天文爱好者（2024年第3期）

2024年4月9日日全食地图，其中黄色区域为全食带，全食带之外、日食界限之内的区域可以看到不同程度的日偏食，蓝色线为等食分线，小数是食分。红色线为食甚线，标记时间为线上看到食甚的世界时。此次日全食最大食分为1.0565，全食带宽度197千米，全食阶段持续最长时间为4分28秒，在墨西哥境内。全食带的前半段位于太平洋上，世界时18时之后从墨西哥的旅游城市马萨特兰登陆，向东北方移动。进入美国后先后经过得克萨斯州、俄克拉荷马州、阿肯色州、密苏里州、伊利诺伊州、肯塔基州、印第安纳州、俄亥俄州、密歇根州、宾夕法尼亚州、纽约州等等，然后擦着加拿大和美国的边境进入北大西洋。月影扫过陆地的时间超过一个半小时 贝利珠，钻石环 地球照 日珥，日冕 日食“葫芦串”

2024年第3期 摘抄 “斗柄东指，天下皆春”，4月的夜晚北斗七星高悬天上，斗柄指向东方，标志着此时正是春暖花开的季节。明亮的春季大曲线和春季大三角是天空中最明显的标志。狮子座、牧夫座、室女座、长蛇座、大熊座等典型的春季星座是星空的主角。全天最大的星座长蛇座完全升起，这是短暂的一瞥完整的长蛇座的机会。冬季明亮的群星在西方低空，璀璨的冬季星座向我们告别。4月的夜空中没有行星，所有行星恰好都位于靠近太阳的一侧，要想在夜空中看到明亮的行星，还需耐心地等待几个月。 4月9日的日全食发生在北美洲，全食带穿越墨西哥、美国、加拿大境内的大片陆地，食带内的人们将享受最长4分28秒的日全食。 长蛇座R是一颗更有趣的恒星，它本身是一颗红巨星，也是亮度在3等到11等之间变化的米拉变星，光变周期长达389天，最亮时，长蛇座R直接肉眼可见，但更多时候需要借助望远镜才能看到它。 NGC 4388位于M84和M86的南边，三个星系组成了一个等边三角形。这是一个可爱的侧向旋涡星系，因此看起来很狭长，虽然只有11等，但因为它很小，并不难看到。有趣的是，在这三个星系中间，还有一个小星系NGC 4387，它们共同组成了一张脸。M84和M86是两只大眼睛，NGC 4388恰好是横着的嘴巴，而NGC 4387是鼻子。甚至在M86上面还有一条眉毛，那是另一个狭长的星系NGC 4402。 目前的理论认为，当大质量恒星中心燃料耗尽、无法再承受自身重力时，恒星的核心塌缩，并且发生超新星爆发，恒星中心产生中子星或黑洞。中子星的质量一般为太阳的1-2倍。当大质量恒星在超新星爆发中失去其外层和绝大多数质量后，若其核心质量仍高于太阳质量的2.2倍，那么它就足以塌缩成为黑洞，即理论认为最小的黑洞应该为2.2个太阳质量。此外，理论上中子星也可以直接塌缩成为黑洞。若中子星处于双星系统，可以从伴星吸积物质使自身质量增长到大于2.2个太阳质量时，那么中子简并压也不足以抗衡引力，核心继而塌缩变为黑洞。但是现实存在的问题是，天文学家迄今观测到的质量最小的黑洞，仍然是太阳质量的5倍左右。2.2个太阳质量到5个太阳质量之间黑洞缺失的区间被称为“黑洞质量空区”，这使天文学家对中子星和黑洞的分界线产生了怀疑。而此次发现的神秘天体将有助于揭开这个谜团，填补黑洞质量空区。 椭圆星系M87距离地球约5500万光年，其中心超大质量黑洞(M87*)的质量相当于太阳质量的约65亿倍。2017年4月，天文学家首次利用EHT对其进行了拍摄，并于2019年4月10日向世界公布了人类历史上的第一张黑洞照片。照片显示出一个发光的金色环，表明M87*周围的吸积物质被加热到极端温度，而环中心的黑暗阴影就是超大质量黑洞M87*。M87*的第二张照片与第一张照片相似，仍然展现了一个发光的金色环，中心是黑暗的阴影，并且阴影大小与1年多前没有显著变化。 夜空就像一幅巨大的织锦，上面有许多有趣的图案。