发布单位:台北市立天文科学教育馆 观测方式:vtype_3.jpg vtype_4.jpg

1504617410771813.png  八大行星中离太阳最远的海王星将在2017/9/5的13:27到达冲的位置,即以地球为中心,太阳和海王星分别位在地球两侧、赤经经度相差180度的地方。这是一年中海王星的最佳观测时机,因为海王星此时最接近地球、视直径最大、亮度最亮,且整夜可见。

  本次海王星冲时,距离地球约28.94AU(天文单位),亮度+7.8等,位于宝瓶座,整夜可见,不过在晚间20:00至凌晨3:50期间的仰角高度在20度以上,比较适合观察这颗亮度不高的行星。建议以口径5~8公分以上的望远镜协助观察,可见到这颗蓝色调的行星,可是它的视直径仅2.4角秒,在一般望远镜视野裡的盘面很小,接近点状,要小心与其他背景恒星分辨。最好的方式是对着同一视野连续拍摄一段时间,其中会移动的天体,很可能就是海王星啰!

  以上内容由台北天文馆提供,「有趣天文奇观」网站收录,欢迎多加利用。

发布单位:紫金山天文台青岛观象台 观测方式:vtype_3.jpg vtype_4.jpg

  作为目前已知距离太阳最远的行星,海王星最亮时也仅有7.8等,而比较暗的时候也只是在8等左右。所以,观测海王星并非一定要在其冲日期间,多数情况下,它的观测效果区别不大。

  由于海王星无法直接用肉眼观测到,人们认识它是在望远镜发明以后。根据伽利略的记录,他曾在1612年12月28日和1613年1月27日两次疑似标注出了海王星,但由于海王星自行非常缓慢,伽利略误认为它是一颗恒星,因此错过了对它的发现。1845年至1846年,来自英国的亚当斯和法国的勒维耶分别根据已知的天王星轨道,推算出了海王星的存在。1846年当时还是德国柏林天文台学生的达赫斯特对比勒维耶的星图,观测到了海王星,它的位置与勒维耶的预测仅差1°。

  海王星绕太阳的公转周期为164.8年,因此从被发现至今,它也刚公转了一圈。几乎每年海王星都会冲日,今年发生在9月5日。近些年海王星一直在宝瓶座天区内缓慢自行。虽然附近天区没有亮星,但暗弱的海王星依然难以分辨,大家要想找到它除了要使用望远镜,还需要借助电子星图的帮助。

  以上内容由青岛观象台提供,“有趣天文奇观”网站收录,欢迎多加利用。

發布單位:臺北市立天文科學教育館 觀測方式:vtype_1.jpg vtype_2.jpg vtype_3.jpg vtype_4.jpg ★★★

  土星在2017年6月15日的18:18衝,位於蛇夫座,亮度約0.0等,距離地球約9.043AU,視直徑約18.4",加上土星光環後便寬達42.8",是一年中土星最亮、視直徑最大、最接近地球且整夜均可觀測的時段。

  今年的土星衝和之前其他次衝的最大差異是:土星剛在5/24過了它的夏至點(太陽直射位置最北,達32度),且目前土星相對於地球的傾角正處於2003年以來最大之時,達26度左右,所以在地球上可以觀察到土星的整個北極區,此外,原本被土星本體遮住了的光環有一部份也顯露出來,可以看到幾乎完整的土星光環喔!下一次要到傾角最大之時,可得等到2032年左右(土星公轉半圈),只不過到時是土星南極朝向地球罷了;而與今年類似的是傾角最大且北極朝向地球,那可得是2047年左右了(土星公轉一週)。

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貓頭鷹天文台耿崇華先生於2017/5/20拍攝的土星影像,其中北朝左下。圖片版權:耿崇華。

  有著美麗光環的土星是許多天文學家踏入天文的叩門磚。這顆行星將於6/5的18:18達到衝的位置,即以地球為中心,太陽和土星在地球兩側、赤經經度相差180的地方。這個位置通常與土星在一個會合周期中最接近地球的位置相去不遠,而因為土星比較接近地球的關係,在地球上觀察時就會顯得比較亮、視直徑比較大,且因恰好與太陽相對,所以整夜可見。

