觀天入門：大氣消光

以肉眼觀察不同亮度的恆星(及其它深太空物體)，愈低的高度(仰角)愈好。在多次觀測之後，關連統計你的結果和氣候條件或其它影響天空的因素。

是否可以在地平線上看到恆星升起和恆星落下呢？在大學時代的學長曾在蘭嶼觀星，當時極目遠望，海平面附近的星星都十分清楚，海面上還可見星星的倒影，海天連成一氣，可惜學長當時沒有特別注意「星出」和「星落」的現象。不過，由下表可看出，若恆星在地平線上1°的位置，大氣消光(Atmospheric Extinction)僅會使恆星亮度最多減少3等。大氣消光是因為恆星的高度(仰角)愈低，光線在大氣中行進的路徑愈長，散射損失愈多，亮度因而變暗。筆者使用「僅會」的原因是：雖然亮度差了3等算很大了，但只要任何一個恆星亮度超過3等，經大氣消光之後仍然在一般人的肉眼觀星極限，也就是6等以上。所以在理想的天空條件下，肉眼應能看見不少個地平線上1°的恆星。

大氣消光

高度(仰角)	消光(星等)
1°	3.0
2°	2.5
4°	2.0
6°	1.5
10°	1.0
11°	0.9
13°	0.8
15°	0.7
17°	0.6
19°	0.5
21°	0.4
26°	0.3
32°	0.2
43°	0.1

當然，你會問什麼是「理想」的天空條件？只要在空氣中多一點點塵埃和水氣，然後極遠的地方有幾片極薄的雲，但剛好在光線所經過的遙遙旅程中，則消光降低的星等就不只如此了。筆者傾向認定，即使是天狼星(Sirrus)也很難在地平線附近以肉眼觀測。不過，這需要你自已親自實驗後才知道。

毫無疑問的，光學輔助器材，例如雙筒望遠鏡可以協助你找尋被消光的恆星，然後再以肉眼觀測。還有一個方法可以幫助你觀察地平線附近的恆星：選定一個或數個下沈的恆星，你可以利用地形地物或高空中的亮星作為參考，一直追蹤到它們完全隱沒為止。

著名天文觀測者艾伯斯(Steve Albers)的經驗是在地平線上3°時，是觀察天球物體嚴重受到影響的界限。在特別良好的地點和天空條件時，這個界限會小一點。請你記錄你的界限和當時的外界條件。

還有，現在城市的光害使得觀察低空的星體更加困難。這個觀天習題仍然可以在有光害的環境下進行，你依然可以得到令人印象深刻的結果，也就是到底有多糟！

問題

一、在不同的天空條件下，你能以肉眼觀察恆星的最低高度及最低亮度為何？它們之間的統計關連性為何？片狀天體(例如：星雲、星團、銀河、彗星、深太空物體等)，你能以肉眼觀察的最低高度及最低亮度為何？

二、在良好無雲的天空條件時，對你觀察天球物體嚴重受到影響的高度界限為何？不同類型的天球物體是否有不同的界限？在特別良好的天空條件下，你的界線可以降到幾度？

三、在那個高度以下時，影像穩定度(Seeing)成為肉眼觀察可見度的關鍵因素？