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24日火星伴月,25日天王星伴月

接下來的幾個晚上—也就是2020年12月22日、23日和24日—如果你利用盈凸月找到紅色行星火星,並將火星作為你的“嚮導星”,你就可能找到天王星。火星是明亮的,很容易被看到--比天王星亮近300倍--你不太可能在月光下看到暗淡的天王星。即使是在黑暗的無月之夜,天王星這個微弱的光點也幾乎無法被肉眼觀測到。

大部分人藉助星圖和光學器材,可以觀測到天王星。普通雙筒望遠鏡即可,而技巧就在於你知道往哪兒看。幸運的是,2021年1月的天穹之下,火星和天王星會非常接近,在望遠鏡視野中同框。

太陽和行星的大小按比例排列,距離未按比例排列。圖源於Bill Nye科普節目

目前,天王星位於火星以東約14度的天空穹頂上。然而,隨著時間一天天過去,火星的執行將縮小它與天王星之間的距離;2021年1月21日,可以觀測到火星和天王星的重合,火星將在天王星以北,約1又3/4度的地方掃過。(作為參考,月球的角直徑跨過約1/2度的天空。)在差不多三個星期裡--以1月21日為中心--大約從2021年1月11日到31日,這兩個世界的距離應該足夠近,可以在一個雙筒望遠鏡的視野中共同出現。

我們建議你參考黃道,或者我們天空圖上的綠線。黃道是地球的軌道平面投影到黃道十二星座的路徑。

為方便觀測天象,人們將地球繞太陽公轉的近似平面的軌道面定義為黃道。月亮繞地球公轉,地球繞太陽公轉,太陽系其他行星也是如此。經驗豐富的觀測者發現月球及太陽系的行星都在黃道面或附近。月亮繞黃道十二宮星座一個週期約27.3天,火星約1.88個地球年,而天王星則需要84個地球年。

火星繞太陽公轉的速度相比步履緩慢的天王星要迅速得多,因此火星通常隔年就會套圈天王星一次。上一次火星追越天王星是2019年2月13日,下一次火星將於2021年1月21日再次在天穹底下完成套圈。這裡列出了未來十年火星-天王星相合的日期。

2021年1月21日

2022年8月1日

2024年7月15日

2026年7月4日

2028年6月23日

2030年6於15日

(黃色圓盤圖內文字)

使用斯內倫(Snellen)視力表時,在距驗眼圖20尺的地方,標準視力觀測第八行的字母E,其視覺高寬約為5角分。

人類肉眼的視敏度約1角分,或60角秒。

國際空間站角直徑為1角分或60角秒(視旋轉角度而定)。

從地球上觀測太陽、月亮及太陽系其他行星距地球最近和最遠時的角直徑。(譯者注:角直徑是以角度做測量單位時,從一個特定的位置上觀察一個物體所得到的"視直徑"。)2020年12月22日,火星的角直徑為11.6角秒,天王星的角直徑為3.7角秒。到2021年1月21日,雙星相合時,火星的角直徑為8.6角秒,天王星角直徑為3.6角秒。

在2020年12月22、23、24這幾天,以月為指引,尋找火星。以火星為嚮導,尋找天王星和火星在2021年的1月同框相遇。

相關知識

火星是太陽系由內到外第四顆行星,略大於水星,是太陽系第二小行星。在英文中,火星(Mars)其名來源於羅馬戰神阿瑞斯,通常也被人們稱為“紅色星球”。有別於其他肉眼可見的天體,火星因其地表富含氧化鐵,表面呈橘紅色。火星屬類地行星,大氣層稀薄,地表遍佈隕石坑像極了月球表面,而峽谷、荒漠和兩極的冰蓋,也讓人不禁聯想起地球。

火星的自轉週期和自轉軸傾角與地球相似,因此火星有著類似地球的日夜變化和季節交替。火星奧林匹斯山,是太陽系眾多行星中已知的最大火山和最高山脈,火星水手峽谷也是太陽系最大的火山之一。平坦的伯勒里斯盆地覆蓋了火星北半球40%的面積,可能是一次巨大的撞擊形成。火星有兩顆衛星,火衛一和火衛二,體積小且外形不規則。類似火星–特洛伊小行星5261Eureka,火衛一和火衛二可能是火星捕捉到的小行星。

天王星是太陽系由內向外第七顆行星。它的名字來自古希臘天空之神烏拉諾斯(Uranus),據神話記載,烏拉諾斯是希臘神話萬神之父宙斯(相當於羅馬神話中的朱庇特Jupiter)的祖父,是克洛諾斯(相當於羅馬神話中的莎圖Saturn)的父親。其半徑在太陽系位列第三,質量第四。天王星和海王星的內部構造相似,和大氣構成且更巨大的氣態巨行星(木星、土星)不同。為此,科學家劃分了“冰巨星”的類別定義天王星和海王星,與其他氣態巨型星區別。天王星和木星、土星的大氣成分相似,主要由氫、氦組成,但含有更多的“冰”,如水、氨和甲烷和碳氫化合物。天王星是太陽系大氣層最冷的行星,最低溫度達到49K(-224攝氏度,-371華氏度)。天王星的大氣層分層複雜,最底層為含水雲層,最上層為甲烷雲層。天王星的核心主要由冰和岩石組成 。

像其他巨行星,天王星也有行星環系統,磁氣圈和無數衛星。天王星構造獨特,其自轉軸歪向一邊,幾乎和繞太陽公轉的軌道平面平行。因此其南北極所在位置處於其他大多數行星赤道的位置。1962年旅行者2號發回天王星圖片,那顆看起來了無生趣的星球,完全不像別的巨行星有云帶或風暴等有趣的地表特徵。觀測者發現,2007年隨著天王星接近晝夜平分點時,天王星有季節變化的跡象和漸增的天氣活動。天王星上的風速可以達到250米/秒(900千米/時,560英里/時)。

作者Bruce McClure

FY:Astronomical volunteer team

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