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2016-05-27 火星衝≠火星最接近地球

 
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20160522  每隔26個月一次的火星盛宴「衝」又來了!2016年的火星衝發生在5月22日19:17,正在天蝎座逆行的火星亮度會逐漸增亮到-2.1等,比旁邊的天蝎座主星心宿二還亮20倍!晚上7點半,當暮光褪去後自東方升起,它比在西方低空的天狼星還亮,與已過天頂的木星並列為夜空最亮的星。火星也和旁邊紅色的心宿二、灰黃色的土星構成了一個直角三角形,晚上10點後可升高到30度,很好辨認(火星衝是指以地球為中心,火星與太陽在地球兩側、赤經經度相差180度的位置。詳細介紹請見天象預報)。

  這次火星衝同時也是10年來火星最近、最大也最亮的一次衝,雖然視直徑只有18.4角秒,比不上2003年8月的25.1角秒,也略遜於2018年7月的24.3角秒,但比起2832年3月,八百年來最糟的一次衝(13.7角秒)可是好得多了!這也是自2005年以來,最佳的火星觀測機會。但您知道嗎?火星真正離地球最近的時刻其實是在衝的8天後,也就是5月31日的5:34,那時火星與地球間的距離將只有0.503AU(約7,528萬公里),視直徑達18.6角秒!在衝前後期間內,不但整夜可以觀測,而且火星又大、又圓、又亮,甚至利用小型望遠鏡就可以看見一些火星地表明顯的特徵,是天文學家及同好們觀賞火星的大好時機!

2016mars  從地面上的望遠鏡中所見的火星,大部分時間都只像是一個橙色的模糊小圓點。只有在「衝」前後一兩個月期間我們才能看清它表面的特徵、塵暴、雲塊,以及極冠的等明暗變化。

  最適合火星觀測的望遠鏡應採高品質6吋(15公分)以上口徑的折射鏡,20~25公分較大口徑的牛頓式反射鏡也不錯,但鏡面精度必須要高,光軸調整也要完美。折反射鏡中SCT或 MAK在火星觀測上也偶有佳作,可惜因次鏡遮蔽率較大致使成像銳利度稍差。望遠鏡雖應挑剔,但要提醒同好們:真正決定火星觀測的良劣的關鍵其實是大氣穩定度,也就是視相度(seeing)。而且觀測的經驗是累積汗水與時間而來的,絕非一蹴可幾!

  濾鏡在各行星的觀測上扮演著很重要的角色,效果相當顯著。善用濾鏡可以提高火星表面變化的反差,讓原本模糊的特徵浮現出來。有些濾鏡(如橙色和紅色濾鏡)甚至對於提高火星表面地形特徵反差特別有效。而越偏短波長的濾鏡,像紫色濾鏡(如W47)雖然會降低火星地面特徵的鑑別能力,但對於分辨火星高層大氣特徵卻特別有用,用來觀測火星表面時,幾乎已經完全看不出特徵了。

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  想做完善的火星觀測應該準備紅色(W25)、橘色(W23A)、綠色(W58)、藍綠色(W64)、藍色(W38 或 W80A)與紫色(W47)等幾種濾鏡。W25 和 W47 等較暗的濾鏡只適合大口徑或攝影使用。W23A 對 15 公分以下的望遠鏡或許都太暗了些,黃色的 W15 濾鏡較適合。

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 A.L.P.O. 觀測者使用之伊士曼.柯達 Wratten 濾色片用在火星觀測上的特性

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各色濾鏡下之1986火星衝的Syrtis Major(洪景川攝)

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2001 火星衝之Syrtis Major 大三角(林宏欽攝)

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1988 火星大接近的太陽湖 (陶蕃麟 測繪)


  有「火星之眼」之稱的 Solis Lacus (太陽湖),是眾所周知最富於變化的地區。另外一個吸引專業觀測者注意的是位於 Elysium 南緣的 Trivium-Cerberus 暗區,它的大小約1,300 x 400 公里寬,但在1990 年代卻突然消失。