不过，这些图案也充满复杂性，当它们聚集在一起，只有极其熟悉的人才能快速准确地做出辨认。置身漫天繁星的夜幕之下，你会发现，那些原本在书本上已非常熟悉的星座，并不像你以为的那样能够飞速被识别出来。同样，著名的深空天体汇聚到一起，也会让人看着既熟悉又陌生。 绿色极光是大气中的氧原子受到高能粒子撞击产生的，这些氧原子距离地面大约一两百千米。而红色极光同样是氧原子受激发产生的，但那些氧原子所在的高度更高，氧气浓度较低。因颜色与火光相近，红色极光在历史上曾引发过诸多糟糕的联想。很多人认为红色极光预示着灾难、战争或大火，在北欧民间故事中，各民族都有关于极光可怕且危险的传说。 作为一个极短周期的、由氦核燃烧星与白矮星组成的双星系统，TMTS J0526不仅是二次共有包层演化的产物，同样也是猎犬座AM型变星的前身星。尽管该双星系统的氦伴星尚未充满洛希瓣，但随着引力波辐射带走角动量，TMTS J0526的轨道周期将不断衰减并形成物质转移。根据云南天文台吴程远副研究员的计算，TMTS J0526的热亚矮星将在150万年后溢出洛希瓣并形成猎犬座AM型变星。随着轨道周期进一步缩短至9分钟时，该系统中的热亚矮子星将完全转变为一颗氦核白矮星。在接下来的演化中，由于白矮星与热亚矮星截然不同的物理性质，双星系统的轨道周期开始随着物质转移而增大。最终，TMTS J0526会演化成白矮星与行星组成的系统，该行星有可能也会被白矮星潮汐瓦解。 我国现在正在进行月球探测的四期工程，包括嫦娥六号、嫦娥七号、嫦娥八号，主要是在月球南极建设一个月球科研站的基本型，计划于2030年之前实现。其中，嫦娥七号计划2026年前后实施发射，其主要任务是去月球南极寻找月球存在水的证据。拟于2028年前后发射的嫦娥八号，主要任务是勘查月球上的资源，并对资源的再利用进行实验。 一个热气体盘绕黑洞旋转。其中一些气体来自一颗被该黑洞撕碎的恒星，形成了右边长长的、流入盘面的气流。从恒星的毁灭到盘面的形成，可能只需要短短几周或几个月。气体离黑洞越近，温度就越高，但最热的物质位于黑洞的上方。这些最热的物质是被称为“冕层”的等离子体云（气体原子被剥离了电子之后的状态）。 黑洞是如何吞噬一颗经过的恒星的：1.一颗普通恒星经过星系中心的超大质量黑洞附近。2.恒星的外部气体被吸入黑洞的引力场。3.潮汐力将恒星拉扯并撕碎。4.恒星的残骸被吸入黑洞周围的环形结构，最终落入黑洞，释放出大量的光和高能辐射。 太阳的结构有内外之分。内部结构从里向外依次为核心、辐射区和对流区。太阳内部的氢氦核聚变在核心区进行，核聚变产生的能量先后通过辐射、对流两种方式向外传递，需要成千上万年的漫长时间才能传递到太阳外部——大气层，之后只需要8分钟左右的时间即能抵达地球表面。外部结构即大气层，从里向外依次为光球、色球和日冕。光球层即我们平常在地球上所观测到的太阳，它是太阳大气层中亮度最亮、密度最大的；色球层呈玫瑰红色，其密度比光球层约低5个量级，但温度反而高于光球；日冕层是大气层中温度最高的地方，可达两百万度。日冕层和色球层的亮度很微弱，只能在日全食时或使用日珥镜、日冕仪等特殊的设备才能被观测到。 太阳活动的主要类型包括：黑子、光斑、谱斑、耀斑、日珥、日冕物质抛射等（图2）。黑子发生在光球层，是太阳表面的强磁场区，因为温度（约4500℃）比周围低，所以看起来呈黑色。黑子的大小不一，最大的可以达到地球直径（约1.3万千米）的两倍以上。黑子常常成群结队出现，随太阳自转在日面移动。光斑是光球层上的明亮斑点，一般环绕分布在黑子周围，可能是一些特别炽热的气团。谱斑发生在光斑位置对应的色球层中，温度比周围高，所以显得特别明亮。耀斑又称作“色球爆发”，是一种发生在色球层的剧烈的太阳活动。耀斑的寿命往往只有几分钟到几十分钟，却能释放出相当于上百亿颗百吨级氢弹同时爆炸产生的能量。