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超级月亮

“超级月亮”

“超级月亮”

和2013年6月23日的“超级月亮”大小对比

和2013年6月23日的“超级月亮”大小对比

和2011年12月10日的“一般月亮”大小对比

和2011年12月10日的“一般月亮”大小对比

严格地说应该是“超级满月”(月球每个月都会过一次近地点,未必是个满月而已),其实“超级”也只是个休闲称呼啦,多大算大呢?

虽然被称作“超级”,它在天上孤零零的,没有参照物,已经感觉不到大了。但可以和过去的月亮比一下。22:40,赶在云上来之前,突破了34’,超过了2013年6月23日的视直径(33’45″,图二)。再放个一般的满月大小(图三),对比一下。

虽然网上吹得神乎其神,说下一次要等到2034年,其实超级满月并不稀奇,上个月(10月17日凌晨)刚刚发生过一次,下个月(12月14日)还会再有一次,都是视直径超过33’的。所谓“等到2034年”,指的是“如果想突破这次的大小,要等到2034年”。今年之后,下一次“超级满月”是2018年1月2日,和这次的大小几无区别。

比超级满月更珍稀的是超级新月,就是说,月亮超级大,而且在最不该看到的时候看到它!2009年7月22日长江流域日全食时,就是超级新月,估计许多人这辈子再也见不着这样的黑色大月亮,而我侥幸见到了。

冥王星·新视野号

冥王星和卡戎·图片来自NASA

冥王星和卡戎·图片来自NASA

今天的关注焦点是新视野号(New Horizons)飞掠冥王星

NASA公布的飞掠时间是世界协调时2015年7月14日11:49:57(北京时间2015年7月14日19:49:57),也不用太掐着点儿看实况转播。因为没有“实况转播”:飞掠之后再过4小时25分钟,才能有飞掠瞬间拍到的图片传过来。另外飞掠是一个过程,即使已经开始远离冥王星,这一段时间仍然比前几天靠得近得多。这段时间新视野号必然在忙着采集数据,没空发照片。

冥王星、卡戎和地球、月球的大小比较 除月球外的图片其余部分来自NASA

冥王星、卡戎和地球、月球的大小比较
除月球外的图片其余部分来自NASA

飞掠卡戎的时间是世界协调时12:03:50。

运行到冥王星轨道之外,回过头来看,就是暗面了,虽然比前几天离冥王星近,但是光学观测条件恶劣了。不过,还有一项观测在逆光条件下更有利,就是对大气的研究——如果冥王星有那么一丝大气的话。

新视野号最新测得冥王星直径2370km,卡戎直径1208km。NASA官网上放了它们俩和地球的大小比较示意。我想这样还是不太能让人理解冥王星究竟多小,就又在图上按相同比例添了个月亮。添完之后,我这时常为冥王星降级略感不平的人觉得被说服了,它这么一丁丁,就是该降级。

太阳系著名天体位置示意

太阳系著名天体位置示意

这些天常常看到人问,为什么新视野号不能在冥王星停一停,转几圈再走。这张对比或许能帮人理解:能挣脱地球引力、又经过木星加速、只用了九年半就飞到了冥王星的一个航天器,不可能被比月球还小的冥王星捕获入轨。除非新视野号一头撞死在冥王星上,否则根本停不下来,哪怕擦着冥王星的表面飞都停不下来。打个比方,大猩猩抡出来的一个链球,螳螂是接不住的。

还见人继续问:先让卡戎帮新视野号减速嘛。

这就是只定性不定量的思考不耐了。冥王星和卡戎捆一起都顶不上月球的个儿,一只螳螂接不住大猩猩的链球,再加一只螳螂还是接不住。

新视野号2006年1月19日出发,2015年7月14日到达冥王星,只花了九年半,这个速度十分惊人。再参照一下右边这幅太阳系著名天体的位置图,会让一些人感到疑惑:探访水星信使号为什么花了六年半(2004年8月3日-2011年3月18日)才飞抵目的地?

这个疑惑其实对苹果和橙子的比较。简短地说,新视野号路线设计为极速到达,而信使号被有意放慢了脚步。

新视野号的任务是“飞掠”,就像前面说过的,它不需要绕着冥王星转,所以只需要玩命飞就行。倘若它的任务是绕飞冥王星,那么它飞过去的速度就只能慢不能快,而那样的话,恐怕一百年也到不了了。

信使号的任务是“入轨”,它不能笔直朝着水星冲过去、传完数据玩消失——如果那样就粗暴快捷多了,而绕飞水星的技术难度很大。

首先,信使号在水星面临和冥王星相同的问题:怎么刹车?水星个头太小了,连木卫三土卫六都比它大,它接不住地球直接扔向它的探测器;其次,水星离太阳太近了,信使号飞往它的途中会不断被太阳吸引加速,与其说是飞向水星,还不如说是往太阳上掉落,本来就刹不住车,被太阳加速后更是雪上加霜。