  不過,也不是只有土星衝時才能觀看土星,基本上,2018年年初都可在傍晚日落後觀察土星;只是過了衝之後的土星,日落後的位置會愈來愈偏西,視直徑愈來愈小,視亮度也會愈來愈暗罷了。

  本次衝時,土星位在蛇夫座腳部與人馬座、天蝎座之間,很接近銀河中心的位置,是銀河最亮、恆星最密集的一段。不過雖然背景恆星密集,但土星亮度達0.0等,比鄰近恆星亮許多,很容易分辨。可以適合將土星和銀緞般的銀河一起捕捉下來。

  今年的土星衝時,亮度比往年還要亮一些,並不是因為土星比較接近地球的關係,而是因為土星環相對於地球的傾角比往年大,在2016-2017年左右都約達26度,幾乎整個土星環都顯露出來了;而土星環是由細小的塵埃與冰粒所組成,顯露的面積愈大,能反射的太陽光愈多,地球上所見的土星也就愈亮。如今幾乎是地球可見的土星環最大傾角了,光環這樣幾乎正對太陽的結果,使得由土星光環貢獻的土星總亮度,多達1個星等,大約是土星本體反射陽光的2倍之多呢!

如何欣賞土星?
  以肉眼觀察,只能見到星點大小的土星;透過低倍率望遠鏡,可以看到土星本體和環繞土星的土星環,還有土衛六等比較明亮的衛星;天氣晴朗而穩定時,高倍率望遠鏡中可見土星表面的雲帶特徵、土星環,和將土星環分隔成A、B、C三個主環的卡西尼環縫和恩克環縫等特徵。

  由於今年的土星傾角多達26度,幾乎是地球可見的土星環最大傾角,使得原本會在土星背面、被土星本體遮蔽的光環至少有一半也顯露出來,讓土星本體呈現被土星環整個包圍的景象;到今年年底之後就會開始轉小,所以要把握今年的機會喔!

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2017/6/15土星衝時,望遠鏡中可見之土星外貌示意圖與各特徵標示。
以上示意圖由Stellarium软件產生。


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2017/6/15的21:00,朝東南方天空所見土星所在位置示意圖。
以上示意圖由Stellarium软件產生。


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2017/6/15的21:00,望遠鏡中可見之土星樣貌與較亮的衛星位置示意圖。
以上示意圖由Stellarium软件產生。

  臺北天文館第二觀測室每週六晚上19-21時開放利用口徑20公分的望遠鏡觀賞天體,有機會不妨和親朋好友一起來天文館用20公分望遠鏡看看這顆著名的太陽系行星。6月份的觀測室觀賞目標如下:

日期

                    主要觀測目標

                    次要觀測目標

6月3日

月球(凸月) 

木星

6月10日

木星

月球(近滿月) 

6月17日 

土星(6月15土星衝) 

木星

6月24日 

土星

木星

關於土星

  土星是離太陽第6近、同時為太陽系中第2大的行星,質量約為地球的95倍,體積約為地球的763倍,主要組成成分為氣體和冰,擁有62顆衛星。由於自轉速度非常快,自轉一圈僅需約10.6小時,使得表面雲層被拉成帶狀,整個土星也呈現扁球體,赤道半徑比兩極半徑多了5900多公里。

  土星另一個特徵就是它的密度只有0.7g/cm3,比水的1 g/cm3還要小,換言之:如果宇宙中有個夠大的游泳池,將太陽系八大行星都丟下去後,僅有自備夠大泳圈的土星會浮在水面上,其他行星則都會沈入水底。

  可參考:臺北星空天文漫畫篇68期(帶著呼拉圈的行星——土星之1)、69期(帶著呼拉圈的行星——土星之2)、71期(帶著呼拉圈的行星——土星之3)

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關於土星環

  太陽系外4顆行星——木星、土星、天王星與海王星都有光環,但在地球上只有土星的光環用小望遠鏡就能觀察。

  土星環其實是由許多由冰粒與塵埃構成的細環組成的龐大結構,沿著土星赤道向外延伸,寬度超過114,000公里,相當於地球直徑的8倍之多!然而這麼寬的光環,平均厚度卻僅有20公尺,讓外觀如同光碟片一般。

