距离观测小行星或把小行星样本带回地球分析研究。

  哈勃影像显示高尔特碎屑尾中的尘粒按照直径大小排序:如沙子大小的大颗尘粒比较靠近高尔特,而相当于面粉大小的小颗尘粒则受到太阳光压的推挤而离高尔特较远。高尔特是第2颗观测到因太阳光压而逐渐分解的小行星。这种太阳光压致使小行星解体的作用称为YORP效应(Yarkovsky–O'Keefe–Radzievskii–Paddack effect)。当小行星被阳光加热,较暖的表面会向外发散红外辐射,小行星的部分动量也随之逸散。这个过程会在小行星上产生微小力矩,致使小行星自转速度持续增加。当自转造成的离心力超过让小行星维持自身不散的重力时,小行星表面变得不稳定,三不五时发生滑坡坍塌事件,使尘粒或石块以每小时数公里、相当于一般人溜达散步的速度漂入太空。

  这些天文学家估计:大约从1亿多年前开始,高尔特的自转速度就以每10,000年1秒的速率缓缓加快;目前它自转一圈仅约2小时左右,接近小行星自转速度的上限,显示这颗结构松散的小行星已经处在开始破碎的阶段。从哈勃影像显示:由于接近小行星的其他区域并没有其他碎屑散布,所以可以排除受到另一颗小行星撞击的可能。此外,从碎屑尾如此狭窄的情况来看,这些尘粒是在一次只持续数小时到数天的短暂喷发中释出的;这几次释出的尘埃量如果压缩在一起的话,大概可以形成直径接近150公尺的尘埃球。这样的尘埃量大约数个月后就会逸散在太空中,碎屑尾不再复见。

编译:台北天文馆张桂兰
资料来源:Hubblesite

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发布单位:台北市立天文科学教育馆 观赏方式:vtype_1.jpg 可拍照

  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。发生于2019/4/2中午12:17的金星合月,金星会位在月球北方约2.68度的地方。

  不过此时在金星合月发生时刚好是白天。台湾地区可见到月球和金星的时间,将在凌晨4:07金星升起之后,因此可在凌晨日出前朝东南东方观赏两天体接近的景观。金星和月球位在宝瓶座,金星亮度约-3.9等,月球为月龄26.8的残月,水星也恰巧在宝瓶座内,可以一同欣赏。 (台北天文馆王彦翔/编辑)

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2019/4/2凌晨5:00金星和月球接近景象示意图。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:vtype_1.jpg 双筒望远镜辅助观赏 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。发生于2019/3/29下午12:59的土星合月,土星会位在月球北方约0.05度的地方。

  不过台湾地区在土星合月发生时刚好两者皆落入地平线下,台湾地区可见到月球和土星的时间约在凌晨2点月球升起之后,两者将随着时间而逐渐接近。日出前两者位于东南方、人马座天区内,最接近时距离约3.5度,土星亮度约0.6等,月球恰逢下弦过后。


2019/3/29凌晨5:30土星和月球接近景象示意图。以上示意图由Stellarium软体产生。

  值得一提的是,巴西、非洲南部到斯里兰卡一带都有机会见到月掩土星的现象的天象。相关月掩土星预报可以点选这里。 (台北天文馆王彦翔/编辑)


2019/3/29月掩土星的掩食带位置(资料来源:IOTA

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2019年12月26日我国内地及港澳台各县市见食情况,详见紫金山天文台天象适时预报:
http://almanac.pmo.ac.cn/txssyb2019.htm


发布单位:香港天文学会 观赏方式:日食专用眼镜

  这次日环食,见食带经过新加坡的部分地区。

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  日食期间平均云量

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  新加坡十二月是雨季,通常下午二时至七时会有雷雨。日食初亏时间11时26分,食既时间13时22分,食甚时间13时23分,生光时间13时24分,复圆时间15时18分,又未必完全没有机会。

  如果您从未去过新加坡,可以停留长一些时间,有很多旅游的景点和当地美食非常值得游览和体验。详情可以参考一些新加坡必去、必玩、必食、必买的旅游网站。

1. 这次日环食只在新加坡中部和南部地区可以看见。

2. 天文同好到新加坡,一般会去新加坡科学馆https://www.science.edu.sg/,内有天文台(拥有一支40cm折反射望远镜),望远镜商店,也是新加坡天文学会http://tasos.org.sg/的会址。

3. 在新加坡科学馆位置看日环食,环食长1分43秒,扣除月球边缘地势修正后,环食过程只有47秒,有56秒看贝利珠时间。

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4. 新加坡南部圣淘沙岛单轨电车总站外围看日环食,环食长2分28秒,扣除月球边缘地势修正后,环食过程有2分02秒,只有26秒看贝利珠时间。

5. 另外一处新加坡人常去旅玩的巴淡岛(印尼最近新加坡的岛屿,乘船约一小时航程,香港特区护照免签证),环食长3分04秒,扣除月球边缘地势修正后,环食过程有2分42秒,只有22秒看贝利珠时间。

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6. 记得买日食专用眼镜时要认准ISO 12312-2国际认证号。如果日食眼镜寿命超过3年以上或者镜片上有划痕,请不要戴着它观看日食。绝对不可在毫无任何保护装置之下,用肉眼直视太阳,因为可能会造成眼睛的永久损伤!