所以信使号到达水星的轨迹是兜着圈子慢慢飘近的,经过一次回归地球,两次金星接力,三次水星飞掠,到第四次靠近水星时才偷偷混进绕行轨道。我们说“六年半到达水星”,指的是最终入轨日期,而不是首次飞掠水星的日期(2008年1月14日,距发射三年半)。

木星和木卫一的合成照片 来源NASA

木星和木卫一的合成照片
来源NASA

刚才说过,新视野号到达冥王星之前,在木星老大哥那里得到过一次引力加速(2007年初),趁机拍了老大哥家里老老少少的一些照片。探测木星是新视野号的任务之一,也是一次系统测试确认的大好机会。

跑一趟木星并不吃亏,事实上,如果不经过木星而直接飞往冥王星的话,未经引力加速的探测器要晚三年才能到达。

 

 

初试望远镜

月亮 2014-03-17

月亮 2014-03-17

土星 2014年3月16日

土星 2014年3月16日

太阳黑子的浓淡层次,2014年3月18日

太阳黑子的浓淡层次,2014年3月18日

月亮 2014-03-18

月亮 2014-03-18

晨昏线上的一串环形山 自下而上:Langrenus, Vendelin, Petavius, Furnerius

晨昏线上的一串环形山
自下而上:Langrenus, Vendelin, Petavius, Furnerius

危海,两个小撞击坑Picard(左)和Peirce(右)

危海,两个小撞击坑Picard(左)和Peirce(右)

巴洛镜-佳能单反转接环

巴洛镜-佳能单反转接环

UKON电子目镜

UKON电子目镜

天文望远镜的目镜和适配器

天文望远镜的目镜和适配器

10毫米目镜

10毫米目镜

20毫米正向目镜

20毫米正向目镜

2倍巴洛镜

2倍巴洛镜

美图里的天文硬伤

常见到做系列图——如四季、十二月、二十四节气——里,使用星、月等天体作为画面构成元素的,美则美矣,却有硬伤。有些后期制作的图,在熟悉天空的人们眼里看来,十分别扭。这里举例说明,希望能对制图人有所帮助,让自己的图片更加浑然天成。

下面这四联图是从@呼吸不能说-breath制作的《月相·朔策》里挑选出来的:

《新月》是一个人站在汀洲上,水中倒映着繁星和一弯新月,很美,但是这样的月亮不可能出现。月球是被太阳照亮的,所以它发光的一侧永远对着太阳。如果新月的倒影弯向右下方,那么太阳的位置在哪里呢?必然是在高于月亮的天空中了。这样的大白天,是看不到新月的。

《渐盈凸月》的雪山,真实的光源是在左上方,所以能看到那样的明暗阴影。而月亮却被P到了右边。这就不是天文知识的事儿了,是素描基本功的问题。这幅图应该是用一张白天的照片加工出来的。

moon-phase-breath

《满月》就有点惊悚效果了。熟悉北京的人们一眼就能认出,建筑是著名的午门,坐北朝南。图片意味着月亮出现在正北方的天空,清宫鬼片的开头。从左侧建筑的阴影能判断出,这也是一张白天的照片加工而成的,拍摄时间应该在下午一两点左右。

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超级月亮

super-moon-20130623

“超级月亮”

月亮围绕地球公转的轨道是一个椭圆,所以它有时远有时近。当它离地球很近的时候,就显得大,如果恰逢满月,就出现了所谓的“超级月亮”。这个词并非天文术语,只是大家觉得好玩这么叫。

2013年6月23日,月球运行到近地点,恰逢满月,于是出现了一个“超级月亮”,张角达到33’45″,比一般的满月(30’左右)大10%。这倒不是很稀奇的事情,一般来说,月亮的张角在29.5’(当它位于远地点时)和34’(近地点)之间徘徊,近地点赶上满月,大约每1.13年一次

虽然这个满月比一般的满月大10%,月至中天时,由于缺少参照物,人眼很难留意到它有什么不同,所以这里的“超级”是从数据上来说,而非视觉效果上体验。占满半个天空的月亮是绝无可能出现的,最大最圆的月亮,也可以用自己伸到最远的小手指轻易地遮挡。

第一张图是今晚的“超级月亮”,第二张图是2011年12月10日的普通月亮(那一天也不普通,其实有月全食),第三张图是它们的大小对比。前两幅图都标了月球的视张角,由Stellarium天文软件推算而得。

在Photoshop上测得大月亮宽306个像素,小月亮宽275个像素,306/275 = 1.112,和Stellarium推算的张角比例相应:33’45” / 30’18” = 1.114。两次拍摄都是使用Canon 5D Mark II + 小白,把月亮拉到最近。

:如果月球围绕地球的公转轨道是稳定的,那么近地点赶上满月的周期是每年一次。但由于近地点在缓缓地进动,方向和月球公转方向一致(从西向东,或者说,从北极向南极方向看为逆时针),周期8.85年,于是每年这个重逢的日子都要推迟48天左右。

