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2015年精彩天象早知道

2015-04-22星渺微尘

天文爱好者 2015年1期
关键词:流星雨水星彗星

□ 星渺微尘

2015年精彩天象早知道

□ 星渺微尘

1 日食

日食中的日全食,是最为精彩的天象。在地球上,我们每年都至少能看到两次日食,有时还会更多,而日全食发生的频率大约是每3年两次。但日全食的见食区域是一条宽度仅有几百千米的全食带,这就意味着多数情况下我们想观测日全食就必须来一次长途旅行。

2015年会发生两次日食,分别是3月20日的日全食和9月13日的日偏食。其中,日全食时我国只有新疆北部地区可以看到偏食,而第二次日偏食我国则完全不可见。

3月20日的日食全食带是从大西洋北部开始,经过斯瓦尔巴群岛,至北极结束。在北美洲极东北部、大西洋东北部、欧洲、非洲北部和亚洲西北部可见日偏食。由于全食带经过的区域陆地非常少,所以前往观测的难度是很大的。不过大家也不用太着急,2016年3月9日日全食的全食带经过印度尼西亚,距离我国较近,观测的机会更好。

2013年11月3日Jaime Vilinga在乌干达拍摄的日全食,那次日食为混合食,在拍摄者观测的地区月球和太阳的视直径几乎相等,因此我们可以看到周围一圈太阳色球层上的活动。图片来自APOD。

2015年3月20日日全食示意图

2015年9月13日日偏食示意图

发生在9月13日的日偏食更是完全和我国无缘,只有非洲南部、大西洋东南部、印度洋南部,以及南极洲的部分地区可见。

伴随着新的一年的到来,精彩天象也拉开了序幕。纵观全球,2015年可谓精彩天象不断。从日全食、月全食,到观测条件很好的流星雨,吸引着广大天文爱好者的目光。而这些天象中,也并非都适合我国的观测。接下来,我就带大家细数全年的重要天象,看看其中有哪些特别值得关注。

2 月食

相比之下,虽然月食每年出现的次数还不及日食,但每次月食全球一半以上的地区都能看到,因此观测的机会更多。2015年全球会发生两次月食,且都是月全食,其中4月4日那次我国的观测条件更好。

4月4日的月全食,是继2011年12月10日之后我国观测条件最好的一次。本次月食可见全食的区域为北美洲西部、南美洲西部、太平洋、大洋洲、亚洲东部和南极洲大部。其最大的特点是食甚的食分只有1.006,这就意味着月球完全进入地球本影的时间很短,因此全食阶段持续的时间也很短。当天北京时间17时,半影月食开始,此时我国境内还无法观测。到18时15分初亏,也就是偏食阶段开始时,我国东北大部、华东部分地区,以及台湾地区月亮已经升起。食既发生在19时54分,届时我国中东部大片区域就都可以观测了。全食阶段将在20时06分生光时刻结束,仅持续12分钟。至21时45分复圆时,我国全境就都可以观测了。最终的半影食结束是在23时01分。虽然全食非常短暂,但观测条件还是不错的。以北京地区为例,食既时刻月球的地平高度可达13°左右,如果当天天气晴朗还是非常值得观测的。

今年的第二次月全食将发生在9月28日,可见全食区域与上一次基本相反,为亚洲西部、印度洋西部、欧洲、非洲、南美洲、大西洋、北美洲大部,以及南极洲和北冰洋部分区域。这次月全食的食甚食分可达1.282,相比4月4日的那次全食持续时间要长得多,但我国只有新疆、西藏的极西部地区可以看到带半影食的月落,偏食和全食阶段都无法观测。

2015年4月4日月全食月球经过地球本影、半影区域示意图。

透过雾霾的月偏食。笔者2014年10月8日摄于北京,ISO1250,1/6秒,12张叠加。

3 行星动态

行星向来是天文爱好者热衷的观测目标。作为地内行星,水星的观测机会很少,只在每次大距前后的几天可见。相比之下金星的观测机会更多,一年中有大半年都可见。地外行星中火星是最难见到的,其他行星的可观测时间都在9个月以上。

水星

从地球上观测,水星与太阳分开角距离最大时也仅有28°左右,它也因此被称为“辰星”。水星绕日公转的周期约为88天,会合周期为116天左右,所以每年水星都有6至7次大距。由于水星在日出或日落时的地平高度,除了与它和太阳的角距离相关,还会受到水星赤纬的影响。也就是说,如果大距期间水星的赤纬高于太阳,北半球的观测条件就更好。通常情况下,北半球春季东大距的观测条件更好,秋季则是西大距更佳,冬至前后太阳的赤纬最低,因此东、西大距的观测条件都不错,反之夏至前后的大距则都不太好。

