掩星

剛剛在黎明前的掩星中重新出現在衰減中的殘月的黑暗邊緣。]]
的過程,2001年11月3日攝於奧地利。]]
掩星()是一種天文現象,指的是一個天體被穿過它與觀測者之間的另一個物體遮蔽時發生的事件。這個術語只在天文學中這樣使用,在日常中若前景中的物體阻擋了背景中的物體,使其看不見的情況,則稱為遮蔽或掩蔽()。在這個一般意義上,掩蔽適用於在低空飛行的飛機上觀察到的視覺場景(或電腦成像),即當前景對象動態地遮擋遠處背景的對象時,場景會隨著時間而變化。

如果距離較近的天體無法完全掩蓋距離較遠的天體,則該事件稱為凌;凌和掩星可以統稱為「」。反之,如果陰影投射到觀察者身上,它被稱為食。

掩星的符號,特別是日食,是 (U+1F775 🝵).

月掩星
期間,食甚的滿月即將遮住天王星之際。]]

掩星一詞最常用於描述「月球掩星」,即月球在繞地球軌道運行過程中,相對頻繁的從恆星前方經過的情况。由於月球相對於恆星的角速度為0.55弧秒/秒或2.7微弳度/秒,且具有非常薄的大氣層(通常可忽略),以及恆星僅有最多為0.057 弧秒或0.28微弳度的角直徑,因此被月球遮蔽的恆星將在0.1秒或更短的時間內在月球邊緣消失或重新出現。觀測者對在月球的黑暗邊緣發生的事件特別感興趣,因為沒有眩光,可以更容易地觀察和計時。

月球的軌道相對於黃道略微傾斜(見月球軌道),這意味著任何黃緯在-6.6至+6.6度之間的恆星都可能被它遮蔽。出現在這個區域內的三顆一等星,軒轅十四、角宿一和心宿二,也會被月球或行星遮蔽。由於歲差的緣故,在現在這個時代,金牛座的畢宿五在行星路徑以北的界線外,因此只有月球才有可能掩蔽它。此外,行星和月球現時都不可能遮蔽雙子座的北河三,但幾千年前月球是可能遮蔽它的。一些特別靠近黃道的深空天體,如昴宿星團,也會被月球遮蔽。

過程。攝於義大利。]]

馬薩特蘭拍攝2024年4月8日的日全食的10分鐘縮時攝影短片。]]

在掩星預測路徑邊緣的幾公里範圍內,即其北部或南部極限,因為月球移動使得不規則的邊緣在經過恆星時,觀察者可能會看到恆星間歇性地消失和重新出現,形成所謂「掠掩」的月掩星現象。從觀測和科學的角度來看,這些「掠過」是月掩星中最具活力和最有趣的。
在掩星的預測路徑邊緣幾公里範圍內,被稱為其北部或南部界限。當月球的不規則邊緣移動經過該恆星時,觀察者可能會看到恆星在月球不規則的邊緣斷斷續續,間歇性地消失和重新出現,這就是所謂的「掠掩」。從觀測和科學的角度來看,這些「掠過」是月掩星中最具活力和最有趣的。

月掩星的精確計時主要是業餘天文學家在定期進行。精確到十分之幾秒的月掩星具有各種科學用途,特別是在完善我們對月球地形的認識方面。對月掩星的光電分析還發現,一些恆星在視覺或光譜上是非常接近的聯星。一些恆星的角直徑已經通過月掩星的定時進行了量測,這對確定這些恆星的有效溫度很有用。早期的電波天文學家發現,月球對電波源的掩蔽,對於確定其確切位置很有價值,因為無線電波的長波長限制了直接觀測的分辨率。這對於明確識別電波源3C 273與光學類星體及其噴流至關重要。由於行星有別於恆星,具有顯著的角度大小,月球對行星的掩星將在地球上形成一個狹窄的區域,在這些區域,行星從開始到結束,都只有一部分被月球遮蔽。位於狹窄區域內的觀察者可以觀察到行星的圓盤被緩慢移動的月球部分遮擋。在太陽上也可以看到同樣的機制,地球上的觀察者會將其視為日偏食。因此,日全食本質上是月球遮住太陽的掩星。

行星掩星
被土衛四掠掩。]]

恆星也可能被行星遮擋。明亮恆星的掩星是罕見的。1959年,金星掩恆星軒轅十四,下一次明亮恆星被行星掩蔽(也是軒轅十四倍金星掩蔽)將發生在2044年。如果較近的行星看起來比較遠的行星大,則該事件稱為行星互掩。 上一次掩星或凌日發生在1818年1月3日,下一次將發生在2065年11月22日,在這兩次種情况都涉及相同的兩顆行星:金星和木星。

木星掩土星很罕見:這是已知的最罕見的事件之一,下一次發生會在7541年2月10日。這一事件在全球範圍內都是可見的,因為這對搭檔幾乎與太陽相對,位於獵戶座和金牛座之間的邊界線上。在某些地區,這種掩星是看不見的,但當通過小型望遠鏡觀察時,兩顆氣態巨行星似乎都在通過目鏡觀察的同一部分。上一次發生在西元前6857年。

小天體掩星
另一種掩星是當太陽系小天體或矮行星從恆星前方經過時,暫時阻擋了從地球上看到的恆星光線。

掩蔽時的陰影路徑。注意:落在地球上陰影的實際形狀並不是這裡所示的圓形。這段影像就只是為了說明這一現象。.]]

遠距天體

雙重掩星
月球或其它天體可以同時掩蔽多個天體。

由於其相對較大的角直徑,月球在任何時候都會遮避不確定數量的恆星和星系。然而,月球同時遮蔽(遮擋)兩個明亮的物體(例如兩顆行星或一顆明亮的恆星和一顆行星)是極為罕見的,只能從世界的一小部分地區看到:上一次這樣的事件發生在1998年4月23日,當時它遮住了金星和木星,讓英國海外領土阿森松島上的觀測者看到。

人工掩星
「巨型掩星可移動衛星」(BOSS,)是一枚擬議中的人造衛星,將用於和望遠鏡合作,觀測遙遠恆星周圍的系外行星。該衛星由一個巨大的、非常輕的薄片和一組機動推進器和導航系統組成。它將沿著望遠鏡和附近恆星之間的視線,移動到一個是當位置。因此,衛星將阻擋恆星的輻射,從而可以觀測到軌道上的行星。

19世紀至21世紀行星掩4等以上恆星或行星的日期
以上現象有可觀測地域限制,但即使位於可觀測地域,若發生時間在日間,現象亦會難於觀察。

相關條目

  • 凌(也適用於其它行星對行星的掩避)
  • GPS掩星
  • 掠掩
  • 小行星列表
  • 太陽系天體大小列表

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  • 掩星、凌和食
  • 行星凌和掩
  • 無線電掩星
  • 日食
  • 朔望
  • 中美掩星計畫
  • 水星凌日
  • 金星凌日

參考資料
進階讀物
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  • [http://www.marco-peuschel.de Marco Peuschel] – Astronomische Tabellen für den Mond von 2007 bis 2016, Mondphasen, Apsiden, Knotendurchgänge, Maximale und minimale Deklinationswerte und Sternbedeckungen sowie ausführliche Ephemeriden für jeden Tag des Jahres, inkl. Mondauf-und Untergänge und physische Daten.

外部連結

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