为什么说侧光比顺光更能体现立体感

有图有真相——呃,示范样品选得有点过大。

侧光布光


顺光布光

离月亮最近的地方

最近留意到一个句式:“世界最高、离月亮最近的哨所”。我想说,海拔最高未必就是离月亮最近。人们生活在地球的球面上,因为纬度的原因,和月亮的距离各不相同。青藏高原的纬度大约在北纬30,它距离月亮比新加坡(几乎在赤道上)要远大约850公里。这个距离不是任何一座高山能弥补的。

用天文软件证实了—下,同一时刻,同一经度,赤道看到的月亮比北京看到的大两个角秒。

其实,“世界最高峰”这个词,从海平面算和从地心算,结果也不一样。前者是珠穆朗玛,后者是钦博拉索。因其在南纬1.5度,此处的地球因为自转被甩得鼓出来一些,钦博拉索峰顶距地心6384.10千米,比珠峰峰顶(距地心6381.95千米)远2.05千米。

月球合木星、天王星

八月十六的月球、天王星(木星上方两个月球远处的亮点)、木星(最下面带卫星的亮星)挤在一条线上。

月合木星

左下角那个小亮点就是木星啦……

月合木星

月合木星

2009年日全食

2009年日全食 - 贝利珠

2009年日全食 - 贝利珠

2009年日全食 - 日冕

2009年日全食 - 日冕

杭州。

早晨六点爬起来,往窗外一瞧,天阴沉沉的,心里凉了半截。

八点,太阳竟然出现了,云层薄到足以让太阳在地上投下锐利的影子,而且不刺眼,简直都不需要戴护目镜了。 大家赶到钱塘江北岸,钱塘江铁路桥东侧,江畔的人行道上空空荡荡的,只有几个环卫工人偶然经过,好奇地看一眼我们架起的行头。

日全食如约而至,月球的影子从西方的天空横扫过来,我简直可以触到戴安娜的衣襟了。09:34:52,食既。太阳的右下边缘,粉红色的火光轻快地闪了几 下,倍利珠亮了起来,短短的两三秒,它在骤然变暗的天空中显得异常明亮。但只一瞬间,倍利珠就消失了,日冕像一只白蝴蝶一样,在黑太阳周围展开了翅膀。

江畔的人们一片欢呼。四围的地平线上浅浅地泛着光辉,那是月影没有遮住的一圈天空的余晖。头顶上的云已经完全散开,日冕丝丝缕缕的结构清晰勾勒出太阳的磁场:左方偏上是北磁极,右方偏下是南磁极。白蝴蝶的翅膀在太阳的低纬上空伸展开来。

五分钟很快过去了,月影的西边缘离开我们的速度也是奇快,转瞬间,西方明亮的天空就压了过来,太阳的右上方,红色光点又开始了跳动,生光倍利珠大放异彩,由于这时云量很少,它比食既的那一刹那更像一枚钻石戒指。

我们并没有等到复圆,就撤了设备去海宁去看钱塘潮。很快,天空也乌云四合,下午倾盆大雨。听说,当天,月影扫过的很多地方都是大雨,很多“最佳观测点”完全没看到太阳。我们的运气真是太好了,感恩!

 


背 景 资 料

今天发生2009年全球唯一的一次日全食。

这次日全食的月球本影自西向东横跨中国长江流域,而且发生在夏季的上午,对于中国的观测者十分有利。又因为月球刚刚越过近地点,而地球又刚过远日点,因此月球投在地球上的本影面积相当可观,行至沪杭地区时,直径已有三百公里左右。而不利之处在于长江流域正值梅雨季节,天气变化无常。

如果错过了这次的观测时机,下一次发生在中国的日全食是2035年9月2日(北京可见)。

中国全境可以见到至少日偏食,以下省会可见全食。由于月影总是自西向东移动,因此成都在08:07首先观测到初亏。上午09:11,月球本影覆盖成都,并以每秒一千米的速度向东飞奔。 09:37,本影遮蔽上海,09:42从杭州湾离岸出境。在所有可见全食的省会城市中,武汉、杭州和上海一带是最佳观测位置,可以看到近六分钟的全食;而最差的观测点是成都,从食既到生光尚不足三分钟。

城市 初亏 食既 食甚 生光 复圆
成都 08:07 09:11 09:13 09:14 10:26
重庆 08:08 09:13 09:11 09:17 10:30
武汉 08:15 09:24 09:27 09:29 10:46
杭州 08:22 09:34 09:37 09:40 10:59
上海 08:24 09:37 09:39 09:42 11:01

其他可见日全食的城市有:雅安、乐山、自贡、资阳、泸州、南充、江津、恩施、宜昌、荆州、荆门、黄石、九江、安庆、铜陵、池州、黄山、芜湖、无锡、苏州、湖州、绍兴、嘉兴、宁波、舟山。打擦边球的城市有:(月影以北,需要向南走才能见到全食)德阳、达州、六安、合肥、马鞍山、常州。(月影以南,需要向北走才能见到全食)张家界市(武陵源可见)、常德、岳阳、庐山景区、景德镇、金华、义乌。

视频:2009年日全食,月影扫过中国长江流域(大圈是半影,小圈是本影,本影内可见日全食)
此视频由Starry Night Enthusiast模拟生成