2009年8月3日 星期一

觀天入門:滿月和半月

以肉眼觀察,儘可能的判斷真正的滿月時間、半月時間(上弦及下弦時各一次)。在肉眼可以開始看到月亮的邊緣開始有陰影之前,試著判斷月亮離反日點(Anti-solar Point)多遠(角度)。

在每個月,地球上只有一個半球的人們可以看到真正的滿月或半月(上弦及下弦時各一次)。你可以查閱天文日曆、雜誌或網站,找出它們確實的發生時間,如果當時月亮在你的位置的地平線上方,你就可以看到真正的滿月或半月。

若你只是肉眼觀察月亮,也沒有事先查閱資料,能否判斷出真正的滿月時間、半月時間呢?

答案會因滿月和半月有所不同。肉眼判斷半月時間的誤差不會超過數個小時,但滿月時間的誤差可能達到一、兩天。

兩者相差這麼大,一部份的原因是半月時,月球的明暗界線(Terminator)的視覺移動量最大,而在滿月時,月球的明暗界線的視覺移動量最小。

但主要的原因是人們的眼睛天生俱有很好的直線判斷能力,當月球一半亮一半不亮時,它的明暗界線幾乎是一條直線。例如在上弦月時,北半球的人們可以輕易的看出月亮的明暗界線原來是有點兒向右彎曲,過了真正的半月時間之後,會有點兒向左彎曲。記錄在半月之前,你依然看得出月亮的明暗界線彎曲的時間,以及半月之後,你再度發現月亮的明暗界線彎曲的時間。不要先去查閱月相(Phase)資料,以免偏頗你的判斷。

要決定是否為滿月,直覺的想法是不到正圓就表示還沒有滿月。但是月球的軌道將問題搞得很複雜,很難得看到月亮成為正圓。正確的說法,滿月是月球離太陽180度,也就是黃經180度(Ecliptic Longitude 180°)。但是滿月時不一定表示月球在反日點上,反日點是天球座標上,與太陽座標相反的位置。因為月球繞地的軌道面(白道面)和地球繞日的軌道面(黃道面)傾斜一個角度,所以滿月時月亮通常會經過反日點的北方或南方,也就是地球陰影的北方或南方,因此人們很少看到100%受光的月亮。但是若不依靠輔助光學器材,你能分辨出缺了一點點的正圓嗎?

註:若滿月時月亮離反日點十分接近,也就是月亮經過了地球陰影,就形成了月蝕。

問題

一、在半月前後多少的時間,你可以看出月亮的明暗界線有一點點兒彎曲?由於月球天平動(Libration)的現象,每個月的半月時,明暗界線附近的地形特徵不全然相同,這會不會對你的判斷產生影響?

二、在滿月前後多少的時間,你仍然可以看出月亮不是正圓(或月亮邊緣有陰影)?如果天文日曆上說當時為滿月,你仍然看出月亮不是正圓(或月亮邊緣有陰影),試著判斷月亮離反日點(可以查閱星圖)有多遠(角度)?

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