安全观赏太阳的方法,请参考香港太空馆网页:
https://www.lcsd.gov.hk/CE/Museum/Space/zh_CN/web/spm/starshine/astroevent/solareclipse/solareclipse2.html

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发布单位:台北市立天文科学教育馆

  天文学家追溯一颗超高速恒星LAMOST-HVS1的轨迹,发现这颗距离约42000光年的恒星,是在银河系盘面获得它的超高速度,而不是原先认为都来自银河系中心的超大黑洞。

  这种超高速恒星(HVS)数量并不多,自2005年首次发现后,找到仅不到30颗。而且LAMOST-HVS1比其他超高速恒星快了两倍多,以超过时速160万公里移动。超高速恒星经历强大的引力弹射,才能达到如此高速。通常是双星太靠近黑洞,一颗被吞噬,而另一颗则被抛出。一般认为,能将恒星如此加速的凶手,就是银河系中心比太阳重400万倍的黑洞。但研究团队使用欧洲盖亚太空望远镜的资料,和位于智利Las Campanas天文台的麦哲伦望远镜观测LAMOST-HVS1的路径,轨迹显示这颗恒星在3300万年前来自于矩尺座旋臂上。

  天文学家认为这颗恒星可能是与多个大质量恒星的引力弹射,或者被星团里的中质量黑洞甩出。但目前在矩尺座旋臂都没找到这类天体,因此有可能是被尘埃所掩盖。由于这种中质量黑洞很难发现,或许LAMOST-HVS1起源地是搜寻这种黑洞的好地方。这项研究于The Astrophysical Journal上发表。(台北天文馆李瑾/编译)

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资料来源:Space.com

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发布单位:台北市立天文科学教育馆

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NASA / ESA / G. Bacon / STSCI

  过去几年透过各式各样的观测方法,天文学家们找到了许多意想不到的系外行星。其中,一种被称为「泡芙行星」的系外行星更是颠覆了天文学家对于行星的想像,挑战了行星形成理论。

  所谓的「泡芙行星」是指质量小于海王星,但半径大于5倍地球半径,大小相当于一颗气体行星,密度小于每立方公分0.1克的超低密度行星,如同一颗蓬松的泡芙一般。由于这类行星的质量小,理论上其重力强度并无法维持如气体行星一般的大气层,在行星形成1000年内大气层就会在恒星风吹拂下流失殆尽。不过很显然的,这些行星都超过这个岁数了。

  从观测资料来看,这类行星的大气并没有明显的吸收光谱,同时也相当的不透明。最近,普林斯顿大学天文台的天文学家根据这类行星的大气透明度资料,提出了一种解释。他们认为这类行星大气有向外流动的气流,将底层的尘埃带到高层,因此降低了大气的透明度,同时也减缓了大气流失的速度。例如他们对开普勒51b所做的模拟,假设每年该行星流失10-10倍地球质量的大气,就足以携带粒径1奈米的尘埃到大气高层,并让观测到的行星半径膨胀到7倍地球半径。

  目前已在几颗系外行星观测到这些特征,科学家们希望能扩大对系外行星大气透明度的观测来验证理论。如果富含尘埃的大气在低质量系外行星中相当普遍,显然又会是另一项有待科学家们回答的问题。(台北天文馆王彦翔/编译)

  相关论文:Dusty Outflows in Planetary Atmospheres: Understanding “Super-Puffs” and Transmission Spectra of Sub-Neptunes, Lile Wang and Fei Dai 2019 ApJL 873 L1. doi:10.3847 / 2041-8213 / ab0653

资料来源:Sky&Telescope

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发布单位:台北市立天文科学教育馆

  天文学家最近有惊人的发现:在水星的轨道上发现尘埃环!其实,早在25年前就发现与地球共轨的环,之后也在金星轨道发现类似的结构,天文学家认为是行星以强大的重力拖曳粒子所造成。原先,科学家认为水星太小且太靠近太阳,无法捕捉尘埃环,再加上太阳风和磁力还会吹掉水星轨道附近的尘埃,所以水星轨道附近应该是没有尘埃环的,因此这次的发现让科学家们相当意外。

