十月的星空

繪製彗星軌道的若干困難


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在準備此類文章時,幾乎唯一的真正困難出現在發現新彗星時。為了詳細介紹彗星在隨後一個月內的運動,作者必須事先掌握彗星未來五到六週的位置星曆;但這並不總是能及時獲得。實際上,通常在彗星出現一週後就會計算出近似軌道,並在兩到三週後預測其運動。但是,這些初步軌道通常不是很準確。可以用一個例子來說明這個困難,即找到一個透過三個點 A、B 和 C 的圓的確切大小和位置,這三個點彼此靠近,並且幾乎但並非完全在一條直線上。如果我們假設已經觀察到點 B 的位置,並且在將其放置在 B' 而不是其真實位置時犯了一個小錯誤,那麼我們的計算將引導我們得到圓 A.B.C.D,而不是正確的圓 A B CD。在原始觀測覆蓋的區域內,這兩個圓將非常接近,但在該區域之外,它們將以不斷增加的速度相互偏離。計算彗星軌道的數學過程與這個簡單的例子非常相似,儘管要複雜得多。因此,很容易看出,在彗星的觀測位置之一上的一個小誤差(計算基於此)可能會在嘗試透過這些計算來預測彗星在比原始觀測覆蓋的時間長十倍或更多的時間間隔之後的位置時,產生更大的誤差。因此,使用彗星的初步軌道來預測其超過兩到三週的運動是不值得的。在這段時間結束之前,可以獲得更多的觀測結果,並改進軌道確定(正如在我們的圖表中,很明顯,如果我們觀察到 C 和 D 之間圓上的兩三個點的位置,即使誤差與點 B 的情況一樣大,整套這樣的觀測結果也足以相當準確地確定真實圓的位置)。由於這些原因,在給定月份的 15 日或 20 日之前可以獲得預測彗星位置直到該月末的星曆,這是一種例外情況,而不是慣例;這也解釋了為什麼在這些專欄中出現的關於新發現彗星的預測有時可能顯得含糊不清。上個月提到的布魯克斯彗星就是一個例子。在這個例子中,早期的亮度估計似乎也太低了。這顆彗星不僅肉眼可見,而且相當顯眼。它的軌道現在已經相當確定,近日點透過發生在 10 月底附近,距離太陽約 4000 萬英里。在本月的前幾天,它將在傍晚的天空中可見,儘管那時處於上弦月的月亮會干擾觀測。然而,用雙筒望遠鏡識別彗星的大而彌散的頭部應該沒有困難。在本月晚些時候,它將在極點和太陽之間穿過,並且在幾天內,將在傍晚和早晨都可見,在天黑後在西北方低空,在黎明前在東北方低空。在靠近月末的近日點時,它將在室女座,在太陽昇起前兩個多小時升起,並且在新月過後,當早晨的天空黑暗時,應該是一個相當顯眼的天體。星空。在我們地圖描繪的天空外觀的時刻,銀河系形成一個巨大的拱門,幾乎穿過天頂。沿著這條拱門有許多美麗的星座:人馬座,在西南方低空;天鷹座,在同一象限中高高升起;天鵝座,幾乎在頭頂,但在天頂略西;天琴座,在天鵝座的西邊;仙后座,在東北方高空;不太顯眼的仙王座,正好在北極星上方;英仙座,在東北方中等高度;最後是御夫座,剛剛在他下方升起。大熊座在西北地平線附近低空,而天龍座,盤繞在小熊座周圍,位置較高。牧夫座幾乎已經在西北方落下,而北冕座則非常低。武仙座略高一些,正在向天琴座方向移動。蛇夫座和巨蛇座也只在西方天空留下幾顆星。摩羯座和寶瓶座佔據了南方天空一大片暗淡的區域。在它們下方是一顆孤立的星星,由於它的孤單而顯得格外明亮。這就是北落師門,南魚座中唯一顯眼的天體。附近一條由五顆四等星組成的水平線,沒有在我們的地圖上顯示,但在晴朗的夜晚很容易看到,構成了該星座的其餘部分。北落師門之所以引人注目,是因為它位於可測量的距離之內,儘管不是最靠近的恆星之一。它的視差為 0.14 角秒,對應於 26 光年的距離,而它的實際亮度約為太陽的 15 倍。在北落師門下方,現在位於子午線上的是位於遙遠南方的天鶴座星群。它的兩顆最亮的二等星幾乎剛剛升起在紐約的地平線上,但在較低緯度地區,它是一個顯眼的星座。飛馬座大四邊形靠近天頂,位於東南方。仙女座正好在左邊,三角座和白羊座在她下方。金牛座正在升起,在正東略偏北。鯨魚座和雙魚座佔據了東南方的天空。行星。水星在 23 日之前是晨星,屆時它將執行到太陽背後,並變為昏星。在本月初,它比太陽早一個多小時一刻鐘升起,應該很容易看到。到 15 日,它消失在太陽的光芒中,並一直保持到 11 月過半。金星也是一顆晨星,但離太陽遠得多,而且非常顯眼——在 21 日達到最亮。她在 1 日凌晨 4:15 左右升起,在 31 日凌晨 3 點之前升起。在 18 日下午 1 點,她與月球會合。儘管在月球以南幾度,但那時可以用肉眼很容易地找到她——她極高的亮度使她即使在中午也清晰可見。火星在金牛座,離畢宿五不遠,在 1 日晚上 8:30 左右升起,在 31 日晚上 6:30 升起。它正在穩步靠近地球,到月末時,距離地球不到 5000 萬英里,這使它看起來非常明亮。木星在本月初是昏星,在晚上 7 點左右落下,並且太靠近太陽而不容易看到。由於它在 23 日透過合相,因此在本月晚些時候實際上是看不見的。土星在白羊座,正在接近衝日。它在本月中旬晚上 7 點之前升起,並且在午夜之前很容易看到。天王星在 19 日與太陽成直角,可以在傍晚的西方天空觀測到。海王星在 17 日在太陽的另一側處於類似的配置,並且在早晨的天空中可見。月球在 10 月 7 日晚上 11 點滿月,在 14 日晚上 7 點下弦月,在 21 日晚上 11 點新月,並在 30 日凌晨 2 點上弦月。它在 11 日離我們最近,在 27 日離我們最遠。本次新月以日環食為標誌,日環食在一條從鹹海穿過土耳其斯坦、西藏和中國南方,然後穿過菲律賓南部,以及新幾內亞的區域可見。作為偏食,它將在整個南亞和澳大拉西亞(從印度到西伯利亞,從日本到澳大利亞南部)可見。除了已經提到的 18 日與金星的合相之外,月球還在 10 日靠近土星,11 日靠近火星,14 日靠近海王星,21 日靠近水星,23 日靠近木星,29 日靠近天王星,所有可觀測到的合相都不近。普林斯頓大學天文臺

大眾科學 Magazine Vol 105 Issue 15This article was originally published with the title “The Heavens in October” in 大眾科學 Magazine Vol. 105 No. 15 (), p. 320
doi:10.1038/scientificamerican10071911-320
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