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2021天文现象

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每年都有为数不少的天文现象,香港太空馆在大堂及网上设置专题展览,介绍2021年五个比较特别的天象,并提供实用的观赏指南,让大家掌握最理想的观赏日期、时间、地点和所需用具。

五个精选的特别天象分别为:5月26日及11月19日的「月食」、8月中旬的「英仙座流星雨」、12月中旬的「双子座流星雨」和8月15日至16日的「连续木卫现象」。

讲座配合「2021 天文现象」专题展览的内容,主要介绍甚么是天文现象,2021年五个比较特别的天象,包括两次「月食」、两个主要而且观测条件理想的流星雨,还有与木星四颗卫星相关的「连续木卫现象」。讲座内有详细介绍这些天象及其成因,还有传授相关的观测技巧及要注意的事项。

讲者:苏柱荣博士(香港太空馆助理馆长)
片长:约1小时30分钟

5月26日和11月19日的黄昏分别出现一次月全食和一次月偏食。前者在接近食甚时,月球会呈铜红色。这两次月食开始时,月球仍在地平线之下,在香港只能观赏到月食部分阶段,故称为「带食出」。

观赏难易度

容易

如何观赏?

用肉眼或望远镜观赏

  月全食
2021年5月26日
月偏食
2021年11月19日

何时观赏?

18:56 月出
19:11 食既
19:19 食甚
19:26 生光
20:52 复圆
21:50 半影食终
17:38 月出
18:47 复圆
20:06 半影食终

哪里观赏?

东至东南方视野广阔可看见地平线的地方 东至东北方视野广阔可看见地平线的地方

会看见甚么?

以下影片模拟在香港以望远镜及肉眼观看两场月食的情况。

月全食(2021年5月26日)

月偏食(2021年11月19日)

香港太空馆网上直播了这两次月食。除了直播月食的情况,助理馆长还分享了月食和月球相关的知识。以下影片是两次直播的录像片段。

月全食(2021年5月26日)直播录像片段

月偏食(2021年11月19日)直播录像片段

为甚么?

月食

月食时,月球进入地球的影子,太阳照射到月球的光线部分会被地球阻挡,令月球变暗。对于食分较大的月食,月球会呈现铜红色,是因为阳光在大气层散射,蓝光被散射掉,余下红光穿过大气层。同时,大气层折射红光照耀月面。

知多一点

由于地球的影子比月球大得多,只要处于地球夜晚那一面的地区都可观赏得到月食。2021年11月19日的月偏食发生在协调世界时间(UTC)6:01至12:06(即香港时间下午2:01至晚上8:06),香港只能待月出后才可观赏到复圆至半影食终的阶段。然而,在北美洲及大部分的南美洲地区都可观赏到整个月偏食过程。位于美国洛杉矶格的里斐斯天文台(Griffith Observatory)于11月19日由当地时间晚上10:00开始进行长约5.5小时的直播,记录了整个月偏食过程。按此观看由里斐斯天文台提供的直播录像(只提供英文内容)

在视野广阔和较黑暗的郊区,天气良好的情况下,每小时有机会可以看到约20至30颗流星。如天气许可,前后一晚都去碰运气。

观赏难易度

中等

哪里观赏?

应远离光污染,到较黑暗的地方,例如郊区。光污染大幅减少可见流星的数目,在市区更可能整晚也看不见一颗流星!

找个视野广阔的地方。看到天空的范围愈大,就愈大机会看见流星。

会看见甚么?

英仙座流星雨

双子座流星雨

香港太空馆网上直播了英仙座流星雨。虽然直播期间未能摄得多颗流星,但公众仍可重温以下录像片段,认识流星雨背后的天文知识及不同的观测方法。

英仙座流星雨(2021年8月12日)直播录像片段

如何观赏?

Q:需要凝视辐射点吗?
A:不一定。流星不一定出现在辐射点附近。望向大范围的天空最有利。

Q:为甚么要用红光电筒照明?
A:红光较不会刺激眼睛,确保夜视能力。红光电筒可用数层红色玻璃纸、红布或红色胶袋覆盖电筒自制。

Q:应该躺下来用肉眼数流星吗?
A:这是聪明的选择!躺在辽阔的夜空下用肉眼数流星最理想。

Q:应该用望远镜吗?
A:这是错误的选择!望远镜视场细小,减少看到流星的机会。

为甚么?

「流星体」是大小约为0.03毫米到1米的天然碎片或石块。「流星」是流星体高速进入大气层而产生的光迹。坠落到地面的流星体称为陨石。「流星雨」源于地球遇上众多轨道相近,来源相同的流星体。

知多一点

按此了解更多为何流星体会「发光」: Physics of meteor generated shock waves in the Earth's atmosphere – A review(只提供英文内容)

按此了解更多ZHR(天顶每小时出现率)的计算方法: Meteor stream activity(只提供英文内容)

这晚在数小时内,木星全部四颗伽利略卫星分别连续发生「凌」、「食」和「掩」现象,而部分卫星之间更出现罕见的「互掩」和「互食」现象。这类罕见的互相掩食现象一般约每六年会集中发生。

观赏难易度

困难

如何观赏?

使用口径20厘米或以上的天文望远镜放大木星至少200倍。要观测互相掩食现象,更需要遇上极稳定的大气。

哪里观赏?

可望见东至东南方地平线及东南至西南方视野广阔的地方

会看见甚么?

此影片模拟2021年8月15日17时41分至16日03时10分(香港时间)以望远镜观看木卫现象的情况。(此为计算机仿真影像,木星表面特征如大红斑的位置与真实情况或会有差异。)

为甚么?

连续木卫现象

木星卫星不停围绕木星运行,太阳、地球、木星和木星卫星的相对位置变化,令以上三种木卫现象有机会出现。多个现象甚至可以同时发生。

连续木卫现象

连续木卫现象

伽利略卫星互相掩食的现象比较罕见,原因是它们的轨道平面稍微向黄道面(地球绕日公转的平面)倾斜,大部分时间我们都会看见它们在自己的轨道上「各自修行」。然而,木卫的轨道平面视觉上会随着木星的公转摆动,约每六年,我们会看到木卫的轨道近乎重迭,令卫星之间出现互相掩食的现象。多个现象甚至可以同时发生。

2021年8月22日木卫准同时互相食掩现象分析
The photometric observation of the quasi-simultaneous mutual eclipse and occultation between Europa and Ganymede on 22 August 2021

论文(只有英文版):https://doi.org/10.1016/j.icarus.2022.115348
论文副本(只有英文版):https://arxiv.org/abs/2212.05215

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