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來一匙土星,讓夜晚的星空更加甜蜜

 NGC1952 2019-07-17

      隨著木星在夜空舞臺上退居二線,我們終于迎來了土星閃耀的主場時刻!

在夏季想要發(fā)現(xiàn)土星很容易。這顆視星等為0的行星位于星群豐富的人馬座,距其右上角明亮的木星約三個拳頭遠(yuǎn)(30°),緊鄰“茶匙”星群。

圖源:Stellarium

土星歸來?。?!黃昏時分,它與木星一同出現(xiàn)在南邊,給予人翻倍的魅力沖擊。木星稍為領(lǐng)先,黃昏即將結(jié)束的時候,在天空南部的天蝎座中明亮地閃耀著。往木星左下角比三個拳頭之遠(yuǎn),你就能在人馬座區(qū)域中找到土星。你會立刻注意到這顆行星附近有幾顆排列成茶匙狀的小星星。它是人馬座的三個星群之一——極具辨識度的恒星組成的“圖案”。而人馬座的主要輪廓“茶壺”星群與它的把手“茶匙”一起“浸泡”在銀河中。

       7月9日,土星在離地球14億公里的地方與太陽一同形成“土星沖日”這一景象。這樣近的距離將使我們在接下來的幾個月里有幸目睹最大最亮的土星。其光環(huán)的傾斜也造成了觀感上的極大不同。光環(huán)將呈24°斜面,與它最大的角度只差3°。土星以其視星等0.1的閃耀程度昂首闊步于星際之間。它的視直徑為18.4角秒,與沖日時的火星大小相當(dāng)。如果算上光環(huán),這顆行星的直徑可擴大到42.9角秒。

在這個季節(jié),土星將呼朋引伴,與明亮的銀河系星云和眾多的深空天體共享夜空。這張照片攝于7月8日。 

圖源:Bob King

       我們今年將能夠看到土星的北半球和土星環(huán)的北側(cè)。像木星、土星這樣位于黃道的南端“碗底”的行星, 從北半球中緯度看的話,它永遠(yuǎn)不會升至高處——從美國中部看大約只有25°高。而低海拔地區(qū)則普遍存在大氣湍流, 因此土星常常因此模糊不清,泛著柔光。無風(fēng)的夜晚通常能觀測到更為清晰的景象。

7月11日全盛時期的土星。在對沖的時候,注意土星的影子是如何直接落在行星后面的環(huán)平面上的; 在對沖之后,它將往西運行。陰影目前與A環(huán)的外緣內(nèi)切,所以球體剛好在A環(huán)的范圍內(nèi)。(圖片豎直向上指北)

圖源:Christopher Go

       非常巧合的是,木星和土星在7月18日的赤緯均為-22°08′。因此,當(dāng)日帶著赤道式望遠(yuǎn)鏡的觀測者若先將木星置于視野的中心,再將望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)向30°便能找到土星。

這張圖展示了業(yè)余望遠(yuǎn)鏡所能看到的土星最顯著的特征。(圖片豎直向上指南)

圖源:Damian Peach / E. Kraaikamp / F. Colas / M. Delcroix / R. Hueso / G. Therin / S. Sprinau / S2P / IMCCE / OMP

       從夏季伊始到現(xiàn)在,我已經(jīng)成功地在三個絕佳觀測夜中觀測了這顆行星。除了土星原生的獨特之美,我還觀測到了一些不錯的細(xì)節(jié),包括三個主光環(huán),一條淺灰色的北赤道帶和暗灰色的北極區(qū)域。在我180倍放大倍數(shù)10英寸口徑的道布森式望遠(yuǎn)鏡中,所有這些都清晰可見。

       從外圍的窄A環(huán),到寬而亮的B環(huán),再到內(nèi)里朦朧暗啞的c環(huán),每個土星環(huán)的寬度和亮度各不相同。我還看到了卡西尼環(huán)縫,A環(huán)和B環(huán)之間狹窄的黑色縫隙,幾乎環(huán)繞土星一周。環(huán)由99.9%的水冰和少量雜質(zhì)組成,厚度從10米到1公里不等!趁還能享受的時候好好享受吧。卡西尼號最近發(fā)現(xiàn)的“環(huán)雨”,加上赤道附近環(huán)內(nèi)物質(zhì)流入大氣層的現(xiàn)象,意味著它們可能將在1億年內(nèi)消失。

       這些光環(huán)掩蓋了土星南半球的大部分區(qū)域,但北半球卻一覽無睹。你可以定期檢查它是否存在異?;顒樱驗樗耘紶柋l(fā)的“白點”而聞名?!鞍c”是指從上層云層下方刮起的巨大風(fēng)暴。上一次大型白點爆發(fā)發(fā)生在2010年到2011年末,用業(yè)余天文望遠(yuǎn)鏡可以清楚地看到這一現(xiàn)象。

