看穹蒼 探宇宙 2022天文現象大檢閱
2022.01.05

今期熱話

在香港,每年都有不少特別天文現象可以看到,你沒有看過?你認為很難看到?其實不然。只要掌握準確的天象資訊以及擁有一點點天文學知識和觀測技巧,你也可以在2022年看到月全食、五星連珠、流星雨等特別天象,體會觀天者的樂趣。



向流星許願 三大流星雨你要知



流星雨就是一群太空物質,在其軌道運行時遇上地球並進入大氣層所出現的天象。這些成群的流星體大都是由彗星遺在軌道的碎片殘骸。由於地球每年會在大約同樣的日子重遇相同一群流星體,所以我們便可在每年差不多時候看到同一來源的流星雨。而每年出現在一月的象限儀座流星雨、八月的英仙座流星雨,以及十二月的雙子座流星雨表現較出眾,是每年廣受天文愛好者期待的三大流星雨。

在透視現象的錯覺下,這些流星看似從天上某一點發散輻射而出,而若流星雨的輻射點位於某星座之內,便會以該星座為名。雖說流星雨的輻射點是在某個星座,但其實流星會自輻射點向四方八面射出,所以任何方向也有機會捕捉到流星。要觀測流星雨,就如一般觀星,須選一個安全、漆黑而視野廣闊的地點。建議大家帶備地蓆,舒舒服服地躺臥在星空下,靜待流星出現。



月亮旁邊的亮星是甚麼?行星伴月你要識



很多朋友都會問,在月亮旁邊的是甚麼星?要回答這個問題其實不難,但提問者至少要補充一下是哪一天看到。因為月球每天出沒的位置都不同,如欠缺觀測日子,就不能肯定所指的亮星是哪顆星了。

金木火三星最耀眼

一般而言,會明亮到被人們留意到的亮星,大都是太陽系內八大行星中的金星、木星、火星、土星或水星,尤其以前三者最為耀眼。因為金星不但是最接近地球的行星,加上高反照率令其成為除了太陽和月球外最明亮的天體。而木星是顆體積巨大的行星,能反射陽光的面積很大,看起來也就十分明亮,僅次於金星。至於火星,雖然較小,直徑只及地球一半,但由於與地球距離不遠,而且軌道偏心率較高(即呈橢圓形),每當火星運行至位相圓滿的位置時(即火星衝),看起來也較明亮。上述日子就是2022年較易看到的月合行星現象,在4至6月清晨,更會出現四星連珠、五星連珠甚至是八星連珠。



行星連珠不是串魚蛋

其實,行星連珠是太陽系各行星聚在太陽的一側,在地球看,視覺上行星都排成一列仿似連成一綫。因此以太陽系系統作視點時,連珠時行星其實是散落參差的,並不是像串魚蛋般串在一起。2022年6月下旬,將會罕有地所有行星以及冥王星都靠在太陽系一側,在日出前,我們可看見水金火木土星,以及肉眼其實看不清的天王星、海王星和冥王星。



紅月亮帶食而出 2022唯一月食你要睇

月食的成因是當太陽、地球與月球三者大致連成一綫時,月球運行至地球的影子之中,照射到月球的陽光被遮蔽,看起來便會見到光亮的滿月慢慢被黑影吞食的景象,所以古時有天狗食月的說法。

月全食時,由於太陽光被地球大氣所折射及散射,部分紅光會進入地球的本影內,因而令月球鋪上一層暗紅的色彩。





11月8日上演的月全食,相信會十分精采。雖然在17:36月出時,月食已經開始了一段時間,正因如此,月亮帶食而出更顯景象特別。而今次月食的食分達1.36,令全食階段(食既、食甚、生光)幾乎長達1.5小時,我們有充足時間細細欣賞紅月亮奇景;直至20:49,月亮完全離開地球本影,回復圓滿。





兩年一度火星衝 會合周期你要計

火星將於12月8日運行至與地球和太陽連成一綫,此時陽光直接照射火星向着地球的一面,視直徑和亮度都幾乎達到最高,而位相亦達至圓滿,差不多整夜可見,是觀測的最佳時機,明亮的紅色光芒比任何恆星更耀眼。這就是闊別26個月的特別天文現象「火星衝」。



火星是最接近地球的外行星,那為何火星衝要隔兩年多才發生一次?這關乎行星的公轉速度及會合周期的概念。以月亮為例,地月的會合周期等於從滿月至滿月之間的時間,即29.53天;而火星與地球的會合周期等於火星、地球、太陽三者連成一綫後,下次再出現同樣排列情況所需的時間,即與下一次衝之間的所需時間。



假設地球的公轉周期為E,地球每天在軌道上運轉了360°/E;而設外行星的公轉周期為P,它每天在軌道上運轉了360°/P。根據行星運動定律,我們知道愈是遠離太陽系中心的行星,其公轉周期愈長,所以地球的運轉速度一定比外行星快,在達到下一次衝前,地球必然已公轉超過一周,那麼地球即共要運轉360°+ n°才能追逐到外行星,從而發生衝的現象。所以,假設會合周期為S,地球運轉了360°+ n°= 360°/E x S,而外行星則運轉n°= 360°/P x S。



例如地球公轉周期365日,火星公轉周期687日,那就可以計算出火星與地球的會合周期約為779日。

其實2022年特別天象還有不少,大家可參考精選天象列表。而只要在智能電話的應用程式商店搜索關鍵字「星圖」或「StarMap」,就有不少可供免費安裝的天文APP。想知道不同天象有甚麼特色和觀賞時間方位,大家不妨試試吧。



載自2022年1月5日《S-file STEM/理科》

文、圖:許浩強老師 資深天文教育工作者