掩星

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在1997年7月從視頻捕捉到的畫面,這是黎明前漸虧的殘月的掩星,明亮的畢宿五正重新出現在月球暗面的邊緣。

掩星是一種天文現象,指一個天體在另一個天體與觀測者之間通過而產生的遮蔽現象。一般而言,掩蔽者較被掩者的視面積要大。(若相反者則稱為“凌”,如金星凌日,“凌”有以小欺大的意思。)有天文愛好者認為日食也是月掩星的一種。

月掩星[编辑]

2005年7月6日月掩木星前數分鐘所攝的照片(拍攝者:Nelson (紐西蘭))

月球在圍繞地球運行期間,經常會掩蔽背景的恆星。由於月球沒有大氣,恆星的視面積又非常微小,因此,被掩恆星會近乎一瞬間的消失或重現於月面邊緣。大多數觀測者都會選擇在月球暗面邊緣發生的掩星現象來觀測,因為月球的光芒不會影響觀測與計時。

由於月球軌道傾斜於黃道,任何黃纬小於6.5°的恆星皆有機會被掩,這些恆星中有4顆屬於1等星,包括軒轅十四角宿一心宿二畢宿五。由於歲差北河三亦曾屬於有機會被掩的恆星之一,但現時月球不再通過該星。

在掩帶邊緣(稱為南限或北限)數千米的地區,當月球不規則的邊緣掠過恆星的時候,觀測者會看見恆星數度消失及重現,稱為掠掩。由於觀測掠掩能間接得出月面邊緣的準確地形,因此比一般月掩星更具科學價值,現象本身亦更具可觀性。

天文學家(更多是天文愛好者)會對月掩星現象準確計時,精度達至幾分之一秒的觀測較有科學價值,尤其是可以用來增加月球地形的測量精度。對月掩星作光度測量更可以發現一些難以用望遠鏡分解的密近雙星。此外,由於早期射電望遠鏡的空間解析度不足,天文學家亦需要仰賴月掩射電源來求出射電源的準確位置。

從地球觀看,一年總會發生好幾次月掩行星的現象。由於行星具有一定的視面積,因此掩帶旁邊的地區可見行星一部分被月球緩緩遮蔽。

月掩行星的日期[编辑]

日期 時間(世界時) 被月球掩的行星
2014年2月26日 金星
2011年6月30日 火星
2011年10月28日 水星
2012年6月17日 木星
2013年12月1日 土星
2014年8月14日 天王星
2016年6月25日 海王星

行星掩星[编辑]

卡西尼號探測器所拍攝的土衛四掠掩土衛五

行星有時亦會掩蔽恆星,1959年,金星曾遮掩軒轅十四,而天王星的光環亦是透過掩星於1977年被發現。1989年7月2日至3日,土星遮掩人馬座28——一顆5等星。

另外,行星之間也可互相掩蔽,但是發生的機會極微。上一次出現於1818年1月3日,下一次則於2065年11月22日,兩次皆是金星在木星前面掠過。但由於當時金星的視面積比木星小,故應稱為金星凌木星。

木星和土星公轉一周期間,其赤道平面總會有兩次機會與地球軌道面平行,這時候從地球便可看到它們的衛星互相掩蔽的現象。空間探測器在行星附近航行時亦會與其衛星連成直線,產生人為的衛星掩蔽現象。(見圖)

BOSS[编辑]

巨型掩星可移動衛星 (Big Occulting Steerable Satellite) 是一枚計劃中的人造衛星,用以配合望遠鏡來觀測太陽系外行星。這枚衛星由一張大面積而輕量的薄膜,與一組推進器及導航系統組成。它能夠移動至望遠鏡與恆星的視線中間,阻擋恆星的輻射,使其行星能被觀測得到。

計劃中的衛星大小為70×70米,重量約600千克,並利用離子發動機與太陽光壓推動。它將於望遠鏡 100,000千米以外,阻擋目標恆星99.998% 的光線。

此衛星有兩個可能的運行模式,它可配合將來放置在拉格朗日點-2的太空望遠鏡,另一個則可以狹長軌道繞地球運行並配合地面望遠鏡,在遠地點時,衛星速度會緩慢下來,容許望遠鏡有較長時間拍攝暗弱的太陽系外行星。

19世紀至21世紀行星掩4等以上恆星或行星的日期[编辑]

日期 時間(世界時) 掩食天體 被掩天體
1802年12月9日 7:36 水星 房宿四
1808年12月9日 20:34 水星 土星
1810年12月22日 6:32 金星 人馬座 Xi-2
1818年1月3日 21:52 金星 木星
1825年7月11日 9:10 金星 金牛座 Delta-1
1837年7月11日 12:50 水星 雙子座 Eta
1841年5月9日 19:35 金星 金牛座 17
1843年9月27日 18:00 金星 室女座 Eta
1850年12月16日 11:28 水星 人馬座 Lambda
1855年5月22日 5:04 金星 雙子座 Epsilon
1857年6月30日 0:25 土星 雙子座 Delta
1865年12月5日 14:20 水星 人馬座 Lambda
1876年2月28日 5:13 木星 房宿四
1881年6月7日 20:54 水星 雙子座 Epsilon
1906年12月9日 17:40 金星 房宿四
1910年7月27日 2:53 金星 雙子座 Eta
1937年12月24日 18:38 水星 人馬座 Omicron
1940年6月10日 2:21 水星 雙子座 Epsilon
1947年10月25日 1:45 金星 Zuben-el-genubi
1959年7月7日 14:30 金星 軒轅十四
1965年9月27日 15:31 水星 室女座 Eta
1971年5月13日 20:00 木星 房宿四
1976年4月8日 1:00 火星 雙子座 Epsilon
1981年11月17日 14:27 金星 斗宿四
1984年11月19日 1:32 金星 人馬座 Lambda
2015年12月4日 16:14 水星 天江三
2035年11月17日 15:19 金星 人馬座 Pi
2044年10月1日 22:00 金星 軒轅十四
2046年2月23日 19:24 金星 人馬座 Rho-1
2052年11月10日 7:20 水星 氐宿一
2065年11月22日 12:45 金星 木星
2067年7月15日 11:56 水星 海王星
2069年8月11日 20:25 金星 太微右垣一
2078年10月3日 22:00 火星 天江三
2079年8月11日 1:30 水星 火星
2088年10月27日 13:43 水星 木星
2094年4月7日 10:48 水星 木星

以上現象有可觀測地域限制,但即使位於可觀測地域,若發生時間在日間,現象亦會難於觀察。

外部連結[编辑]

參考資料[编辑]

  • Meeus, Jean: Astronomical Tables of the Sun, Moon and Planets. Richmond, Virginia: Willmann-Bell, Inc., 1995, ISBN 0-943396-45-X.