  水星尘埃环是分析NASA的日地关系天文台(STEREO)A与B两艘探测器所拍摄图像的结果。这两艘探测器于2006年进入太空,分别在地球前和后方绕太阳公转,以不同的角度观测太阳。研究团队认为水星尘埃环宽约1千5百万公里,比金星的小得多,而且这种尘埃非常稀薄。例如,金星共轨的光环仅比周围密度高10%,如果将所有金星尘埃环的灰尘装在一起,大概就只相当于一颗直径3.2公里的小行星。

  此外,科学家还模拟10,000颗在金星轨道的小行星,在历经45亿年后,还有约8%存活下来,没有被踢走。因此,他们认为金星绕日轨道上,应该还有一群未被发现的小行星,有可能就是尘埃环来源。这些地球内侧小行星因为总是出现在太阳附近,被太阳明亮光辉屏蔽而不易被发现。相关研究发表在The Astrophysical Journal Letters期刊。(台北天文馆李瑾/编译)

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资料来源:Space.com

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发布单位:台北市立天文科学教育馆 观测方式:vtype_1.jpg vtype_4.jpg ★

  2019/3/21/5:58为2019年的春分时刻。此时太阳沿着黄道,由南向北穿越天球赤道,即恰好位在黄道与天球赤道的升交点上,赤经0度、黄经也是0度之处。春分时刻的太阳光直射地球赤道,几乎昼夜等长,日出日没的方向几乎在正东与正西方,标志着北半球春季的开始。春分之后,太阳直射位置逐渐偏北,日出与日落的方向也随之偏北,正午的太阳仰角高度也愈来愈高,白天长度愈来愈长,夜晚愈来愈短,直到夏至为止。

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  春分点是天球赤道座标与黄道座标的起始点,具有很重要的天文意义,许多天文计算都以此为原点。目前的春分点位在双鱼座内,接近宝瓶座边界,预估下一世纪就会进入宝瓶内。春分点的移动肇因于地球自转轴的进动所引起的岁差和章动所引起的自转轴倾角变化,使得春分点位置每年沿着黄道向西移动50.29"。约2000多年前的春分点位在白羊座中,这也是为何占星学喜爱谈论的黄道十二宫以白羊座为第一宫的原因,而春分点的天文学符号也跟随白羊座写为♈。

  由于春分前后太阳直射赤道,使得日夜交界线(terminator)恰好与地球赤道面垂直,站在赤道地区的人,其正午时刻的太阳将在正头顶;站在南极点或北极点的人,太阳几乎24小时贴在地平面上转一圈。这是个很有意思的现象喔!春分过后,南极点的太阳将在地平线下,进入永夜状态;相反地,北极点的太阳则始终在地平线上,进入永昼状态。这种状况将持续到秋分,太阳再度直射赤道,两极点所见太阳再度贴平地平线为止,之后便两边交换永昼与永夜的情况。以下影片为南极永昼的影片,给大家参考。

  而以下的影像,则是Robert Simmon以气象卫星Meteosat-9拍摄的2010-2011年两分两至四个特殊时间点的地球影像,可以清楚呈现两分两至时太阳照射地球的状况。其中2010/12/21为冬至,2011/3/20为春分,2011/6/21为夏至,2011/9/20为秋分,以上日期为世界时。

  由于气象卫星是所谓的同步卫星,在地球赤道上空绕地球公转的速度与地球自转速度相同,因此在其下方的地表上,看起来就像是静止在天空中一样,故又有「静止卫星」之称。这个气象卫星影像的中心点约在非洲以西的南大西洋上,各影像右下角是非洲大陆,右上角近边缘处则可见阿拉伯半岛,正上方为地理北极,正下方为地理南极。

  因为地球自转轴相对于公转面的法线方向倾斜了约23.5度,所以可以见春分与秋分(影像右上与右下)太阳直射赤道,使日夜分界线是从南极到北极,垂直将地球划分为昼夜两个半球。冬至时(左上),太阳直射南回归线,地球北极圈(北纬66.5度)以北的区域落入了所谓的「永夜区」,完全笼罩在黑暗中;相反地,南极圈(南纬66.5度)以南区域则是太阳24小时都在地平线上的永昼状态。而夏至(左下)则和冬至相反,太阳直射北回归线,北极区在永昼状态而南极区在永夜状态。

黄道光

  春分前后(2月中~4月中)为欣赏黄道光的最佳时机。黄道光为积聚在黄道面附近的微尘粒子反射太阳光所造成的景象,最亮的区域几乎与银河一样亮,只是该处接近地平线,受到大气消光效应及光害等影响,通常不容易看得见。在赤道区域比较容易观察黄道光,纬度愈高,观察的难度也跟着提高。以台湾的位置而言,在春分前后天气好的情况下,于日落后2~3小时内,就有机会在西方天空看到如三角锥状的亮区,底部最宽时约有40度,高度最高可接近70度,那就是黄道光。