2015年水星有7次大距,而其中6次的观测条件都不错。1月初,水星是昏星,15日到达年内首次大距,为东大距,角距离为19°。在北纬40°地区(以下未经特殊说明均相同)日落时的地平高度可达15°,亮度约-0.6等,观测机会不错。2月25日水星到达西大距,与太阳最大角距离为27°。但水星赤纬低于太阳,因此日出时的地平高度只有12°,亮度约0.1等,观测条件尚可。此后水星会有很长一段时间淹没在太阳的光辉之中,直至5月7日到达东大距。这次东大距水星与太阳分开21°,日落时的地平高度为19°,亮度约0.4等,为今年观测水星的第三次好机会。之后水星很快转为晨星,6月25日到达西大距,与太阳最大角距为22°,日出时高度为13°,亮度0.5等。而再下一次大距就是9月4日的东大距了,虽然水星与太阳的角距离可达27°,但由于赤纬太低,日落时的高度只有9°,是今年所有大距中观测条件最差的一次。10月16日,水星将再次到达西大距。作为一次秋季的西大距,这次的观测条件肯定不会差。届时虽然水星与太阳的最大角距只有18°,但赤纬较高,因此日出时的地平高度可达17°,亮度约-0.6等,是今年观测水星的第五次良机。接近年末,水星还将迎来2015年的最后一次观测机会,12月29日它将到达东大距,与太阳的角距离为20°,日落时地平高度约13°,亮度也可达-0.6等。

金星

另一颗地内行星金星的观测机会要比水星多得多。由于金星与太阳的平均距离大约是0.72个天文单位,它与太阳分开的角距离可达47°,这就决定了它的可观测时间更长。2015年1月至7月中旬金星都是昏星,也就是长庚星,于日落后出现在西方天空中。6月7日金星到达东大距,在此期间观测条件最好。金星距离地球较近,且表面大气反照率高,因此从地球上看它非常明亮。金星达到最亮是在东大距之后和西大距之前。7月10日金星的视星等可达-4.7等,为本次出现在太阳东侧期间最亮。而之后的下合日期间金星就很难被观测到了。到了9月22日,金星又达到了本次出现在太阳西侧的最亮,为-4.8等。随后它与太阳的角距离还将继续增大,直至10月26日西大距。总之,从9月到年底金星的观测条件都不错,一直作为启明星闪耀在日出前的东方。

火星

火星因为颜色发红而格外受到关注,赶上冲日,它的亮度可达-1等左右甚至更高。火星的公转周期大约为687天,与地球的会合周期长达780天。也就是说,火星每两年多才会有一次冲日,它的可观测时间也集中在冲日前后的短短几个月里。2015年火星并没有冲日,全年的观测条件都一般。到了年底它的观测条件略有好转,主要是在后半夜到日出前可见。

木星

木星是太阳系中质量最大的行星,多数情况下亮度都仅次于金星排在行星中的第二位。木星的会合周期为399天左右,也就是13个月多几天,因此它的冲日每年都向后推一个月多一点。2015年1月至6月木星的观测条件很好。其中2月7日它将到达冲日,位于巨蟹座天区,亮度约为-2.5等,整夜可见。随后它的下落时间逐渐提前,主要是在前半夜可见。8月木星处于合日前后,几乎不可见。而从9月下旬直至年底,木星都是后半夜可见,可观测时间也逐渐延长。

土星

在望远镜中,拥有美丽光环的土星非常迷人。这颗我们肉眼可见的最远的行星,又被称为“填星”。土星的公转周期为29.5年,因此它相对背景恒星移动得非常缓慢。2015年伊始,土星的观测条件还比较差。到了3月份,它的升起时间提前至午夜,主要是在后半夜可见,亮度约为0.4等。5月23日土星冲日期间,它位于天秤座和天蝎座天区附近,亮度提升至0.0等,整夜可见。但接下来几年土星的赤纬较低,对于北半球中高纬度地区来说,即使冲日时土星的地平高度也不高,观测条件不算太好。6月至9月,土星主要是前半夜可见。而从10月到年底,它与太阳的角距离很小,不宜观测。

天王星 海王星

由于在天球上运行得非常缓慢,天王星和海王星几乎每年都有冲日,且相邻年份冲日退后的时间也很短。2015年天王星位于双鱼座天区,将在10月12日到达冲日,亮度约为5.7等。可以说是肉眼勉强可见,但真要观测还是要借助小型天文望远镜。海王星比天王星还暗,冲日时也只有7.8等。2015年9月1日海王星将到达冲日,位于宝瓶座天区。要想观测到它的视圆面,恐怕还需要口径更大一点的望远镜。

在重大天象匮乏的日子里,行星相合会受到广泛关注。我们这里要介绍的行星相合主要是肉眼可见的五颗行星之间的相合。其中地内行星之间的相合出现频率最高,但多数情况下离太阳太近,观测条件不会太好。地内行星与地外行星之间的相合,特别是金、木两颗亮星的相合最具观赏性。而地外行星之间的相合最少见,也很值得一看。

