古代著作中有一個不尋常的觀察報告,也是人類最早有記錄的白晝天文學傳說。
公元一世紀的羅馬學者老普林尼有一個奇特的敘述,他關注的希臘哲人泰勒斯發現
「雖然恆星在白天和夜晚一樣閃耀,但太陽光會使它們在白天隱形。在日食和恆星被映射到一口非常深的井中時尤為明顯。」傳說在白天(假設天氣晴朗),從一口深井抬頭往上空看,你會看到星星。
當然,你可以對普林尼早期白晝天文學有多種理解,其中一種是:「如果你掉到一口深井後向上看,你會看到星星,或者是真實存在的,或者是想像出來的。」但你知道麼,這個古老的傳說中存在著一定的事實依據。天文學不需要局限在探究日落後到日出前。如果你確實知道在哪裡觀測,並且有一定技巧,耐心以及晴朗深藍的天空,你確實也可以實踐白晝天文學。你可以在大白天看到明亮的行星(以及一些特定的恆星)。
實踐(可靠的)城市白晝天文學。贊同者:戴夫 迪金森。 你可以在白天看到什麼?當然,太陽天文學從定義上來講是一項純日間工作,不受光汙染的影響。我們的太陽將日間光照控制在26星等,無疑是天空中最亮的物體。我們的太陽是一顆恆星,一顆我們不得不身體力行,近距離研究的恆星。雖然我們從地球的觀測角度出發,太陽看起來是巨大的,但事實上,它只是一個極小的黃色G型小矮星。
我們的太陽比宇宙中絕大多數恆星大,比如那些點綴銀河系的微小紅色小矮星,但是它也比我們在夜空中看到的大多數星星要小得多。舉個例子,如果把我們的太陽放到10秒差距以外,它僅能散發+4.8星等的可見光照。試想一下:你在夜空中見到的每顆星星都比太陽大和明亮……由於目前沒有一顆距離地球近到達到人類6級肉眼閥值,宇宙中人口最多的恆星(假設是紅矮星),是我們肉眼看不見的。
這裡有一個很棒的社區實驗可以嘗試。下次當月亮變成上弦月或下弦月時,向你的鄰居或者街上的行人展示懸掛在淺藍色天空上的淡銀色半圓盤。
他們知道甚至可以在光天化日之下看見月亮嗎?也許不知道,但你可以在稍加練習後知道,你也可以在月亮經由某些行星時,用肉眼就能看見它們。
任何已知的陰曆月丟回有幾次機會上演「天體運動」的壯舉,用清晰可見的月亮作為對比和聚焦藍天景深的指南:唯一需要的設備是一對正在運作的「MK_1眼球」,也許是
一副像樣的雙筒望遠鏡和耐心。為了增加對你有利的機率,深藍色天空給了你最佳成功的機會,從更高的高度觀察也會有所幫助。要檢查天空的透明度和視野,首先要用建築物或旗杆
擋住太陽。天空看起來是一片褪色的白色或者是純藍,幾乎就在太陽離地平線幾度的地方。如果是,你就有了白天也能觀測行星的透明天空。使用可變偏振濾光器、偏振太陽鏡和雙筒
望遠鏡也有助於你的探索。那麼,你能看見什麼呢?第一個也是最容易辨認出的是閃耀的4界級金星,附近的新月可以給在無特徵的藍天下給你的眼睛提供一個很好的聚焦點。
遮擋太陽(如果你用望遠鏡掃天空,這是必須的!)在障礙物(如小山或建築物)後面是最重要的。一旦你在白天瞥見金星,你會驚訝於這個壯舉是多麼簡單。
2007年,我在緬因州北部聖弗羅伊德湖岸邊的營地裡觀看了月亮隱匿的金星,1998年,我在阿拉斯加觀察時,還成功地捕捉到了金星穿過下一個會合點。
因為金星的軌道相對黃道傾斜了3.4度,使之成為可能。當最大傾斜發生在較低的會合點附近時,日出時,在地平線上方3度處就可以看到剃刀般薄的金星新月。
金星伴月。
正如1589年1月13日發生在法國法國聖德尼鎮上空的那次景象一樣,中世紀天文望遠鏡曾有記錄,與「月球附近出現奇異白光」類似的金星與月球在白天重合的現象。
1589年1月13日,金星與月亮的碰撞。
虛擬天文館將其記錄下來。
按難度排序,下一個是巨大的木星。
木星的最大亮度可達到兩個視星等(視星等,為天文學術語,是指觀測者用肉眼所看到的星體亮度。),所以在白天的時候,我們用雙筒望遠鏡看到它也不是很難,如果你知道它在天空中的確切位置。
相比之下,月球的表面弧度約為0.5度(30弧分),而木星的弧度為5弧分(是月球的的1/36),幾近完全相對。
一旦你用雙筒望遠鏡找到了神出鬼沒的木星,試著用肉眼來找它吧!
