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掩星现象

科普小知识2021-12-20 15:29:10
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掩星是一种天文现象,指一个天体在另一个天体与观测者之间通过而产生的遮蔽现象。一般而言,掩蔽者较被掩者的视面积要大。(若相反者则称为“凌”,如金星凌日,“凌”有以小欺大的意思。)

1、简介

掩星是一种天文现象,指一个天体在另一个天体与观测者之间通过而产生的遮蔽现象。一般而言,掩蔽者较被掩者的视面积要大。(若相反者则称为“凌”,如金星凌日,“凌”有以小欺大的意思。)

2、危害

行星有时亦会掩蔽恒星,1959年,金星曾遮掩轩辕十四,而海王星的光环亦是透过掩星于1977年被发现。1989年7月2日至3日,土星遮掩人马座28——一颗5等星。

3、分类

月掩星

月球在围绕地球运行期间,经常会掩蔽背景的恒星。由于月球没有大气,恒星的视面积又非常微小,因此,被掩恒星会近乎一瞬间的消失或重现于月面边缘。大多数观测者都会选择在月球暗面边缘发生的掩星现象来观测,因为月球的光芒不会影响观测与计时。由于月球轨道倾斜于黄道,任何黄经小于6.5°的恒星皆有机会被掩,这些恒星中有4颗属于1等星,包括轩辕十四、角宿一、心宿二及毕宿五。由于岁差,北河三亦曾属于有机会被掩的恒星之一,但现时月球不通过该星。

在掩带边缘(称为南限或北限)数千米的地区,当月球不规则的边缘掠过恒星的时候,观测者会看见恒星数度消失及重现,称为掠掩。由于观测掠掩能间接得出月面边缘的准确地形,因此比一般月掩星更具科学价值,现象本身亦更具可观性。

天文学家(更多是业余天文爱好者)会对月掩星现象准确计时,精度达至几分之一秒的观测较有科学价值,尤其是可以用来增加月球地形的测量精度。对月掩星作光度测量更可以发现一些难以用望远镜分解的密近双星。此外,由于早期射电望远镜的空间分辨率不足,天文学家亦需要仰赖月掩射电源来求出射电源的准确位置。

从地球观看,一年总会发生好几次月掩行星的现象。由于行星具有一定的视面积,因此掩带旁边的地区可见行星一部分被月球缓缓遮蔽。

行星掩星

行星有时亦会掩蔽恒星,1959年,金星曾遮掩

轩辕十四,而海王星的光环亦是透过掩星于1977年被发现。1989年7月2日至3日,土星遮掩人马座28——一颗5等星。

另外,行星之间也可互相掩蔽,但是发生的机会极微。上一次出现于1818年1月3日,下一次则于2065年11月22日,两次皆是金星在木星前面掠过。但由于当时金星的视面积比木星小,故应称为金星凌木星。

木星和土星在公转一周期间,其赤道平面总会有两次机会与地球轨道面平行,这时候从地球便可看到它们的卫星互相掩蔽的现象。空间探测器在行星附近航行时亦会与其卫星连成直线,产生人为的卫星掩蔽现象。

巨型掩星

巨型掩星可移动卫星(BigOccultingSteerableSatellite)是一枚计划中的人造卫星,用以配合望远镜来观测太阳系外行星。这枚卫星由一张大面积而轻量的薄膜,与一组推进器及导航系统组成。它能够移动至望远镜与恒星的视线中间,阻挡恒星的辐射,使其行星能被观测得到。

计划中的卫星大小为70米×70米,重量约600千克,并利用离子发动机与太阳光压推动。它将于望远镜100,000千米以外,阻挡目标恒星99.998%的光线。

此卫星有两个可能的运行模式,它可配合将来放置在拉格朗日点-2的太空望远镜,另一个则可以狭长轨道绕地球运行并配合地面望远镜,在远地点时,卫星速度会缓慢下来,容许望远镜有较长时间拍摄暗弱的太阳系外行星。

4、防御措施

巨型掩星可移动卫星(BigOccultingSteerableSatellite)是一枚计划中的人造卫星,用以配合望远镜来观测太阳系外行星。这枚卫星由一张大面积而轻量的薄膜,与一组推进器及导航系统组成。它能够移动至望远镜与恒星的视线中间,阻挡恒星的辐射,使其行星能被观测得到。

5、19世纪至21世纪行星掩星的日期

日期

时间(世界时)

掩食天体

被掩天体

1802年12月9日

7:36

水星

房宿四

1808年12月9日

20:34

水星

土星

1810年12月22日

6:32

金星

人马座

1818年1月3日

21:52

金星

木星

1825年7月11日

9:10

金星

金牛座

1837年7月11日

12:50

水星

双子座

1841年5月9日

19:35

金星

金牛座

1843年9月27日

18:00

金星

室女座

1850年12月16日

11:28

水星

人马座

1855年5月22日

5:04

金星

双子座

1857年6月30日

0:25

土星

双子座

1865年12月5日

14:20

水星

人马座

1876年2月28日

5:13

木星

房宿四

1881年6月7日

20:54

水星

双子座

1906年12月9日

17:40

金星

房宿四

1910年7月27日

2:53

金星

双子座

1937年12月24日

18:38

水星

人马座

1940年6月10日

2:21

水星

双子座

1947年10月25日

1:45

金星

Zuben-el-genubi

1959年7月7日

14:30

金星

轩辕十四

1965年9月27日

15:31

水星

室女座

1971年5月13日

20:00

木星

房宿四

1976年4月8日

1:00

火星

双子座

1981年11月17日

14:27

金星

斗宿四

1984年11月19日

1:32

金星

人马座

2015年12月4日

16:14

水星

蛇夫座

2035年11月17日

15:19

金星

人马座

2044年10月1日

22:00

金星

轩辕十四

2046年2月23日

19:24

金星

人马座

2052年11月10日

7:20

水星

氐宿一

2065年11月22日

12:45

金星

木星

2067年7月15日

11:56

水星

海王星

2069年8月11日

20:25

金星

太微右垣一

2078年10月3日

22:00

火星

蛇夫座

2079年8月11日

1:30

水星

火星

2088年10月27日

13:43

水星

木星

2094年4月7日

10:48

水星

木星