天象預(yù)告 | 月全食巧遇月掩天王星

下周的天象非常精彩,值得關(guān)注的有2022年11月8月的月全食和月掩天王星。

月? 全? 食

2022年11月8日將會發(fā)生一次月全食,這次月全食初虧的時間是17:09,食既18:17,食甚18:59,生光19:42,復(fù)圓20:49。從全球范圍來看,南極洲、非洲、歐洲大部、亞洲西部、南美洲東部地區(qū)看不到這次月食。其它地方都能看到。我國東北部地區(qū)可見月食全過程,中部、西部地區(qū),當(dāng)月亮升出東方地平線時,月食已經(jīng)開始,可見“帶食月出”的現(xiàn)象。

11月8日17:09左右月球相對位置示意圖 觀測地點:北京 圖源:星圖軟件

我國的省會城市中,北京、上海、南京、杭州等地,月亮剛剛升起后不久,月食就開始了,月食從初虧到復(fù)圓的各個階段都可以看到。

太原、鄭州、西安、武漢、重慶、廣州等地,初虧時,月亮還在地平線以下,升出地面時,月亮已經(jīng)進(jìn)入一定程度的偏食階段。

而昆明、拉薩、烏魯木齊,月全食開始時,月亮還沒升起。月亮升出地面時正處于月全食階段。

月? 食

月食是一種較為罕見的天象。我們知道,月亮本身不發(fā)光,被太陽光照亮才能讓我們看到。滿月時,月亮、地球、太陽排成一條直線,如果地球恰好走到月亮和太陽正中間,擋住了照向月亮的太陽光就會出現(xiàn)月食。

月食通常分為月全食和月偏食兩種。地球在太陽的照射下,會背向太陽拖出一個長長的黑影子,影子分兩部分,一部分是本影,一部分是半影。本影就是太陽光完全被地球遮住,無法照射到的地方。月亮進(jìn)入本影就會發(fā)生月食。完全進(jìn)入就是月全食,只有一部分月亮進(jìn)入地球本影,就是月偏食。

月食一定發(fā)生在滿月的時候,但滿月時不一定就發(fā)生月食。因為月亮在天上運行的軌跡白道,和太陽的軌跡黃道并不重合,兩者之間有一個5度多的夾角。因此,在大多數(shù)滿月時,月亮距離黃道有一定的距離,月亮、地球、太陽并沒有嚴(yán)格地排成一條直線,月亮只會從地球影子的上方或下方掠過,并不進(jìn)入地影,就不會發(fā)生月食。只有當(dāng)滿月時月亮又恰好位于黃道、白道交點附近時才會有月食發(fā)生。一年當(dāng)中最多可發(fā)生3次月食,最少則一次也沒有,每年發(fā)生兩次的概率最大,約為2/3。這個統(tǒng)計不包括半影月食在內(nèi),那什么是半影月食呢?

什么是半影月食?

其實地球的影子分為兩部分,一部分是本影,一部分是半影。本影就是太陽光完全被地球遮住,無法照射到的地方。月亮進(jìn)入本影就會發(fā)生月食,我們常說的月食就是這種情況。本影外圍一圈地球只能遮住部分太陽,還會有一部分陽光可以照射進(jìn)來,這個區(qū)域稱作半影,月亮只進(jìn)入半影,就稱為半影月食。半影月食不具備太大的觀賞性,沒有觀測經(jīng)驗的人幾乎察覺不到月亮的變化。因為此時還有部分陽光會照到月球上,月亮變暗的程度非常小,我們的肉眼幾乎察覺不到,除非有豐富的觀測經(jīng)驗或特殊的觀測設(shè)備才能看出來。因此一般不把半影月食看做真正的月食。

月全食的過程分為初虧、食既、食甚、生光、復(fù)圓五個階段。初虧是月食開始的時刻,此時月亮開始進(jìn)入地球本影,月亮的東邊開始明顯變暗,月偏食開始。食既是月球剛好完全進(jìn)入地球本影,陽光完全被地球遮擋住,月全食開始。當(dāng)月球的中心與地球本影的中心距離最近的時候稱為食甚。隨著月球逐漸移動,即將走出本影,當(dāng)月球的東邊緣與地球本影東邊緣相內(nèi)切,月亮的東邊開始被太陽照亮,全食階段結(jié)束,進(jìn)入全食后的偏食階段。復(fù)圓是月球完全走出地球本影,月亮恢復(fù)正常,月食全過程結(jié)束。