作為先驅者,泰利斯在白天「獵獲」星體時注意到:如果將你的手指圈起來,圍繞在眼睛周圍,或者用不具有倍數作用,就像空紙筒那樣的簡易望遠鏡(!)能幫助創造一個「從井裡看世界」的效果。
1998年,在Al Jaber空軍基地時,我曾經在飛行跑道的盡頭設法捕捉到了金星的大致位置。日落後,我第一次注意到,它位於相對於跑道一根旗杆的位置。在此之後,我發現它在日落前的十分鐘內掃過地平線。
箭頭狀的木星與白天的月亮。
由戴夫·迪金森記錄
自星等標(天文學上用來描述天體明亮程度的尺標,星等愈大,愈暗淡)上往下看。
只要條件適合,白天是完全有可能「捕捉」到火星的。
那是2003年,在亞利桑那州的韋爾,我成功地觀測到紅色行星的強烈碰撞。在距離當地日落只有10分鐘的時候,這顆逐漸變圓的月亮位於距離火星2.7亮度的地方。
最近,我們還能在我們位於維吉尼亞州諾福克市中心的公寓停車場屋頂上,用肉眼追蹤白晝中的火星。
2020年10月13日晚,火星將達到一個絕佳的衝位。10月2日、3日晚,漸虧的圓月(10月1日剛剛脫離滿月)逼近這顆紅色的行星。這時,亮度為2.5的火星在日出後不久會進入我們的視線。
最後,白天進行天文學觀測挑戰的結果是,我們可以在白天看見天空中的水星。水星?水星難道不是在黃昏或黎明也很難被看見嗎? 根據 資深天文觀測者Stephen O』Meara在2005年12月的《天空與望遠鏡》專欄中的報導,水星僅在當伸長率最大時(即木星在繞太陽運行的軌道上的位置與地球上的觀測者相切)才可能在白天被看見。水星與太陽之間可能的最大伸長角是28°(水星最大伸長角在18°至之間),並且人們應該在局部太陽穿過子午線時嘗試觀察白天時段內最內側的天空。
水星公轉軌道是橢圓形的,是太陽系行星中最偏離軌道中心的軌道,這導致水星的被觀測到的外形變化很大。而且,為了在白天看見水星,你需要將太陽擋在觀測範圍外。你一定不想看見閃耀的太陽,那怕是一秒,所以你需要將觀測地點放在一座建築物或小山後。請注意,上升的太陽會使建築物失去遮擋太陽的作用,會影響觀測效果。
長時間觀測白天的天空可以看見一些奇怪的景象。在當今紀元,月亮可以使四顆+1幅度的恆星黯然失色(畢宿五、心宿二、角宿一、軒轅十四)。我們可以在月亮遮住四顆恆星前後之時,用雙筒望遠鏡在月亮邊緣看到這一景象。
《當今宇宙觀看宇宙的終極指南》一書中行星的亮度
閃耀的行星和天體也會短暫的引起人們的興趣,例如1972年著名的Great Daytime Fireball事件,人們用儀器記錄下這一發生在地球大氣外的事件。非常偶然的是,白天閃耀的彗星也會被人們看見而廣為人知,例如1910年的Great Comet,其出現的時間僅早於哈雷彗星幾個月。當然,除非你是1960年的電影《阿拉斯加以北》的主角約翰·韋恩(John Wayne),否則你也要等到黃昏時分才能看見極光等奇特現象。
1843年白天能觀測到的最強的彗星。
攝影:戴維,迪根森
插圖:查爾斯.帕茲,思邁斯
英國倫敦國家海洋博物館為何為那些昏厥的現象而操心呢?那是因為這展示出來人類眼睛所能及的局限。我甚至向人們展示了在太陽落山前群星相匯的恆星,使得天文望遠鏡可以在黃昏時追蹤到這些星星並早早開始相匯。但是這些景象僅能描繪一些昔日好奇的、無法解釋的一些天文現象......如今,如果你看到天空中有一把像火焰一樣的劍或者一個醒目的刻著拉丁文的橫幅,則完全是另一個事情。
難點:明亮的天門星(小圖)與白天的月亮相比較
背書:戴維.迪根森
人們應該對我們能居住於這樣一個有趣的天空之下而感激。諸如太陽這樣的恆星一般會發光10億年左右,而人類只是這些恆星生命中的過客。即使是衰弱的白矮星也會燃燒上億萬年,而太陽也終有一天會變成一個垂死的白矮星。當不再有足夠的更輕的元素使得龐大的主序星發光時,地球上的天空將會被那些在太陽處於壯年期而倖存下來的發射著古老微弱光亮的單一的孤獨白矮星所統治。那樣的話,地球上白天的天空將會呈現與現在完全不同的樣子。被單一孤獨的白矮星所統治的未來的地球上的天空將會變得非常無趣
信用:傑克.曼登/康奈爾大學
然而,令人欣慰的是,距離那樣的日子的到來還有很長一段路要走。讓我們來聽聽你們關於白天天文現象的敘述:這些功績代表了視覺運動邊界的削減。
頭像信用:日間天體畫像:(從左到右)月亮、金星、木星、水星、土星以及太陽
圖片信用以及版權:沙林.艾哈邁德
作者:DAVID DICKINSON
FY:Astronomical volunteer team
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