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: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 罕见天象★★★★

  木星、土星两大明亮的行星平时难得相聚,平均约20年才发生一次「合」。2020年12月21日两星不仅「合」,而且21日傍晚时两星相距仅6.1角分(0.1度),比月球视直径的五分之一还近,仅为肉眼大约可分辨的程度,接近程度史上罕见!两星上次如此接近是在1623年,当时相距仅5.2角分,不过因为离太阳较近,不如更前一次发生在1226年的近合来得容易观赏。四百年前时值明代,欧洲的伽利略才刚发现木星卫星,使用的望远镜都相当简陋,而今日我们则可透过天文望远镜见到木星、卫星和土星及其光环同框并现的超美画面!这样难得的美景下次要等到2080年3月15日凌晨才会再现。

  「合」是指在两颗行星在天球上的经度相同,此时也是两颗行星位置较接近的时候。由于木星公转周期是11.86年,土星为29.5年,因此平均约19.6年才发生一次「合」,下次木土星合将发生于2040年,但两者间的角距离远不及今年。

  12月下旬时木星亮度为-2.0等,土星为0.6等,是黄昏时天空中最明亮的星体,即使在都市也很容易在西南方看到它们。两星最接近的时刻在21日晚间22时,但此时均已落入地平线下,因此建议把握21日傍晚5点半至7点这段时间,透过双筒望远镜或较低倍率的天文望远镜观察,即可看见两颗行星与卫星同框的奇景!(编辑/台北天文馆助理研究员李瑾)

  日本名寄天文台也发起了国际的木土合观测企划,欢迎世界上各个角落的朋友一起分享你看到的木土合是什么样子的。活动海报请点连结

2020/12/21傍晚在望远镜视野中所见木星(左下)与土星(右上)。
2020/12/21傍晚在望远镜视野中所见木星(左下)与土星(右上)。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 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 ★★

  从地球中心向外看,木星和月亮的赤经经度相同时,称为「木星合月」,通常是一个农历月之中,木星和月亮比较接近的时候。「土星合月」的现象同理。

  本次的木星合月发生在2020/11/19日的16:56,地心所见的木星位在月亮以北2.48度的地方,但合发生因太阳尚未没入地平面,肉眼不易观看。而土星合月发生在同日的22:51,地心所见的土星位在月亮以北2.85度的地方,由于合发生时两者皆位于地平面下,无法观看。

  约在5:30过后朝西南方天空观察,可见到月龄4的眉月,和邻近其上方较亮的木星(-2.0等)和较暗的土星(0.6等)。因木星合月早于土星合月,随着时间推移月亮会从木星下方渐移至土星下方,并于20:30左右相继于西南偏西方向没入地平面。木星和土星将随着时间推移越来越靠近,并在12月21日来到大合,适合于日落后朝西南方观察两者逐渐接近的现象。(编辑/台北天文馆陈姝蓉)

2020/11/19日17:30,月亮接近木星和土星示意图。
2020/11/19日17:30,月亮接近木星和土星示意图。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 观赏方式:肉眼观赏 可拍照 ★★

  当从地球中心向外看,水星和月球的赤经经度相同时,称为「水星合月」,通常是一个农历月之中,水星和月球比较接近的时候。由于水星公转轨道在地球轨道之内,因此从地球上观察,水星通常都在太阳附近。所以每当水星合月时,月相通常是农历月初的眉月或农历月末的残月。

  本次水星合月发生在2020/11/14清晨4:44,地心所见的水星位在月球以南约1.7度的地方,在日出前可见于东方地平附近。水星3天前甫经过「西大距」的位置,亮度约-0.7等,月亮则是月龄28的残月,民众可把握11/14清晨5:00至5:30的时间来观赏。(编辑/台北天文馆虞景翔)

水星合月
2020/11/14清晨5:30所见水星与残月示意图。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 观赏方式:肉眼观赏 需以口径10公分(4吋)以上的天文望远镜观赏 可拍照 ★★