從食既到生光是整個月食的月全食階段,持續(xù)將近一個半小時。月全食階段,雖然月亮完全進(jìn)入地影,地球把太陽完全擋住,陽光不能直接照射到月球上,但我們還是能夠看到月亮,只是月亮的亮度變暗了很多,而且顏色發(fā)紅。這是因為太陽光雖然不能直接照到月亮,但陽光經(jīng)過地球大氣層的折射和散射,有少量波長較長的紅、黃色的光線照射在月亮上,使得我們在月全食階段能看到一輪比平時的滿月亮度要暗很多的“紅月亮”。

每次的月全食,月亮呈現(xiàn)出的亮度并不總是相同的。最暗時,幾乎看不到,而亮的時候,可以呈現(xiàn)出明亮的桔紅色。天文學(xué)家通常認(rèn)為這是由地球表面相應(yīng)區(qū)域的天氣情況和大氣環(huán)境的不恒定所造成的,也有人猜測這一現(xiàn)象與太陽活動的11年周期有聯(lián)系。法國天文學(xué)家丹戎在20世紀(jì)20年代提出月全食過程中月面亮度的五級分類方法,從0級到4級,分別代表月亮非常暗淡、稍亮、微亮、明亮、非常明亮不同的明暗程度。有經(jīng)驗的觀測者在觀測這次月全食時可以注意判斷一下月亮到底有多亮。

每逢月全食,大家總希望拍一些照片留作紀(jì)念。除了月全食的特寫照片之外,其實還可以把月食與地面上的一些特殊地景拍在一起。由于月食期間,月亮的地平高度并不太高,如果能選擇一個有特色的標(biāo)志性建筑或有特色樹木等等,和月食拍在一張照片上一定會非常漂亮,同時也很有紀(jì)念意義。另外,月食期間,月亮位于白羊座,距離金牛座的昴星團(tuán)只有14度,離銀河也不遠(yuǎn),在食甚階段,月亮的亮度會比平時的滿月大為降低,銀河可能會在滿月的時候顯現(xiàn)出來,選擇適當(dāng)?shù)膹V角鏡頭,可以把“紅月亮”和滿天繁星以及銀河拍在一起,機(jī)會實在難得。

月掩天王星

本次月全食期間還有一個難得一遇的天象,就是月掩天王星。月亮是距離我們最近的天體。從地球上看起來,它在天上自西向東運動,平均每天在星空中穿行約13度,每小時向東移動約半度,相當(dāng)于月亮的視直徑。月亮的視面較大,在天空中移動的過程中,經(jīng)常會把天空背景上的行星或恒星遮擋住,從而形成"月掩星"的天象。由于行星都在黃道附近運行,都有機(jī)會被月亮遮擋。對天王星來說,從今年2月到明年2月,每月都會發(fā)生月掩天王星的天象,只不過每次都只在全球不同的局部地區(qū)才可以見到。我國能觀測到的月掩天王星是在11月8日,非常難得的是,正好趕上月全食階段。大家在觀賞月全食的時候,可以順便觀測一下這極其罕見的天象。

11月8日17:59左右月球、天王星相對位置示意圖 觀測地點:北京 圖源:星圖軟件

天王星將于11月9日16點沖日,此時正是它的最佳觀測期,距離我們最近,亮度最亮,它的亮度為5.6等,視直徑約3.8角秒。這個亮度用肉眼很難看到,觀測一定要用到望遠(yuǎn)鏡,至少需要一架小雙筒望遠(yuǎn)鏡。月掩星的過程分為掩始和掩終,掩始就是天王星開始被月亮遮擋住的時刻,我國不同地點,掩始的時間會略有不同。

對北京地區(qū)來說,掩食開始的時間是在19:21左右。天王星會從月亮的東邊進(jìn)入月亮背后,觀測從進(jìn)入月全食階段就可以開始,此時完全進(jìn)入地影的月亮亮度較暗,天王星距離月亮還有約半度左右的距離,在月亮的東邊幾度范圍內(nèi)沒有比天王星更亮的星,很容易就可以確定哪顆星是天王星。隨著時間的推移,月亮逐漸向天王星靠近,最終兩者的邊緣開始接觸,由于天王星有一個小小的視面,完全進(jìn)入月亮背后大約需要8秒鐘左右的時間。經(jīng)過一個多小時,天王星最終會從月亮的西邊緣重新出現(xiàn),完全從月亮后邊走出來也需要約8秒鐘,掩食結(jié)束的時間叫做掩終。北京地區(qū)掩終的時間是在20:25,此時月亮還處在全食結(jié)束后的偏食階段。

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