多么不同的對沖! 將2017年6月份的土星環(huán)與2017年3月份的土星環(huán)進行對比,塞利格效應(yīng)十分明顯。

圖源:Christopher Go

       由水冰組成的光環(huán)能很好地反射光線,且看起來明顯比土星本體還要亮?;谌裥?yīng),環(huán)和本體之間的差異在對沖時可能非常明顯。在對沖時,從我們的角度來看,太陽正對著光環(huán)粒子,所以它們所投射的陰影被隱藏在后面。由于沒有陰影來部分抵消光線,光環(huán)的亮度激增。這個現(xiàn)象在7月10日時十分明顯。當(dāng)你觀測這顆行星時,在腦海中記下它的光環(huán)的外觀,然后將其與其幾周后的外觀進行比較,你會有許多新的發(fā)現(xiàn)。

       雖然用最小的望遠(yuǎn)鏡就能輕易觀測到木星的主要衛(wèi)星,但土星的衛(wèi)星在亮度和距離上則更加多樣化。由于土星軸傾斜角度為26.7°,衛(wèi)星圍繞著土星形成橢圓的旋轉(zhuǎn)軌道,而不像木星衛(wèi)星那樣齊整。

這是7月10日美國中部夏令時晚11點。土星正位于一個恒星豐富的天區(qū)。(圖片豎直指北)

圖源:Stellarium

       最易觀測到的和最亮的是土衛(wèi)六。它的視星等為9,所以可以用60毫米(2.4英寸)的望遠(yuǎn)鏡觀測到。它每16天繞土星一圈,就像一條拴著繩子的寵物狗。6英寸的望遠(yuǎn)鏡將可觀測到土星的另外四顆衛(wèi)星: 土衛(wèi)五(視星等9.9級)、土衛(wèi)五(視星等10.4)、土衛(wèi)四(視星等10.6)和土衛(wèi)八(視星等10.2 - 11.9)。8英寸的望遠(yuǎn)鏡則可找尋到東大距時的土衛(wèi)二(視星等11.9)。若你擁有10英寸的望遠(yuǎn)鏡,你還可捕捉到土衛(wèi)七(視星等14.4)。對土衛(wèi)六和土衛(wèi)八來說,50-75倍的放大倍率就足夠了,但要想在土星的強光下清楚地看到土衛(wèi)五、土衛(wèi)四和土衛(wèi)三,可以試試150-200倍的放大倍率。

       我聽說土衛(wèi)一(視星等13.1)可以在12.5英寸口徑的望遠(yuǎn)鏡中觀測到,但是我從來沒有在10英寸及15英寸的望遠(yuǎn)鏡中看到過它。土衛(wèi)一的軌道與土星非常接近,且周期只有23小時,在光環(huán)的強光下更是難以找到。想要觀測土衛(wèi)一的人最好在他們的觀測日歷上標(biāo)注下2025年5月,屆時土衛(wèi)一將會在邊緣出現(xiàn),并從視野中短暫地消失上一段時間。有些事,你唯有等待才能有所收獲。

土衛(wèi)八每79.3天繞土星運行一周。當(dāng)這顆衛(wèi)星達(dá)到西大距時,我們可以看到它明亮的、被冰覆蓋的半球,而它達(dá)到東大距時,展露出的便是它烏黑的暗面。位于土星近側(cè)(下)和遠(yuǎn)側(cè)(上)時則是兩者混合的狀態(tài)。(圖片與實物比例不一致,豎直向上指北)

圖源:Bob King

       讓我們再看看土衛(wèi)八,它可能是土星最有趣的衛(wèi)星。當(dāng)它運行到西大距時,它的亮度為視星等10,僅次于土衛(wèi)六,但在東大距時,亮度逐漸暗淡至視星等12。這種變化取決于我們看到了衛(wèi)星的哪一面。當(dāng)它在東大距時,我們將看到它黑暗、多巖石的一面; 而它在西大距時,我們看到的則是它被冰覆蓋的半球。

       這將是無比幸運的一個月!土衛(wèi)八將在7月15日到達(dá)西大距,在月底之前,土衛(wèi)八將始終明亮的,你可以在土星的西側(cè)輕松找到它。當(dāng)然你也可以在Sky & Telescope的土星衛(wèi)星頁面里追蹤土星的五顆最亮的衛(wèi)星。要找到這些衛(wèi)星和其他衛(wèi)星,請下載Stellarium,選擇一個日期和時間,放大這顆行星,并準(zhǔn)備好被它迷住,與它共舞。

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