  从地球中心向外看,若行星和月球的赤经经度相同时,即为行星合月,此时通常是一个农历月中,行星和月球较接近的时候。由于木星与土星目前都位于人马座,角距离很近。因此10月23日恰巧发生木星与土星同日合月。

  首先登场是23日1时12分的木星合月,木星位在月球以北约2.02度;上午11时42分则发生土星合月,土星在月球北2.58度。由于合发生的时间较接近22日晚间,所以建议于22日晚间观看。木星、月亮与土星相当显目,在天黑之后即出现于南方,约22时后陆续西沉。因此建议天文爱好者可选择西方宽阔或适合地景处摄影,必能获得不错成果。或能前后数日摄影,可以清楚看到月亮在木星与土星徘徊移动。(编辑/台北天文馆助理研究员李瑾)

2020/10/23 木星合月 + 土星合月
2020/10/22月球接近木星和土星示意图。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 观赏方式:肉眼观赏 可拍照 ★★

  当火星和月球在天球*上经度相同时,称作火星合月。本次火星合月发生在10月3日上午11点24分,火星位在月球北方0.72度,之后月球相对火星往东移动。

  合发生时,火星及月球都未升起。月球约6:40从东方升起,月相近满月(月龄16),而其右上方偏红的星即为火星(-1.9等)。两者间夹角随时间慢慢变大,在达最大高度后,火星渐偏移到月亮右下方。持续到5点太阳升起前都有机会同时看到。

  在晚上7点到10点左右观看火星合月,同时可在南偏西的天空看到木星(-2.4等)及土星(0.48等)。在隔日清晨4点后观看,此时月球和火星(月亮右下方)位于偏西南方的天空,而在东方天空则可看到金星。10月火星即将来到近几年最近的距离,亮度甚至可暂时超过木星,非常值得观看。

*注:此处的天球是以地心为圆心,北极星为北极点所形成的假想球面。

2020/10/03晚上9:00 火星和月球接近景象示意图。隔点间距皆是视角5度。
图说:2020/10/03晚上9:00 火星和月球接近景象示意图。隔点间距皆是视角5度。上图由Stellarium软体产生。

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 ★★

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

  2020/9/25的14:48木星合月,地心所见的木星位在月球以北约1.6度的地方,不过时值白昼,无法观看。可在9/25傍晚约19:00天黑之后朝南方观察,便可在南方天空看到-2.4等的木星和月龄7的上弦月约3度的距离,随时间逐渐西移,月球会慢慢靠近0.2等的土星,在9/26的4:38发生土星合月,不过木星、月亮、土星将相继在凌晨约0时左右从西南方沉入地平面。目前木星和土星位在人马座茶壶壶柄的位置,邻近热闹的银河,适合作为初入门的天文摄影目标。(编辑/台北天文馆虞景翔)

2020/9/25晚上21:00,月球接近木星和土星示意图。
2020/9/25晚上21:00,月球接近木星和土星示意图。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 观赏方式:以肉眼观赏即可 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;又由于金星公转轨道在地球轨道以内,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)。而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年9月14日12时43分金星合月,地心所见的金星位在月球以南约4.4度的地方,不过此时金星和月球都受太阳强光影响不得见,吾人可于9月15、16日日出前约3:30-5:10期间朝东方低空观看,可以见到金星和月龄27的残月接近的景象,两者相距约5~6度,若是在9月15日4时观赏,台北地区4:00~4:04国际太空站会在这期间划过天空,最后于金星的右下方消失,可参考下图相对位置来寻找。

2020年9月15日4时东方天空示意图。
2020年9月15日4时东方天空示意图。以上示意图由Stellarium软体产生。

  若是不幸错过这次,10月14日、11月13日、12月13日,也能够见到相似的状况,但仰角会越来越低,之后就必须等到明年的夏天了。(编辑/台北天文馆研究组技佐许晋翊)

