觀天入門：地球的衛星雲

尋找科爾杰列夫斯基雲(Kordylewski Clouds)，也就是地球的衛星雲。

在1772年時，法國數學家拉格朗日(Joseph Louis Lagrange)指出，若一個物體環繞另一個物體運行，則在它們的軌道平面上會有五個穩定的天平點(Libration Point)，在那些位置上，即使是質量很小(相對來說可以忽略)的物體，也可以在軌道上運行。附圖顯示地球地球-月球軌道系統的五個天平點，它們甚至可以視為未來太空移民站的位置。事實上，太陽-木星軌道系統是首先證明在L₄及L₅兩處有物體存在。這兩個點和太陽及木星形成等邊三角型。在該兩點的物體又稱為特洛伊小行星群(Trojan Asteroids)，它們之中有些永遠在軌道上領先木星60°，有些則永遠在軌道上落後木星60°。

在1950年代之前，一直沒有人很認真的去研究在地球-月球軌道系統的L₄及L₅兩處也可能有額外的衛星存在。1951年，波蘭的天文學家科爾杰列夫斯基開始用天文望遠鏡搜尋這些位置，但他多年來一無所獲直到他的同事給他一個很重要的建議。或許在那些點上的衛星其實是許多微小天體，它們太小了不能被單獨看見，如果是這樣，最好的觀察方式是用肉眼，而不是透過天文望遠鏡。用天文望遠鏡會將它們展得太開而「漠視」它們的存在。

1956年10月，科爾杰列夫斯基在距月球60°的兩個位置中的一處，成功的以肉眼觀測到一團衛星雲，之後，另一處也有同樣發現。在他的首次的觀測報告中，該團衛星雲跨徑約兩度(滿月的四倍大)，但亮度只有反暉(Gegenschein)的一半。不過這團雲氣的大小和構型似乎會改變。

只有極少數的人曾看到過這兩團地球的衛星雲。它們最明亮的時候是太陽-地球-衛星雲呈一直線，也就是衛星雲的微粒「滿月」的時候。但這與月球「滿月」的時間只相差幾天，月亮的光輝幾乎照耀一整晚。最適合觀看L₅位置的時機是在滿月之後3~5天，日落之後3~4小時，也就是月球升起之前。其位置是沿著月球現在天空的路徑(該路徑每月不同)在月球西方60°的天空，也就是白道上向西60°，這與黃道上向西60°不完全相同。還有，和反暉一樣，這些點有時剛好在本銀河系的前方，L₅位置的衛星雲的微弱亮光就完全被比下去了。此外，你當然希望這團衛星雲在白道(或黃道)較高的位置，儘可能排除大氣消光(Atmospheric Extinction)的影響。

L₄衛星雲，我們可以稱它為清晨衛星雲，它的觀測方法剛好與L₅互補。在滿月之前幾天的清晨，月球落下之後。

在1980年代，太空船發現土星的一些衛星，也有較小的單獨衛星(不是衛星雲)在軌道上的拉格朗日天平點處，超前及(或)追隨它們。

地球-月球軌道系統的天平點 (非依比例繪製)

問題

一、你曾否看到過一團或兩團地球的衛星雲？它們的外觀為何？特別是其大小和亮度(與反暉相比)？

二、你在何年、何月、何日、何時看到地球的衛星雲？當時在天頂附近及衛星雲附近區域的肉眼視覺極限星等為何？