2015年观测条件不错的行星相合主要有以下几次:1月中旬,金星和水星将出现在日落后的西方低空中,金星亮度大约是-3等,而水星也有-0.5等,两星角距离最小时不到1°。到了2月,水星逐渐转到太阳西侧,而金星日落时的地平高度还在增加,2月22日金星合火星,两者角距离甚至还不到半度。而在之前的一天傍晚,娥眉月也会出现在它们附近5°左右的地方,形成双星伴月天象。整个7月,金星与木星的角距离都很小,附近还有狮子座α星轩辕十四。在很长时间内,我们都能在黄昏的西方天空中看到这三星相合。当然轩辕十四亮度只有1.4等,无法和-4.5等的金星和-1.7等的木星相比。7月19日至20日,娥眉月又会前来凑热闹,组成三星伴月。年内最后一次值得关注的行星相合发生在10月中下旬,届时金星、木星以及火星都会出现在太阳西侧,要在日出前进行观测。其中火星合木星发生在10月17日,金星合木星发生在10月26日,金火相合是在11月4日。在此期间金星的亮度在-4等以上,木星大约是-1.8等,火星则最暗,只有1.7等左右。这三颗行星伴月发生在11月6日和7日。

2015年7月19日20时(北京地区)三星伴月示意图

清晨的金木相合,2014年8月18日Stefano De Rosa摄于意大利艾巴岛。图中最亮的是金星,木星在它右下方。这时的金星和木星是2000年以来角距离最小,还不到15′。图片来自APOD。

4 彗星

大彗星的出现,在古代被看作不祥之兆。如今这个迷信早已被破除,明亮的彗星成了天文爱好者们翘首期盼的观测目标。而近些年很少有北半球可见的较亮彗星出现,也让大家有些遗憾。根据目前的预报,2015年可能也不会有太亮的彗星回归,恐怕大家还需要继续苦等了。

2015年过近日点的彗星有80颗,但多数都很暗,并不适合观测。比较值得关注的是C/2013 US10(Catalina)和C/2014 Q1(PanSTARRS)这两颗。C/2013 US10(Catalina)是R.A.Kowalski在2013年10月31日进行Catalina巡天项目时发现的,将于2015年11月15日过近日点。对于北半球中纬度地区的观测者来说,其通过近日点之后才能观测。11月底它位于室女座天区,日出前有短暂的观测时间,亮度预计可达5等以上。此后彗星升起时间逐渐提前,但亮度也缓慢下降。到2016年1月就几乎整夜可见了,但亮度也只有6等。彗星在通过近日点时会受到太阳引力和辐射的严重影响,因此这颗彗星届时的亮度可能会和预报有较大出入。

C/2014 Q1是由PanSTARRS望远镜系统发现,将于2015年7月6日过近日点,预报亮度在4等以上。不过这颗彗星最亮时非常靠近太阳,过近日点后北半球基本无法观测了。南半球虽然可以观测,但亮度下降很快。

其实非常亮的彗星往往很难提前较长时间预报,而它们多数也是非周期彗星或超长周期彗星。因此大家不用失望,静静地等待大彗星的出现吧。

2014年10月9日拍摄的赛丁泉彗星(Comet Siding Spring; C/2013 A1),Rolando Ligustri拍摄。图片来自APOD。

2014年英仙座流星雨,Amir Hossein Abolfath摄于伊朗中部。满月虽然对观测有一定干扰,但也照亮了地面的景物,为这张照片增色不少。图片来自APOD。

5 流星雨

每年的几个流量较大的流星雨中,我们总能赶上1至2个观测条件还不错的,2015年情况要更好一些,英仙和双子这两个流星群我国的观测条件都不错。

年初第一个登场的“北半球三大流星雨”之一的象限仪流星雨,其辐射点位于天龙座和牧夫座天区附近,极大时的ZHR可达120左右。2015年该流星雨的极大可能出现在北京时间1月4日10时前后,对于我国大部分地区来说已经是白天,无法进行目视观测。且这次极大的日期非常接近满月,整夜的月光会对观测带来严重的影响。

活跃在7月中旬至8月下旬的英仙座流星雨在2015年的观测条件非常好。首先英仙座流星雨本身就以流量稳定著称,ZHR多年保持在100以上。今年预报的极大将出现在北京时间8月13日下午,其辐射点会在地方时22时升起到比较适合观测的高度。其次,极大期间残月的月相对观测没有影响,12日和13日两个晚上的观测条件都不错。

年底的双子座流星雨是另一个观测条件极好的流星雨,通常ZHR也能达到120以上。2015年的极大预计出现在北京时间12月15日0时,此时辐射点非常接近上中天,且整夜都没有月光影响。

除此之外,由于没有月光影响,天琴、猎户、狮子等几个流量稍小的流星雨在2015年的观测条件也不错。天龙座流星雨在2011年曾出现过ZHR300左右的爆发,2015年极大期间月相也非常有利,很值得监测。

以上就是2015年值得关注的精彩天象,相信在观测它们的同时,美丽的星空也会给你带来更多的震撼。而更详细内容我们还会在“每月天象”栏目中为大家解读。

(责任编辑 张恩红)

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