耀斑不仅会严重危及人造卫星和宇航员的安全，而且会干扰地球电离层使地面无线电短波通讯不稳定甚至中断，还会诱发极光、产生地磁暴等现象。观测色球时看到的日珥是由巨大的扭曲磁场拖曳着游离气体而形成的，多数日珥从太阳表面喷出来后，会沿着弧形路线再缓慢地落回。但也有的日珥因为喷得太快、太高而直接进入了宇宙空间，不再返回日面。日冕物质抛射是规模最大、程度最剧烈的太阳活动，其表现为日冕结构在几分钟到几小时内发生明显变化，向外抛射巨大的、磁化等离子体物质。日冕物质抛射使大范围日冕受到扰动，并剧烈改变了日冕的形态和磁场，会引发地球环境的强烈响应。 太阳耀斑和日冕物质抛射等剧烈活动会向外抛射出大量高能带电粒子和电磁辐射，从而引起地球空间环境的剧烈扰动，如电离层的响应。电离层状态的变化，会进一步干扰无线电短波或中波，导致通信受阻或中断。 南顶草原位于荆山主峰聚龙山麓，海拔约1700米，被称之为“襄阳屋脊”。入冬的后半夜，冬季银拱横跨天际，相比于夏季银河虽然比较暗淡，但斜贯天穹时色彩斑斓的深空天体，使得冬季银拱同样迷人。 每次发生日全食的时候，当月球即将把太阳完全遮挡时，或者即将从太阳前方移开时，在短短几秒钟内，由于月球边缘凹凸不平的地形，一丝或者几缕阳光会从月面的山谷或者凹地透射而出，产生日全食的一个独特现象——贝利珠。 巴德膜是观测太阳最常用和最安全的工具，使用时需将巴德膜剪成需要的大小，制作成保护罩，套在望远镜或镜头的前面。在网上也能买到用巴德膜制成的保护罩成品。日食眼镜有的也用巴德膜制成，有的则用其他材料，购买时要选择权威机构认证或制作的产品。赫歇尔滤镜安装在目镜端，是唯一可安装在物镜后观测太阳的设备，其后可安装目镜或相机进行目视或摄影。 120°幻日(120° Parhelion)，是“位置恒与幻日环相交的幻日”种类之一。相比于常见的22°幻日，120°幻日显得距离光源极远，要想看到它，须转身背对光源。在以前，120°幻日曾被称为“远幻日”，以区别于22°幻日“近幻日”。 与传统浑仪相比，玑衡抚辰仪去掉了地平单环、黄道双环和二分环的上半部，安装了望筒微孔和十字叉丝，观测更为准确，主要用于测定真太阳时，天体的赤经差和赤纬。玑衡抚辰仪的观测方法基本上与赤道经纬仪相仿，只不过由于它在天常赤道圈内增加了一个可以转动的游旋赤道圈，可以直接测出天体的赤道经度。因此，它在简便了观测的同时，也减少了观测误差。观测时只要转动四游仪和窥管，当天体、十字叉丝中央及微孔三者在一直线时，便可直接在赤道圈和赤道经圈上读出天体的赤道经度和纬度。玑衡抚辰仪坐标环架均采用中国传统，但仪器的刻度、游标、调平方式仍是西方样式，因此它是一件中西合璧的产物。自康熙朝到乾隆朝，就历法改革而言，延续了徐光启“熔彼方之材质，入大统之型模”的策略，通过制造传统天文仪器，来实现古代的规制。 胶片迫冲(pushing film)是一种特殊的胶片冲洗技术。在正常的冲洗过程中，胶片会被暴露在化学液中，时间一般为几分钟到十几分钟，这样可以获得比较准确的曝光结果。而迫冲则是在冲洗胶片时增加显影时间或温度，在低光环境下提高胶片的感光表现。但是随着高ISO的胶卷的停产，能买到的只有低ISO的胶卷。这次挑战了一下大画幅127mm×102mm和宽画幅65mm×24mm的胶片，为了星野赤道仪也能使用，选择了轻量化不可换镜头的改机，好在效果还算不错。 由于帆的面积不变，光子落在帆上的数量与到太阳的距离平方成反比，因此，光子作用在帆上的压力为F~1/R2。飞船遵循开普勒三定律，只有太阳“引力的效率”会减小。即当太阳质量从M0减小到M1时，飞船运行方式不变。因此，打开帆的飞船是沿着椭圆轨道运动，其近日点在地球轨道上（到太阳的距离是RE）。