专栏名称: 牧夫天文
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来一匙土星,让夜晚的星空更加甜蜜

牧夫天文  · 公众号  · 科学  · 2019-07-17 07:00

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原作:Bob King

翻译:才玮捷

校译:牧夫观测指南组

编排:李子琦

后台:库特莉亚芙卡 李子琦


      随着木星在夜空舞台上退居二线,我们终于迎来了土星闪耀的主场时刻!


在夏季想要发现土星很容易。这颗视星等为0的行星位于星群丰富的人马座,距其右上角明亮的木星约三个拳头远(30°),紧邻“茶匙”星群。

图源:Stellarium


土星归来!!!黄昏时分,它与木星一同出现在南边,给予人翻倍的魅力冲击。木星稍为领先,黄昏即将结束的时候,在天空南部的天蝎座中明亮地闪耀着。往木星左下角比三个拳头之远,你就能在人马座区域中找到土星。你会立刻注意到这颗行星附近有几颗排列成茶匙状的小星星。它是人马座的三个星群之一——极具辨识度的恒星组成的“图案”。而人马座的主要轮廓“茶壶”星群与它的把手“茶匙”一起“浸泡”在银河中。


       7月9日,土星在离地球14亿公里的地方与太阳一同形成“土星冲日”这一景象。这样近的距离将使我们在接下来的几个月里有幸目睹最大最亮的土星。其光环的倾斜也造成了观感上的极大不同。光环将呈24°斜面,与它最大的角度只差3°。土星以其视星等0.1的闪耀程度昂首阔步于星际之间。它的视直径为18.4角秒,与冲日时的火星大小相当。如果算上光环,这颗行星的直径可扩大到42.9角秒。


在这个季节,土星将呼朋引伴,与明亮的银河系星云和众多的深空天体共享夜空。这张照片摄于7月8日。 

图源:Bob King


       我们今年将能够看到土星的北半球和土星环的北侧。像木星、土星这样位于黄道的南端“碗底”的行星, 从北半球中纬度看的话,它永远不会升至高处——从美国中部看大约只有25°高。而低海拔地区则普遍存在大气湍流, 因此土星常常因此模糊不清,泛着柔光。无风的夜晚通常能观测到更为清晰的景象。


7月11日全盛时期的土星。在对冲的时候,注意土星的影子是如何直接落在行星后面的环平面上的; 在对冲之后,它将往西运行。阴影目前与A环的外缘内切,所以球体刚好在A环的范围内。(图片竖直向上指北)

图源:Christopher Go


       非常巧合的是,木星和土星在7月18日的赤纬均为-22°08′。因此,当日带着赤道式望远镜的观测者若先将木星置于视野的中心,再将望远镜转向30°便能找到土星。


这张图展示了业余望远镜所能看到的土星最显著的特征。(图片竖直向上指南)

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


       从夏季伊始到现在,我已经成功地在三个绝佳观测夜中观测了这颗行星。除了土星原生的独特之美,我还观测到了一些不错的细节,包括三个主光环,一条浅灰色的北赤道带和暗灰色的北极区域。在我180倍放大倍数10英寸口径的道布森式望远镜中,所有这些都清晰可见。


       从外围的窄A环,到宽而亮的B环,再到内里朦胧暗哑的c环,每个土星环的宽度和亮度各不相同。我还看到了卡西尼环缝,A环和B环之间狭窄的黑色缝隙,几乎环绕土星一周。环由99.9%的水冰和少量杂质组成,厚度从10米到1公里不等!趁还能享受的时候好好享受吧。卡西尼号最近发现的“环雨”,加上赤道附近环内物质流入大气层的现象,意味着它们可能将在1亿年内消失。


       这些光环掩盖了土星南半球的大部分区域,但北半球却一览无睹。你可以定期检查它是否存在异常活动,因为它以偶尔爆发的“白点”而闻名。“白点”是指从上层云层下方刮起的巨大风暴。上一次大型白点爆发发生在2010年到2011年末,用业余天文望远镜可以清楚地看到这一现象。