  因為土星環扁而寬的特性,在地球與土星都繞太陽公轉,彼此相對位置一直改變的情況下,光環看起來的模樣也隨之改變,有時甚至因光環恰好薄薄的側面面對地球而發生望遠鏡中看不到光環的「土星環消失事件」。

  400多年前的大天文學家伽利略從1610年開始觀察記錄土星,首度發現土星環的存在,可是他看到的光環有時像三個黏在一起的小球,有時像土星長了耳朵,有時則是光環不見了,使他百思不解;直到1659年才由另一位天文學家惠更斯揭開謎底:原來只是因為土星環太薄了,當太陽-地球-土星的相對位置變化時,見到的土星傾角不同,才會造成地球所見的土星環模樣不同。

  土星自轉軸與其軌道面有約26.7度的夾角(謂之「赤道傾角」),造成土星環相對於地球的傾角會隨著土星繞太陽公轉而改變;再加上土星軌道面與黃道面(地球平均公轉軌道面)有約2.5地的夾角(謂之「軌道傾角」),這使得土星環相對於地球的傾角在一年之中還會有波浪性的變化。

  下圖呈現1970~2050年間的土星環相對於地球的每日傾角隨時間變化,其中傾角0度時,表示土星赤道正對地球,傾角正數者為土星北半球傾向地球,負數者為南半球傾向地球。從圖中可見,今年將是自2003年來土星環傾角最大之時,只是2003年時是南半球傾向地球,當時可見到土星的南極以及從南極後方露出的土星環,而今年則是北半球傾向地球,可見到的是北極與從北極後方露出的光環。不過,從圖中也可以見到,2017年時的傾角將比今年再略大一些,屆時才是土星環傾角的峰值。

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  今年的土星環傾角幾乎達到最大的程度,您也可以從下方這張1991-2021年各次土星衝的土星外觀圖中,輕易的比較出差異喔!

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西利格效應(Seeliger Effect)

  根據In-The-Sky網站的說明,在6/15的18:18土星衝的前後數小時內,或許有機會可以觀測到所謂的西利格效應,也就是有機會可以比較光環和土星本體的亮度差異。

  之所以在衝之前數小時可以觀察土星的西利格效應,是因為如前所述,土星環主要是由數量非常龐大的細小冰粒所組成,只要角度差一點,它被太陽光照亮並反射回地球的亮度就有些微差異;因此,我們只能看到一部份被照亮的冰粒,而有一部份則可能隱藏在其他冰粒的陰影中。

  在衝發生時的前後很短一段時間內,冰粒幾乎都以相同角度被陽光照亮,只有很少一部份留在陰影中。因此,會有機會可以觀察並比較出土星本體和光環的亮度差異。


NGC 6388欣賞

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  NGC 6388是位在天蝎座尾部附近的球狀星團,鄰近+1.8等的天蝎θ星。在6/15前後是它在午夜時分的仰角最高的時期。它的總亮度約6.9等,視直徑僅約8角秒,用雙筒或小型望遠鏡觀察,可以看到密集的恆星擠成一團的景象。不過對臺灣地區而言,它的仰角不高,大約僅有20度左右,觀測地點要選擇南方地平附近沒有遮檔的地方為佳。

  銀河系中已知的球狀星團數量不多,大約僅有150個左右。NGC 6388是蘇格蘭天文學家敦洛普(James Dunlop)於1826年5/13利用9吋反射式望遠鏡發現的,距離地球約32,000光年,幾乎就在銀河中心附近。而近年研究發現這個星團大約100億歲左右,星團中最重的那些大質量恆星還正在往星團中心遷徙中,這和典型球狀星團的年齡大都在120-130億歲左右相較之下,算是「中年人」,但跟銀河系中大多數恆星相較之下,卻已是是德高望重的老人家了。

20170615-NGC6388.png

2017/6/15午夜12點,NGC 6388星團所在位置示意圖。
以上示意圖由Stellarium软件產生。

  資料來源:

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發布單位:臺北市立天文科學教育館 觀測方式:vtype_3.jpg vtype_4.jpg 

