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6:00pm - 9:00pm
香港太空館YouTube頻道
廣東話

今年11月8日,香港上空將會上演月全食天文現象,月球會呈現出不常見的銅紅色,全港多區都可以觀賞得到。

當天月球於下午5時37分東升,其時月食已經開始。晚上6時16分,月球完全進入地球本影,歷時約1小時26分鐘的月全食揭開序幕。隨後的月偏食則會於8時49分完結。下一次在香港可見的月全食將發生在2025年9月8日。

在月食發生的同時,還會發生另一個天文現象「月掩天王星」。由於天王星比月球暗淡得多,在一般情況下,要在明亮的月球旁邊看見天王星真的談何容易。只有當月全食發生時,月球亮度大幅下降,我們才可以在望遠鏡中看到月球和天王星雙雙出現。今次的月全食和「月掩天王星」同時發生,屆時銅紅色的月球將會掩蓋天王星。

月食過程 香港時間 月球高度(度) 月球方位角(度)
半影食始 (P1) 香港不可見
初虧 (U1)
月出 17:37 - 72
食既(U2) 18:16 8 75
掩始 18:58 17 79
食甚(M) 18:59 17 79
生光(U3) 19:42 27 82
掩終 19:47 28 82
復圓(U4) 20:49 42 87
半影食終(P4) 21:58 58 93

*有關掩始和掩終,請查看「月掩天王星」章節。

食分:1.36
月全食歷時(食既至生光):約1小時26分鐘
可見地區:東亞、太平洋、北美洲、大洋洲

以上月食數據參考由英國海道測量局(UK Hydrographic Office)及美國海軍天文台 (United States Naval Observatory)聯合出版的 "The Astronomical Almanac",再經電腦計算至以香港作為觀測點而得出。掩星數據則是以專業天文軟件計算。

月掩天王星的位置圖。掩食於月球東側開始,於月球南側附近結束。事實上,主要是月球的運動才導致天王星出現位置變化,此圖將月球固定以顯示天王星的相對運動。圖中天王星的大小不按比例繪畫。

由於月球圍繞地球公轉,月球在天球上的位置會漸漸由西向東移動(因此月出時間每天都會延遲),加上月球公轉軌道平面跟各行星的公轉軌道平面十分接近,在視覺上月球會不時靠近各行星,如果月球近得能將行星遮掩,就會出現「月掩行星」天文現象。在多個「月掩行星」現象中,最受關注的就數「月掩金星」,這是因為月球和金星都是十分明亮的天體,非常容易觀測。

相比之下,天王星的光度甚低,接近人眼觀測極限,可謂必須借助望遠鏡才能觀測得到,但當月球接近天王星時,即使有望遠鏡,明亮的月光亦會令暗淡細小的天王星變得難以觀測。然而,當月全食發生時,月球亮度大幅下降,這時觀測天王星變得相對容易。

在今次的月掩天王星發生時,天王星的視直徑只有3.7角秒左右,幾乎只有月球視直徑的1/500,而其視星等為5.7等。在高放大率的天文望遠鏡之下,天王星呈現成一個細小的藍色圓盤,而圓盤外圍會比較暗淡。在掩始時,天王星需要大約9秒時間才會由月球邊緣完全消失;在掩終時,天王星由月球另一邊邊緣完全重現所需的時間亦大致相同,整段掩食則持續大約49分鐘。如使用低放大率的天文望遠鏡,觀測者看到的天王星幾乎和普通恆星一樣,但在掩始或掩終的數秒間亦能看到天王星的光度變化,而其他的「月掩恆星」現象中的恆星則不會有此變化。

天王星視星等: 5.7
月掩天王星全程歷時: 約49分鐘

預測掩始時間 18:57:55 – 18:58:04
預測掩終時間 19:47:07 – 19:47:16

以上預測以香港九龍尖沙咀香港太空館為參考點,掩星時間於香港不同地點可有數十秒差異。

如何觀測?

由月出到食既期間,月球處於東北偏東近水平位置,需要到視野廣闊的地方,例如中西區海濱長廊、尖沙咀星光大道及白石角海濱長廊等進行觀測。隨着天色漸暗,月球位置漸高,只要天氣良好,在晚上約7時於全港各區都可以看到月食。至於天王星,由於它的亮度接近人眼觀測的極限,因此必須借助望遠鏡才能有效觀測得到。從地面上觀測,天王星會從月球下方(東)進入,然後在月球的右方(南)出來。

月食是因月球接觸到地球影子而發生,但由於地球影子的邊界模糊,導致月食的開始和結束時間一直都難以準確預測和驗證。早在18世紀,天文學家就發現需要將地球影子增大1.5%到2.5%左右,才能配合實際觀測到的月食時間,而且不同月食現象的增大比例都不相同。在19世紀,美國海軍天文學家William Chauvenet選擇以2%的地球影子增大值來預測各個月食,其預測方法於美國海軍天文台一直沿用至今。法國天文學家André-Louis Danjon在20世紀中發展了另一套方法,他在地球之上增加了高度75公里的障礙層以作預測。此兩套方法都是近代預測月食時的常用方法,但他們都假設地球影子是圓形的,而地球半徑則是取自緯度45度地區的平均地球半徑數值。但由於地球影子邊界模糊,一直以來都難以憑觀測驗證不同方法的準確度。

在2014年, David Herald及Roger W. Sinnott利用了1842年至2011年中發生的94次月食,一共分析了22,539個觀測數據,建立了一套新的月食預測方法。他們將地球視作一個扁球體,而每次月食都加以考慮當時太陽的位置,以得知扁球體影子在月食發生時應有的方向,同時基於Danjon的方法將障礙層增加至87公里。部份近年出版的月食預測刊物皆以此方法作預測,此方法可視作現時最先進的預測方法。以下列出使用不同方法就本次月食的預測數據:

過程

時間 Time (HKT), ΔT=69.2s

Chauvenet

Danjon

Herald & Sinnott

食既

18:16:21

18:16:43

18:16:14

食甚

18:59:13

18:59:13

18:59:13

生光

19:42:02

19:41:41

19:41:53

復圓

20:49:26

20:49:07

20:49:25

半影食終

21:57:52

21:56:14

21:56:33

        

食分

1.364

1.359

1.361

太陽和月球的位置數據採用了美國太空總署JPL DE440星曆表推算。因地球自轉速度並非固定,在曆表推算得出的時間數據需加上ΔT才能轉換成國際時間或香港時間 (UTC+8)。ΔT的數值只能以觀測得知,但在預測天文現象時則會根據ΔT的變化趨勢而預測其數值,一些常見的天象預報資料有時會因使用不同的ΔT數值而出現數秒差異。

今年11月8日將會出現一次月全食,亦是本年唯一一次可於香港觀測到的月食現象。有趣的是,今次的月全食會「同場加映」月掩天王星,估計可以透過天文望遠鏡觀測得到。香港太空館將安排兩場直播活動,除了為大家即場直播天象外,更會為大家預告及分析月全食暨月掩天王星的可觀之處,並提供觀測貼士,萬勿錯過!

主題:月亮會變形?
日期:5.11.2022(星期六)
時間:下午3:00 – 4:00

主題:月全食暨月掩天王星
日期:8.11.2022(星期二)
時間:下午6:00 – 晚上9:00

講者:陳俊霖先生(香港太空館助理館長)、張頴珊女士(香港太空館助理館長)
平台:香港太空館YouTube頻道
https://www.youtube.com/hkspacem

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