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 ★

  当从地球中心向外看,火星和月球在天球上的赤经经度相同时,这样的现象称为「火星合月」,同时也是火星和月球比较接近的时候。

  这次的火星合月发生于2020/8/9下午16:00,火星会位在月球北方约0.75度的地方。不过在火星合月发生时刚好两者都尚未升起,台湾地区可见到月球和火星的时间约在晚间22时过后,但此时两者的距离已拉开至约3度。届时两者皆位于东方、双鱼座天区内,火星亮度约-1.3等,月相接近下弦月。(编辑/台北天文馆王彦翔)

2020/8/9晚间23:00火星和月球接近景象示意图
2020/8/9晚间23:00火星和月球接近景象示意图。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 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 ★★★

  金星是太阳系的八大行星之一,明亮得炫惑大家的眼睛,在望远镜中还会产生盈亏变化,相当有趣。金牛座中著名的昴宿星团(又称七姊妹星团,M45)则是北天最容易看到的星团,由数百颗恒星组成,周围环绕着袅袅云气,裸眼就可观察其中最亮的6~8颗恒星,以望远镜观看更为壮观而灿烂。这两个属性大不相同的天体,即将在天空中走到相当接近的位置了!

  金星和昴宿星团在2020年3月30日至4月8日期间相距5度之内;4月2日至4月5日期间相距仅约2度;在4月3日傍晚,金星更将从M45南缘掠过。

  虽然金星大约每年会经过昴宿星团附近一次,但因为身为内行星的金星总在太阳左右,不超过47度的范围内。每次金星穿越或掠过昴宿星团时,金星可能离太阳很近而不易观察,因此可见到金星与昴宿星团相遇的机会相当少,约每8年才有一次机会。

  本次金星掠过M45时,逢金星东大距过后约10天,金星与太阳视距离遥远,观察条件非常好,日落后可以在西方天空看到这个奇景。两者相距最近的时刻,大约在4月3日日落后到金星沉入地平线之前,是8年来最棒的“金星接近昴宿星团”观赏时机。上一次类似的情况,发生在2012年4月3日,下一次则发生于2028年4月4日。

  建议利用双筒望远镜或天文望远镜观察,不仅可见到约略成半圆形的弦月状金星,也可见到比较多的昴宿星团成员。此外,金星亮度达-4.5等,昴宿星团总亮度则约1.2等,其中最亮的昴宿六(金牛座Eta)仅有2.9等,亮度相差甚多,若要进行天文摄影时需注意曝光时间,以免过曝造成金星星点太过饱和,也要避免曝光不足,无法让M45显现。

金星与M45,2012年4月2日由Fred Espenak摄于美国。

金星与M45,2012年4月2日由Fred Espenak摄于美国。

(编辑/台北天文馆虞景翔)

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 ★★★

  从地球中心向外看,若两星球的赤经经度相同称为「合」,一般来说这时候两颗星的角距离较近。在3月31日19时发生土星合火星,土星在火星之北约0.92度处。虽然发生合时看不见,但这两颗星约在2时就从东南方升起 ,木星也在不远处。因此,在3月31日或4月1日值得您早起在天亮前观看,也适合以手机或数码相机拍摄纪录,可以比较这三颗星位置变化。

2020/3/31 土星合火星示意图。

2020/3/31 土星合火星相对位置示意图。以上示意图由Stellarium产生。

(编写/台北天文馆李瑾)

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 ★★

  当从地球中心相外看,木星和火星的赤经经度相同时,称为「木星合火星」,通常是这两颗行星比较接近的时候。

  发生于2020/3/20下午14时的木星合火星,是继2018/1/7后再一次相合,此时地心所见的木星位在火星以北约0.72度的地方,但当时两者都还在地平面下,所以建议在3/20或21凌晨日出前朝东南方天空观察。届时,木星与火星位于人马座与摩羯座之间,木星为-2.1等、偏白色,火星为0.9等、红色,两颗星的颜色对比明显。此外,土星也在两颗星东方不远处,可以一同欣赏。(台北天文馆王彦翔/编辑)

2020/3/21凌晨东南方天空示意图
Stellarium模拟2020/3/21凌晨5点的东南方天空示意图。