春季的星空

整理/乐叶;主题词:星空,春季星空,星座,北斗七星,如何辩认星座,行星

导言

大家好!欢迎参加今天的午间课堂。今天的主题是观星,说得具体一点,就是认识最近这段时间我们用肉眼能够在夜空中看到的主要天体。

我要讲的内容是入门级别的,因为我自己的水平也有限,达不到发烧级别。所以今天的内容适合对星空感兴趣而又缺乏相关背景知识的初学者。

鉴于城市里面各种光污染、大气污染比较严重,很多星星都看不到,我打算也介绍那些明亮一些的天体,太暗的就不说了。偶尔会提几个有名的深空天体吧。至于宇宙大爆炸、黑洞、暗物质之类的高深理论,这些咱就避而不谈了。(其实是水平不行,谈不了这些)。

说到观星,其实现在有很多的观星软件,如果单纯只是想知道某颗星星的名字,在手机上下载个app对着看就可以了,简单又省事。不过,比起以这种方式来认识星空,我想可能还是有不少人更愿意自己掌握其中的方法。

而且,比起单纯知道星星的名字,我觉得更重要的是了解它们的运行规律,以及这些规律同人类生产生活之间的联系。这部分内容,观星软件大概是不会教的,而我则想借今天这堂课将它们揉进去,至于揉得成不成功,就要靠大家在今后的实际观察中去检验了。

了解星空需要一些基本的数理知识和空间想象力。因为不了解大家的相关背景,在这里我把听课的对象设定为完全的门外汉。我会尽量少使用专业术语,而尝试用日常语言来说明问题。这样会带来一个不可避免的问题——啰嗦,针对这一点,还请大家见谅。此外,如果大家在课程中间觉得有不明白的地方,欢迎随时提问。

一、星空概说

我们头顶的星空长什么样,如何运行?

1.天球

众所周知,无数恒星分布在地球的四面八方,由于它们都距地球非常遥远,人眼分辨不出它们的远近(和我们看非常遥远的两个物体辨不出哪个更近是一个道理),看上去这些星星似乎都在离我们等距离的一个球面上,这个球就是天球。

任何一个时刻,我们在地球上只能看到天球的一半,因为还有一半在地平线以下。

例:参商不见(猎户座和天蝎座)

中国古代有“参(shēn)商不见”的传说:高辛氏的两个儿子不睦,见面就要争斗,于是高辛氏将他们派到相隔遥远的两个地方分别主管参、商二星,使其不得相见。这两兄弟死后成为参、商二星神,仍然见不了面。 (人生不相见,动如参与商)。

这个传说的天文背景就是:参(参宿三星,即猎户座的腰带)和商(心宿三星,即天蝎座α、σ、τ)在天球上处于差不多相对的位置(准确说是赤经相差接近180度),所以当其中一个在地平线上升起时,另一个就从相对的地平线处落下去了。

非常有意思的是,在西方也有类似的神话传说:猎户是被蝎子毒死的,二者升天以后猎户一直在躲避蝎子,故而蝎子一升起猎户就落下,蝎子落下后猎户才出来。(一说是天神为了防止他们在天上打架而将其安排在了天球两端,这就跟中国版的故事更接近了。)

东西两个文明都注意到了同一个天文现象,是偶然还是其它原因,不得而知。
现在,在北京,如果天气晴好而且没有阻挡的话,我们可以在晚上8点左右看到猎户座低垂于西方天际,到了晚上10点,天蝎座逐渐从东南方向升起,此时的猎户已经沉到地平线以下了。

2.能见到完整的天球吗

也许有人会说:是的,在一个时刻我们只能看到天球的一半,但是因为地球在自转,原先在地平线下的星空会逐渐升起来,这样,一天之内,我们是不是就能看到整个天球了呢?