  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拍摄的星空运动,在影片后段可见愈来愈亮、三角锥状亮区,那就是黄道光;不过,这是秋分后拍摄的,为天亮前见于东方天空的结果。

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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

  RR Sco预计将在3月20日左右达到最大亮度,背景星空为天蝎座,于凌晨1时左右自东南方天空升起,最佳观测时间为四点在正东方仰角约30度(相对位置请见示意图),由于它的亮度并不是很高,建议使用天文望远镜或双筒望远镜来观赏。

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图说:RR Sco在凌晨四点左右时的相对位置,可利用心宿二及木星来定位。

  它是一颗米拉变星,又称为刍藁(汉语拼音chú gǎo,注音符号ㄔㄨˊㄍㄠˇ)变星,得名于最经典米拉变星,刍藁增二,此类型的变星亮度变化很大,以RR Sco为例,有纪录以来最亮为5.0等、最暗则只有12.4等(均为V波段),且亮度变化周期非常长,动辄超过100天,以RR Sco为例,周期为281天。

  米拉变星已经属于恒星演化晚期的红巨星,即将喷出外层气体形成行星状星云,由于这类变星的周期稳定且亮度变化大,故米拉变星是有志于观测变星的业余天文学家最普遍的目标。

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  超级月亮(Supermoon),今年会连续3次在满月时上演,时间分别是1月21日、2月19日和3月21日。然而在这3次当中,以2月19日今年最大满月 ,而且是百年难遇的元宵满月的观赏效果最佳,更具话题性。

  由于月球在3月20日凌晨3时48分通过轨道近地点,地心至月心距离359475.786公里(比2月19日的地心至月心距离356760.688公里,还远一点),使得3月21日上午9时43分的满月成为「超级月亮」。

  何谓超级月亮?超级月亮是近年来西方非天文专业的流行术语,是一种新月或满月时月亮位于近地点附近的现象。

  根据最初定义,满月或新月必须在其最接近地球的90%范围内被称为超级月亮。换句话说,以远地点和近地点的距离差为总长度,此长度的10%加上近地点所得的值,若地月距离介于此值和近地点之间即称之为超级月亮。从月球和地球的中心测量,在224775英里或361740公里(或更小)内的满月或新月都是超级月亮。

  月球绕地球的公转轨道是椭圆形,地球位在椭圆形的其中一个焦点上。这使得月球和地球之间的距离有远有近,其中离地球最近的位置称为近地点,最远的位置称为远地点。从地球上观察,月亮离地球较近时,看起来的视直径比较大;反之,远时看来较小。

  欣赏满月无须任何工具,只需找个看得到月亮的地方,以肉眼欣赏月亮就好。拍摄月亮也很简单,将相机以三脚架固定后,建议开启「自拍」功能,按下拍摄钮即可。拥有望远镜设备者,可透过望远镜放大拍摄,效果更赞。

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图说:椭圆形的月球轨道,使地球上所见的月球大小不一样。

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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 ★★★

  3/17晚上,将发生难得的月掩鬼宿星团事件。M44又编号为NGC 2632,又称蜂巢星团(Beehive Cluster)或马槽星团(Praesepe),是距离地球约577光年的疏散星团,由于肉眼在无光害处可见其黯淡的光芒,故自古有「积尸气」之说法。

  在3月17日18时后,即开始掩星,直到22时结束。适合观察的掩入事件如附表。当日月相为83%,近满月,因此较暗的掩星事件会受月光影响。掩星开始时月亮仰角53度,结束时达83度,适合观测。由于恒星较暗,建议用双筒望远镜或是小型的天文望远镜来观察,以摄影记录也很合适。

月掩鬼宿星团

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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

  婚神星(3 Juno)是人类发现的第三颗小行星,也是小行星带中最大的小行星之一,是由较重的石质组成的S-型小行星,以罗马神话中位阶最高的婚姻之神朱诺来命名。占星学将婚神星的位置与姻缘扯上关系,但实际上婚神星只是一颗绕着太阳按轨道行走的小行星,它与小行星带中的任何一颗没什么分别,只是稍大一点罢了,婚神星的亮度非常暗,必须使用更大口径的双筒望远镜或是天文望远镜才能够见到,在3月16日时约9.5等。

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图说:右上角的小红圈中心点便是参旗四的所在位置

  婚神星将于3月16日的晚上最接近参旗四(Π1 Ori),参旗四也是一颗肉眼可见非常暗的星,视星等仅有4.74,在没有光害的地方才能分辨,所在位置约在猎户座的右上方,但它实际上是一颗相当年轻的恒星,只是因为距离我们上百光年远,看起来较为黯淡。

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图说:婚神星与参旗四接近

  这次的现象受到月光干扰,即便在无光害地区,也必须使用较大口径的双筒或天文望远镜才能够观察。

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