多么不同的对冲! 将2017年6月份的土星环与2017年3月份的土星环进行对比,塞利格效应十分明显。

图源:Christopher Go


       由水冰组成的光环能很好地反射光线,且看起来明显比土星本体还要亮。基于塞利格效应,环和本体之间的差异在对冲时可能非常明显。在对冲时,从我们的角度来看,太阳正对着光环粒子,所以它们所投射的阴影被隐藏在后面。由于没有阴影来部分抵消光线,光环的亮度激增。这个现象在7月10日时十分明显。当你观测这颗行星时,在脑海中记下它的光环的外观,然后将其与其几周后的外观进行比较,你会有许多新的发现。


       虽然用最小的望远镜就能轻易观测到木星的主要卫星,但土星的卫星在亮度和距离上则更加多样化。由于土星轴倾斜角度为26.7°,卫星围绕着土星形成椭圆的旋转轨道,而不像木星卫星那样齐整。


这是7月10日美国中部夏令时晚11点。土星正位于一个恒星丰富的天区。(图片竖直指北)

图源:Stellarium


       最易观测到的和最亮的是土卫六。它的视星等为9,所以可以用60毫米(2.4英寸)的望远镜观测到。它每16天绕土星一圈,就像一条拴着绳子的宠物狗。6英寸的望远镜将可观测到土星的另外四颗卫星: 土卫五(视星等9.9级)、土卫五(视星等10.4)、土卫四(视星等10.6)和土卫八(视星等10.2 - 11.9)。8英寸的望远镜则可找寻到东大距时的土卫二(视星等11.9)。若你拥有10英寸的望远镜,你还可捕捉到土卫七(视星等14.4)。对土卫六和土卫八来说,50-75倍的放大倍率就足够了,但要想在土星的强光下清楚地看到土卫五、土卫四和土卫三,可以试试150-200倍的放大倍率。


       我听说土卫一(视星等13.1)可以在12.5英寸口径的望远镜中观测到,但是我从来没有在10英寸及15英寸的望远镜中看到过它。土卫一的轨道与土星非常接近,且周期只有23小时,在光环的强光下更是难以找到。想要观测土卫一的人最好在他们的观测日历上标注下2025年5月,届时土卫一将会在边缘出现,并从视野中短暂地消失上一段时间。有些事,你唯有等待才能有所收获。


土卫八每79.3天绕土星运行一周。当这颗卫星达到西大距时,我们可以看到它明亮的、被冰覆盖的半球,而它达到东大距时,展露出的便是它乌黑的暗面。位于土星近侧(下)和远侧(上)时则是两者混合的状态。(图片与实物比例不一致,竖直向上指北)

图源:Bob King


       让我们再看看土卫八,它可能是土星最有趣的卫星。当它运行到西大距时,它的亮度为视星等10,仅次于土卫六,但在东大距时,亮度逐渐暗淡至视星等12。这种变化取决于我们看到了卫星的哪一面。当它在东大距时,我们将看到它黑暗、多岩石的一面; 而它在西大距时,我们看到的则是它被冰覆盖的半球。


       这将是无比幸运的一个月!土卫八将在7月15日到达西大距,在月底之前,土卫八将始终明亮的,你可以在土星的西侧轻松找到它。当然你也可以在Sky & Telescope的土星卫星页面里追踪土星的五颗最亮的卫星。要找到这些卫星和其他卫星,请下载Stellarium,选择一个日期和时间,放大这颗行星,并准备好被它迷住,与它共舞。



责任编辑:姚顺仪

牧夫新媒体编辑部



『天文湿刻』 牧夫出品

微信公众号:astronomycn

图片为蟹状星云的合成图,它是一个超新星爆发的遗迹,科学家通过将来自五个望远镜的几乎分布在整个电磁波谱范围内的数据整合到一起:甚大阵列望远镜,斯皮策太空望远镜,哈勃太空望远镜,XMM牛顿天文台和钱德拉X射线观测台。 

图源:NASA,ESA,J. DePasquale(STScI)


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