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2017/12/03 今年最大滿月 + 畢宿五合月

 
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劉志安先生拍攝之滿月大小比一比。  月球在2017/12/3的23:47達滿月位置,而後在12/4的16:46通過近地點(地心至月心距離357492.09公里),使得地表的臺灣地區所見之12/3滿月成為2017年12次滿月中的最大滿月,比2017/6/9的最小滿月大了14.5%左右,同時也是臺灣地區所在的地表區域,於1970-2050年間,視直徑排名第8的最大滿月。滿月當晚,橙紅色的金牛座主星畢宿五從月球旁邊擦身而過,是不錯的天文攝影目標。

  12/3當天,月亮於16:58從東偏北方升起,23:46過中天(到最高位置),約12/4凌晨5:31從西偏北方落下。欣賞最大滿月無須任何工具,只需找個看得到月亮的地方,以肉眼欣賞月亮就好。拍攝月亮也很簡單,將相機以三腳架固定後,建議開啟「自拍」功能,按下拍攝鈕即可。擁有望遠鏡設備者,可透過望遠鏡放大拍攝,效果更讚。右上方是台北市天文協會劉志安先生用相同器材拍攝到的前一次最大滿月(2016/11/14)和今年2017/6/9最小滿月的影像,放在一起做比較,很明顯的就可以看出差別了吧!

  臺北天文館在12/03晚上19-21時辦理的「天文市集趴趴GO」活動,特別將大型天文望遠鏡搬到天母棒球場前的水景廣場(近忠誠路和士東路交叉口),讓大家在市區就能透過望遠鏡來仔細觀察今年最大、最美的超級滿月。

2017/12/03天文市集拍拍GO海報


2017/12/3最大滿月

  月球是離我們最近也是最容易觀察的天體。它在12/3的23:47通過滿月位置,隨後在12/4的16:46通過近地點,使臺灣地區所見之12/3滿月成為2017年中最大的一次滿月,視直徑達33'58",比6/9的最小滿月的29'38"大了14.5%左右,大約是10元與50元硬幣間的差別。以下為2017年最大滿月和最小滿月的模擬示意圖。

2017年最大滿月和最小滿月的比較

  12/3當晚,橙紅色的金牛座主星畢宿五將從月球旁邊擦身而過,縱然整晚可見畢宿五都在月球鄰近處,不過在19:50前後最接近,離月球邊緣僅8~9角分,就像是圓圓的大餅旁掉了一粒芝麻一樣,是不錯的天文攝影目標。

2017/12/03傍晚19:50,最大滿月與畢宿五合月示意圖。


為何滿月有大有小?

  影響地球上所見月球視直徑大小的原因主要有四項,分別為;月球遠近、滿月時刻相對於觀測地的時間、大氣效應與月亮錯覺。前三項基本上是真實的影響,最後一項則非。對臺灣地區而言,今年的最大滿月的主要原因是第一項和第二項:

  1. 月球遠近

月球在近地點與遠地點時的視直徑不同  月球繞地球公轉的軌道是橢圓形,平均大約每27.3日繞地球一周。在每一圈的軌道繞行過程中,都會有一個時刻最接近地球,稱為「近地點」;此時月球與地球的距離約在35~36萬公里上下,這個距離每次並不相同,或多或少,這是因為月球受到地球與太陽及其他行星等天體引力的擾動效應的結果。同理在軌道上,最遠離地球的位置則稱為「遠地點」;遠地點的距離約在40~41萬公里左右。

  月球近時所見視直徑較大,遠時較小。大約每隔14個月,會逢一次近地點滿月,此時通常是當年最大的滿月;不過由於每次近地點距離不一,因此這樣的近地點滿月的視直徑也不相同,所以每年的最大滿月其實也不一樣大。

  事實上,2018年最大滿月發生在1/2,才是這次14個月周期的最大滿月,不過這是以地心到月心的距離來論,2017/12/03地心所見的月球視直徑為33.38',2018/1/2地心所見的月球視直徑為33.51',可明顯看到比2017/12/3的最大滿月還要大一點點呢!

  1. 滿月時刻相對於觀測地的時間

地球上不同地點與月球的距離差異  「望」或「滿月」時刻乃是以地心、月心與太陽中心三者的位置來計算的,以地球中心為中心,月球中心和太陽中心的經度相差180度的瞬間。

  由於地球是個球體,半徑約6400公里,如右圖,在地球上不同地點與月球的距離其實不盡相同,A點與C的差異就達地球直徑(約12800公里),相當於平均地月距離384,400公里的3.3%之多呢!

  因此,如果滿月時刻發生時,觀測地點恰在背對太陽、面對月亮的「夜晚側」,那麼觀測地和月球之間的距離,會小於月心到地心的距離;距離縮小,意味著所見的滿月視直徑變大,如同軌道位置遠近造成的效果一樣。

  2017/12/03的滿月時刻發生在臺灣地區的晚上23:47,相當於左上圖的A點位置,幾乎就在月球正下方,因此本次臺灣地區所見的最大滿月也有這項因素的貢獻。也正是因為這項因素的影響,使得臺灣地區所見的2017/12/3的23:47滿月時刻視直徑達33'58",比2018/1/2的10:25滿月時刻(上圖中幾乎背對著月球的C位置)地表所見的視直徑33'07"還大呢!

  1. 大氣效應

   地球大氣層並不是均勻分佈,總體來說,大氣密度由地面向上空遞減。而光線穿過密度不同的大氣時,會被偏折,即所謂的「折射」,密度差異愈大者,被偏折的角度愈大。因此,當天體接近地平面時,天體所發出的光被偏折的程度,會比天體接近天頂時還要多。

  除了密度之外,其實大氣壓力、溫度和濕度等,也都會影響大氣折射效應的程度。因此在某些大氣狀況下,大氣會類似放大鏡一樣,使所見的月球盤面會比真正的還大一些;尤其是愈接近地平面的時候,這種效應會愈大。

  12/3滿月時刻接近午夜,月亮幾乎在頭頂附近,大氣效應比較小。

  1. 月亮錯覺

  月亮錯覺是個「虛假」的效應,純粹是心理作用問題,會覺得靠近地平面附近的月亮,看起來比天頂附近的月亮還大。這種錯覺,其實對於太陽也適用。

  目前較為人接受的一種解釋,認為是因為靠近地平面附近時,因有地面有距離比較近的景物或建築等,可供與距離比較遠的月球作為比較,而天頂附近則沒有,人類大腦企圖修正這種距離產生的影響,反倒修正錯了,成為一種錯覺。其實不妨拿一個10元硬幣,在月亮剛升起不久,以及月亮比較接近天頂時來比較,將會發現其實月亮幾乎是一樣大的,不若眼睛所見似有差異。

  12/3滿月時刻在午夜,這種月亮錯覺的影響也比較小。


  十五月亮十六圓 

今年的最大滿月發生在農曆十六。理論上,滿月可能發生在農曆14、15、16與17日。統計後發現以農曆16日所佔比例最高,達50%;15日的40%次之,17日則約10%,14日者很罕見。所以古人說的「十五月亮十六圓」並非空話,可是有科學數據支持的呢!

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