答案是否定的。原因有二。第一,处于白天的那部分星空,因为太阳的“光污染”,是无法观看的。第二、假设你在北半球,比如北纬40度,那么不管地球自转多少,赤纬(也就是地球纬度在天球上的投影)-50度以南的星空始终是在地平线以下的,这部分星空你永远看不到。越往北,能看到的南天星空范围越小。南半球则反之。

所以在北京我们看不到南十字座,在澳大利亚也无法靠北极星来导航。因此,一天之内我们至多只能看到一半多一点的星空。

由于第二个原因而不能看到的那部分天球,除非变更观测地点,从北半球到南半球,或者反之,没有别的办法可见。

而由于第一个原因看不见的那部分天球,我们只需要等待就可以了——因为地球在绕太阳公转,现在处于白昼的那部分星空半年之后就处在夜晚了。因此,用半年的时间,我们可以将自己所处位置能够看到的星空全部看遍。

由上可见,不同时段人们能够看到的星空范围是不一样的,为此人们把星空划成了春、夏、秋、冬四季。当然,这只是一种描述方式,四季星空实际上是连续过渡的,并不是说属于这一季的星座到了下一季就一定见不到了。比如猎户座是典型的冬季星座,但直到现在我们还可以看到它。

这里要说明一下。天文学上的四季,是以两分(春分、秋分)两至(夏至、冬至)为节点来划分的,也就是说,从春分(3月21日前后)到夏至(6月22日前后)是春季,夏至到秋分是夏季,秋分到冬至是秋季,冬至到春分是冬季。按照这一划分方式,我们现在看到的是典型的春季星空。这个“典型”是指晚上8-9点看到的星空。

二、春季星空

春季星空中有哪些看点呢?我们来看下面这张图。

春季星空图

假设现在是北京时间2015年5月4日晚上8点,你仰面躺在帝都某块空旷的平地上,头顶朝北、脚底朝南,这样,你的右手边是西,左手边是东。此时,如果观测条件好,你看到的半个天球将如上图中所示。

我们就以5月4号晚上8点的这个星空为例,来说说如何认识它。

可以看到,有许多星星散乱地分布在天球上(其中最亮的几颗在图上已经被标示了英文名字)。面对如此众多而杂乱的星星,怎样去识别和记忆它们呢?于是人们发明了星座的方法,也就是把天球按恒星在其中的分布划为若干区域,每个区域叫做一个星座。人们用线条连接同一星座内的亮星,形成各种图形,然后分别以外观近似的动物、器物等来给各星座命名。

1.春季星座

上面的星空图里面,包含了哪些星座呢?我们来看下图。首先连线。

春季星空,连线

然后赋形。

春季星空,赋形

问:大家现在能辨认出其中有哪些星座吗?

群友:中间的熊大熊二。
下面有一个狮子。
还有一个长蛇。
双子,狮子,巨蟹。
小狗的上方有一个天蝎。
师:那是蟹不是蝎,天蝎半夜时候会出来。
群友:室女有没有?还有仙王仙后?牧夫?
这个什么水平仪?六分仪?
这个指南针嘛?
师:六分仪那个是唧筒座。
群友:它画得真难看。这个画得像恐龙。
冬季大三角还在啊!
这老头是不是国王一家?那国王一家不是还有一个女儿吗?他家女儿在哪?
师:仙女还在地平线下。

哈哈,好啦,大家绝大部分都答对了,我们来说正题。

由大家的反应可见,星座的划分为我们认识星空提供了很大的便利,毕竟记忆这些形象比起记住空间中的许多个点要容易得多。

2.现代星座和中国古代星座

上面图中所示的,是现在国际上通用的星座划分方式。它是以古代西方星座为基础建立的,它把全天划分成88个星座(或许你还记得88个圣斗士)。

88个星座并不是同时期出现的,有的像猎户、大熊、黄道十二宫等,历史相当悠久,有的则是近代天文学家为了填补天空中“留白”的部分刻意加上去的。
在北京,我们能见到88个星座中的50多个。这个数目不算多,我相信,一个人只要肯每天晚上花两三分钟时间仰望星空,用不了一年,他就能将这50多个星座牢记于心了。

中国古代也有自己的星座。中国古人把他们能看到的那部分星空划分成了3垣28宿,把每一垣或宿里面的若干恒星(少则一颗,多则几十颗)组合起来,叫做一个星官。

我们现在使用的许多恒星的中文名字,比如大角、轩辕十四,都是从古代星官名来的。星官就是中国版的星座。古人总共分派了多少个星官呢?将近300个。这些星官虽然有一些也可以算是拟形(比如北斗),但大部分只是个名字。记忆这么多的星官,比记88个星座困难很多,中国版星座之所以不能流行,我想入门难也是一个很重要的原因。