  C/2015 V2 (Johnson)彗星衝,預測亮度可達7-8等,在牧夫座腰部,整夜可見,觀察條件良好,此時的彗星距離地球約0.821AU。建議利用口徑5-8公分以上的望遠鏡觀察或天文攝影方式記錄這顆彗星。

  C/2015 V2將在6/5最接近地球(地距0.811AU),6/12通過近日點(日距1.64AU),這段期間是它最亮的時候,亮度預期可增至約7等。此時的彗星在室女座腳部,幾乎整夜可見,但上半夜觀察條件佳。在此同時,在武仙座與蛇夫座間還有亮度與2015 V2彗星差不多的41P彗星,兩者相距約50度,可利用鏡頭稍廣一些的鏡頭一併捕捉。

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2017/05/29凌晨0時,41P彗星和C/2015 V2彗星所在位置示意圖。
以上示意圖由Stellarium軟體產生。

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发布单位:台北市立天文科学教育馆 观测方式: vtype_2.jpg vtype_3.jpg vtype_4.jpg 

  第16号小行星司宁星(14 Irene)将在北京时间2017/2/18的20:33达到冲的位置,此时小行星位于狮子座「后脑杓」附近,亮度约8.5等,距离地球约1.239AU,是近几十年来这颗小行星离地球最近、最亮之时,日落后见于东方,日出前沉没于西方,整晚可见,不过午夜前后仰角最高,观察条件最好。建议使用双筒望远镜或口径8公分以上的望远镜,以天文摄影的方式来观察记录,然后比对星图来找出这颗小行星,或比对间隔一段时间拍摄的系列照片,从中寻找移动天体,就能找到它的身影。天文学家估计,一直到3月底之前,司宁星的亮度都在8.5等左右,可观察期很长。

201702182100-14Irene.png

2017/2/18晚上21:00,司宁星所在位置示意图。
以上示意图Stellarium软件产生。

Symbol_14_Irene_vectorization.svg.png  英国天文学家John Russell Hind于1851年5月19日发现司宁星,为第14颗被发现的小行星。而后在着名天文学家约翰赫歇尔的建议下,以希腊神话中的和平女神艾琳(Irēnē)为名,而其天文符号也是与和平有关:一只头顶亮星、口衔橄榄枝的和平鸽,如右图。

  它位在火星与木星之间的主小行星带里,绕太阳一周约需4.16年,外型不规则,大小约167x153x139公里(平均约152公里),自转一周仅需15小时左右。天文学家利用观测到的司宁星亮度变化曲线,以及利用司宁星掩星所得的观测结果,以电脑模拟绘制出的司宁星外貌如下图。

14Irene_(Lightcurve_Inversion).png

电脑模拟绘制出的司宁星外貌。取自维基百科。

  3号小行星婚神星(3 Juno)于1/30的6:44冲,即地球在中间,太阳和婚神星分别位在地球两侧、赤经经度相差180度的位置。此时婚神星位在长蛇座头部,亮度8.1等,距离地球约1.34AU,整晚可见,最佳观察时间是在19:30以后至隔日凌晨4:00左右的这段时间,小行星仰角比较高,大气扰动的影响较小。

  不过因为亮度不够高,必须使用口径8-10公分以上的望远镜,比较容易观察到这颗小行星,或是可以用天文摄影的方式拍摄特定区域,在画面中寻找在一段时间内位置会逐渐移动的天体,比较容易观察到它。

  此外,并不是只有1/30这天可以观察而已,一直到2月下旬,这颗小行星的亮度都在9等以内,适合利用业余天文望远镜进行观察。

2015年婚神星移动轨迹示意图。 取自2015天文年鉴。
2015年婚神星移动轨迹示意图。取自2015天文年鉴。


  婚神星发现于1804年,发现者是德国天文学家karl Ludwig harding,直径约260公里,自转周期约7.2小时,位在火星与木星之间的小行星主带。是1801~1807年最早发现的四大小行星之一,而且是四大小行星中最小与最暗的,外形也不若另外三颗小行星那么圆。1号小行星谷神星(1 Ceres)于2006年被改归类为矮行星,四大小行星之称不再,但另外三颗小行星也都被列在矮行星的候选名单中,或许它们会在矮行星家族中重逢。

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观测的天象方式口径10公分(4吋)以上的天文望远镜观赏、可拍照;

