2009年8月3日 星期一

觀天入門:星光閃爍乎?

找幾個(或一群)對天文不太熟悉的朋友們,指向天空中的某個恆星和行星,兩者有類似的亮度和高度,看看有幾個人能依星星的閃爍程度而正確判斷出何者為恆星、何者為行星。然後,閉起一隻眼睛,利用高懸的細樹枝或是輸電線,看看它們能不能遮蔽星光。先由水星開始,其次火星,再其次是金星小而薄的時候,或是任何行星低垂的時候,觀察它們的閃爍程度。

我們如何能以肉眼分辨恆星與行星的不同?如果你是一位十分用心的業餘天文人士,你可能每天記錄(或查閱)行星的位置,所以你絕對不會搞混。但對新手而言,瞭解以肉眼分辨它們的方式,就有相當大的幫助。

要區別恆星和行星,最為人所知的方式是:恆星會閃爍,行星則不會。找幾個(或一群)對天文不太熟悉的朋友們,指向天空中的某個恆星和行星,兩者有類似的亮度和高度,看看他們是否能依較少閃爍程度而正確判斷出何者為行星。然後,請他們閉起一隻眼睛,同樣的觀察那兩顆星星,利用高懸的細樹枝或是輸電線(別找大樹幹或電線桿),看看它們能遮蔽那一顆的星光。遠看高懸的細樹枝或是輸電線比髮絲粗不了多少,人們會發現要遮蔽恆星的光芒綽綽有餘,遮蔽行星卻仍嫌不夠。其原因是行星離我們近很多,看起來不只是一個光點,而是一個小光碟。而且由於我們看到的行星星光是來自一個小光碟,所以它的影像就不會晃動。你也可以請一個朋友在離你十公尺左右,拿一個小乒乓球輕微晃動,再拿一個籃球做同樣幅度的晃動,試驗你感覺有什麼不同。(星光閃爍的原因是一部份的光線在通過大氣層時因氣流擾動而產生散射)。

但是否有些行星的視光碟足夠小,或是大氣的擾動足夠大,讓行星也顯現出「一閃一閃亮晶晶」呢?那就實際觀測找答案吧!水星比較小,有時是一眉水星(水星有盈虧現象),而且通常是低垂於天際,有較大的氣流擾動和較大的閃爍程度,所以一向先由水星開始。金星在上合(Superior Conjunction)之前或之後一段時間內,也是一眉金星(金星有盈虧現象),比水星大不了多少。金星在下合(Inferior Conjunciton)之前或之後的一段時間內,幾乎是最接近地球,因此看起來大了約六倍,但依然是極細的一眉金星。火星可以高懸於全黑的夜空中,但它的視光碟只有水星的一半大,這樣就足夠小到出現閃爍嗎?如果你看到巨大的氣體行星–木星和土星在天上閃爍不定時,當時的大氣層一定十分的不穩定。

只要你看到行星都在閃爍,那恆星一定更搖擺不定。你或許可以找到一個通則,低垂的行星在閃爍時,某一高度(角度)以下的行星一定有同等或更大的閃爍程度。

問題

一、能夠依恆星和行星的閃爍程度(有著類似的亮度和高度),做出正確判斷的人數比例為何?

二、在利用高懸的細樹枝或是輸電線遮蔽星光的實驗中,做出正確判斷的人數比例為何?較前一個方法容易或是困難?當行星的視光碟很小時,有沒有影響?

三、當行星低垂於天際、或是大氣擾動十分厲害、或是行星的視光碟很小的時候,你所看到的行星閃爍程度為何?你能不能找到某一個較為高懸的恆星和該行星有相同的閃爍程度?

0 留言:

張貼留言