  火星的大氣也相當多變:白色的水冰雲、紅色的塵暴、臨邊的藍色霧靄與白色的霜,令觀測者為之著迷不已。火星之雲量與極冠物質蒸發至大氣中的量多寡有關,特別是北極冠。 在1990年出版的第一份火星氣候報告與後續增添的資料中,顯示火星的大氣中的雲與表面的霧在北半球的春夏季,比南半球同樣季節時要來得多。

  在觀察火星雲霧現象時,建議您不妨加上一片藍色濾鏡(W38 或 W80A),效果會更好。

  火星山脈上空常會出現山雲(Orographic clouds),和地球山區相似。最著名的就是出現在奧林帕斯山區(Mon Olympus)以及Tharsis高地,被風吹成「W雲」。這種山雲在北半球的秋天最活躍。此外 Elysium 也常見山雲。

  火星上最常出現散雲(分立雲Discrete clouds) 的地方是Libya(利比亞)、Chryse 與 Hellas盆地,環繞在Libya盆地、橫越Syrtis Major(大三角)的「大三角藍雲」便是一例,尤其是當Syrtis Major位於火星邊緣時,雲最容易被觀察。

  晨雲(Morning clouds)是火星迎日緣(即將日出處,在地球看是天空中的向東側)地表附近白色的霧或霜。霧通常在日出後便會消散,但霜則可能維持一整天。暮雲(Evening clouds)與晨雲相似,不過是出現在火星的另一側邊緣,通常較多,面積也較大。

  根據最近的研究發現,火星在任何季節均會發生塵暴,最旺盛期在南半球的夏季與北半球的初夏。觀察記錄火星塵暴發生的時間、路徑與蔓延的區域對未來的火星探測任務相當重要。當塵暴發生時,火星面被漫天沙塵蒙蔽,呈現較亮的黃色,而此時地面特徵已不可見。

藍色澄清效應(blue clearing)

  是一種天文學上瞭解度還很少的現象,近年來亦有學者呼籲正名為紫色澄清效應(Violet clearing)。現象發生時,火星表面低空或地面上(albedo反照度造成)一般在藍或紫光下模糊的特徵細節,此時竟能以藍或紫色濾鏡清楚地看到或拍攝下來,甚至能持續數天之久。澄清效應可能只侷限發生在一個半球上,而且會以變異的濃度由強度0 (偵測不到任何表面特徵) 變化至強度3 (以白光能見的表面特徵也能都看見)。W47濾鏡 是用來偵測及分析藍色澄清效應的標準濾鏡。通常未發生澄清效應時,火星表面的反照度差異特徵在透過Wratten 80A淡藍色濾鏡下只能約略地模糊呈現,若以深藍濾鏡(W46)或紫色濾鏡(波長380-420 nm)觀測,除了較高大氣中的雲、霧和極冠之外,火星盤面幾乎呈現不出什麼特徵。

火星地形古代名稱對照
較暗的區域
Mare 海,廣大的暗區
Lacus 湖,較小型的暗區
Sinus 灣,弧形的暗區
Portus 港,小的突出狀暗區
Depressio 凹地
Fretum 海峽,細長的暗區
Palus 沼,小斑點狀暗區
Fons 泉,小斑點狀暗區
Lucis 森,小斑點狀暗區
Aquae 泉,小斑點狀暗區
Silra 園,小斑點狀暗區
Nodus 交點,小斑點狀暗區

較亮的區域
Regio 地區,廣闊的亮區
Pons 地峽,細長的亮區
Promontorium 岬,岬狀的部分
Cornu 角,岬狀的部分
Insula 島,其他小亮區
Mons 山,其他小亮區
Nix 雪原,其他小亮區

火星地形現代名稱
Catena 火口列
Chasma 大峽谷
Dorsum 溝
Fossae 長而淺的谷
Labyrinthus 谷
Mensae 平頂山
Tholus 丘
Mons 山
Montes 山脈列
Patera 不規則的火山口
Planitia 平原
Planum 高原
Vallis 曲折的山谷

資料來源:

http://www.natgeomedia.com/news/ngnews/40649

http://mars.nasa.gov/allaboutmars/nightsky/mars-close-approach/

http://www.tam.gov.tw/public/Attachment/992918434538.pdf

撰文 :吳志剛(臺北天文館研究組組長)、洪景川(臺北天文館視聽組研究助理)

2016.05.20, 胡佳伶
 

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