观测时间及位置:整夜可见【只能借助望远镜】,入夜东方,天亮西;

可见的地理位置:全国;

天象的观赏价值:★;

月光的影响程度:无影响;

阳光的影响程度影响。

  海王星是太阳系8大行星中,离太阳最远、最暗、最冷的。由于地球和海王星绕太阳公转速度不相同,地球绕太阳公转一圈仅需1年,但海王星绕太阳公转一圈却需164.8年,因此每年地球都会「追」上海王星一次而发生「冲」,即以地球为中心,太阳和海王星分别位在地球两侧、赤经经度相差180度的位置。这是一年中海王星离地球最近、最大、最亮且整晚均可看到海王星的最佳观察时机。

  今年的海王星冲发生在8/29的22:43,此时海王星亮度7.8等,距离地球约28.9624AU(约43亿3271万公里),位在宝瓶座方向,日落时由东偏南方升起,天亮时西沉,整夜可见。不过由于亮度不高,必须利用望远镜或天文摄影的方式,比对星图才能找到这颗带着蓝色色调的海王星;太阳系中只有天王星和海王星这两颗最外侧的行星必须使用望远镜才能观察。

  海王星发现于1846年,由于是利用天王星轨道扰动所推算预测的位置而发现的,因而有「笔尖上的行星」之称。海王星的直径约为地球的3.88倍,质量约为地球的17.15倍,其蓝色色调来自大气中所含有的甲烷与其他成分,表面风速高达每小时2,100公里为太阳系之最。海王星目前已知的卫星数达14颗,拥有非常细薄、业余望远镜不可见的光环。海王星可能与天王星一样,拥有一个与地球差不多大、由岩石和冰所组成的固态核心,外层笼罩着由氢、氦和甲烷等气体组成的大气层,所以天文学家将之归类为所谓的「冰质行星(icy planet)」,与水星、金星、地球和火星这类「岩质行星(rocky planet)」,以及木星和土星这类「气态巨行星(gas giant planet)」都不同。

1

 

2014年8月29日22:33海王星冲时所在位置示意图。

图片来源:Stellarium

图片来源:台北天文馆之网络天文馆网站

名词解释:

,比地球离太阳更远的某个行星在其绕太阳的轨道上正好处于从地球看来与太阳相反的位置(所以子夜时它正好高悬头顶)。

冲日(英文:opposition,简称)是位置天文学的一个名词,是从一个选定的特定天体上(通常是地球),观察另一个天体与参考天体(通常是太阳)的位置时,三者在一条直线上,但是在参考天体的另一边。明确的说,当一颗行星在冲的位置时,它与太阳的的黄经相差180°,即天体与太阳各在地球的两侧的天文现象。相对于冲日的现象为合日

理论上除太阳、地球与地球轨道内天体(如内行星等)之外,其余所有天体皆可有冲日现象发生,现多用在太阳系内运行之天体(如外行星、小行星、彗星等)。根据地球与该天体的会合周期,该天体相对于地球在每年有一至两次冲日(绝大部份时间只有一次),一般天文年历皆有列出各太阳系天体冲日时刻。

天体亮度,一般指目视星等,是表示一个天体明亮的指标。肉眼能见的天体极限亮度约为6等,夜空最亮的恒星天狼星约为-1.46等,太阳为-26.7等,满月为-12.8等,金星最亮时为-4.89等哈勃太空望远镜能拍摄到的最暗天体约为31.5等。【数值越小亮度就越亮】

距角是一个天文名词,表示从地球上观察时,天体之间分离的角度。如天体合事件等。

视直径,是表示天体视觉角度大小的指标,月球和太阳视角(视直径)在半度30角分)左右金星10–66角秒(1角分)木星30– 49角秒。【1度等于60角分,1角分等于60角秒】曾“角”叫“弧”。

地心,地球中心。

天文单位(AU)是距离单位,定义为地球在整个轨道上(一年内)与太阳的平均距离。1AU等于149597870公里(=499.005光秒)。

天象所谓天象是指日月星星发生的天文奇观,亦指天空(文)现象。2

参考资料

1.台北天文馆之网路天文馆网站

2.大宇宙百科知识

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