夜觀天象，全球何處最佳？南極冰穹A

2020-08-01 經濟日報

仰望星空，夜觀天象，哪裡位置最佳？

北京時間2020年7月30日凌晨，國際科學期刊《自然》發布的一項重大成果給出了最新答案：南極冰穹A！這裡是地球上夜間觀測恆星最清晰的地方。

這項由中國科學院國家天文臺商朝暉研究團隊完成的研究，依託安裝於中國南極崑崙站的自主研製設備，首次測量並獲得了極佳的夜間大氣視寧度，證明崑崙站所在的冰穹A地區的光學天文觀測條件優於已知的其他任何地面臺址。

這為我國進一步開展南極天文研究奠定了科學的基礎。

夜觀天象，全球何處最佳？南極冰穹A

圖為南極崑崙站天文觀測工作現場照片

正所謂工欲善其事，必先利其器。遙看浩渺宇宙，要想看得更清更遠，除了需要更專業的觀測設備，天文臺的選址亦十分關鍵，而視寧度便是最重要的參數之一。

視寧度，是指大氣抖動對望遠鏡觀測星象造成的模糊程度。在視寧度好（數值小）的條件下，觀測恆星因為大氣湍流帶來的抖動比較小，所以照片上星象更加銳利清晰，對觀測暗弱的天體效率更高。在視寧度優異的天文臺，一臺小口徑望遠鏡的觀測能力，可以與其他地方的大望遠鏡相媲美。

「崑崙站所在的南極冰穹A地區的地理和大氣條件表明，大氣湍流主要在近地表的邊界層，而之上的自由大氣非常穩定，預計有很好的視寧度。」

夜觀天象，全球何處最佳？南極冰穹A

向著未知奮進，研究團隊自主研製了崑崙視寧度望遠鏡KL－DIMM，於2018年11月參加中國第35次南極科考，赴內陸崑崙站，於2019年1月現場安裝調試成功後立即投入觀測，並實現無人值守，越冬長期全自動運行，獲取 了珍貴的夜間視寧度測量數據。

數據表明，自由大氣視寧度的中值只有0.31角秒，最佳值達到0.13角秒，並且在離地面8米的高度，就有31％的時間可以獲得自由大氣視寧度；在離地面14米的高度，有近一半的時間可以獲得自由大氣視寧度。

相比較而言，同在南極的冰穹C的邊界層高度中值在30米，比冰穹A難於獲得自由大氣視寧度。而天文觀測對成像質量要求極高，目前世界上最好的望遠鏡集中在夏威夷和智利北部優良的臺址上，視寧度一般在0.6－0.8角秒。

「冰穹A的天文觀測條件，明顯優於上述兩個地區，有望成為優秀的地面天文臺。」商朝暉表示，這次的成果第一次用實測數據對冰穹A的視寧度進行了定量地科學統計和評估，並進一步證明了冰穹A的大氣邊界層很低，有利於未來的天文臺工程建設和成本控制。

據了解， 這項工作是基於KL－DIMM的數據，與澳大利亞和加拿大科學家合作完成。本研究共包括9位作者，參與單位包括國家天文臺、天津師範大學、中國極地研究中心、澳大利亞新南威爾斯大學、和加拿大不列顛哥倫比亞大學。

來源：經濟日報經點科學工作室

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    在小說或影視劇中，我們常常會看到古代高人通過「夜觀天象」，來預知未來（尤其是國運或軍國大事）的情節。相傳袁天罡和李淳風的《推背圖》，劉伯溫的《燒餅歌》，都是通過天象來預測的未來。那麼，古人所謂的「夜觀天象」，究竟是在觀察什麼呢？上古時期，古人就信仰「天人合一」、「天人感應」，他們看來天象能夠影響人事、預示災祥，人的行為也能感應上天。
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  • 「夜觀天象」靠譜嗎?真的能看出吉兇嗎?
    「貧道昨日夜觀天象發現天狼星黯淡無光，五華山方向虹光突顯，必是異寶出世之兆。」在古代「夜觀天象」是個非常流行的技能，基本上在每個方士、術士身上都是必備的，其中最出名的就是諸葛亮和劉伯溫了，這兩個是「老手」了，有事沒事總是去夜觀天象，每當讀古書看到這裡的時候，我都會抬頭看看天上，難道真的能看出什麼嗎？
  • 古人的「夜觀天象」是一種什麼技能?夜觀天象究竟能看到什麼?
    夜觀天象，是我們經常在影視劇中見到的一個詞。一般能夜觀天象的人，都是一些智謀超群的能人，這些人通過天象，就能窺測出一些將要發生的事。如三國中多次提到諸葛亮夜觀天象。諸葛亮剛剛出山時，曾對劉備言：「亮夜觀天象，劉表必不久於人世，荊州日後必歸將軍。」