三、辩认星座的方法、技巧

在上面两张图中,给出了连接星体的线条或者绘出了具体的星座形象,在这种情况下识别星座当然不算困难。可是现实中这些线条和形象都是不存在的。所以在面对真实星空的时候,辨认起来就需要一些方法和技巧。

举个例子,让我在北京地图上找出清华大学,我会如何操作呢?首先,我会朝西北方向看,在那里,颐和园的昆明湖湖面很大,是个很明显的地标。找到昆明湖之后,再往东一点便看到清华了。

认星座的方法与此类似。首先我们要对方位有一个明确的概念(你想找天蝎座的话,对着北方天空看是找不到的),其次要找到几个参考“地标”——通常都是那些明亮的、最容易识别的星星或者星星的组合,根据这些参考物再去找其它的就容易了。

1.找北法

下面就来具体举例。首先是如何定方位的问题,说白了就是找北。找到了北,其它方向自然也就确定了。

找北的方法,“白天看太阳,夜晚看星星”,星星指的当然就是北极星了,因为它刚好位于北天极附近。

不少人有一种误解,以为北极星是一颗非常明亮的星星,实则不然。北极星是一颗二等星,按照视觉亮度来排名的话,它在全天的恒星中只排到第46位,算上行星只能排第50。

还有一些人把北极星和北斗七星搞混,或者认为北极星是北斗七星中的一颗。其实这些误解都是因基本概念不清晰所导致。

北极星之所以叫这个名字,是因为它离地球的自转轴——地轴非常近(准确地说,是它与地心之间的连线和地轴的夹角非常小,目前还不到1度),而我们知道,地轴的一端指南,一端指北,于是很自然地就可以用北极星来定方向了。
北斗呢,则是中国古代的星官名,它包含七颗星,因此俗称北斗七星(北斗不是一颗星,因此没有北斗星的说法)。这7颗星所组成的形状是一个大勺子,现在在北京,晚上8、9点的时候,可以看到这个大勺子就在我们头顶正上方附近,非常容易找。

北斗七星的地位很重要,因此无论在东方还是西方,人们都给其中的每颗星星取了名字。在中国,7颗星星的名字是这样的:

北斗七星

大家可以注意一下里面的开阳,它其实上是由挨得很近的两颗恒星组成,也就是说,是一颗双星。据说天气好的时候,视力好的人可以凭肉眼将这两颗星分辨出来。大家如果对自己的视力有信心,不妨拿来检验一下。

当然,如果你有一副望远镜(不用很高端,7倍的观鸟镜绰绰有余),那么轻而易举就能把这两颗星分开。

对了,忘了说了,北斗七星本身属于大熊座(但不是大熊的全部,只是后半截躯干和尾巴),北极星则属于小熊座(小熊的尾巴尖)。大熊小熊的具体形象参看下图:

2.北斗七星的作用一:指示北极星

北斗七星的第一个作用就是用来指极。由于北极星在夜空中并不是特别突出,我们常常要通过其它天体来找到它,其一就是北斗七星。方法如图所示。

北极星与北斗七星

将连接天璇、天枢的线段向外延伸大约5倍,会在附近发现一颗较亮的星,这便是北极星了(北极星的周围一圈没有其它亮星,不用担心因为误差的关系而找偏。)

地球在自西向东自转,但因为转速太慢(地球自转周期是23小时56分4秒),我们感觉不到,在我们看来,是整个天球在绕地轴自东向西旋转(转动周期当然也是 23小时56分4秒,也就是每小时转大约15度),对着天空观察一个小时,可以很明显地看到所有其它星星都在不断西移,唯有北极星几乎是静止不动的。

星轨拍摄

当然,拍星轨就是根据这个原理。把镜头对准天空中某个方向固定不动,进行延时摄影,得到的就是天球上的恒星绕地球旋转时划过的弧线。

经常有人问别人拍一段星轨花了多长时间,其实你只需要量一下其中任何一段圆弧对应的圆周角是多少,这个时间是可以自己算出来的。

相反,如果想通过长时间的曝光来拍摄某个特定的天体(比如各种星云),就要设法使镜头以同样的角速度跟着天球旋转。专业人士常使用一种叫赤道仪的工具,来补偿地球自转所造成的这种影响。

恒星日与地球日

刚才说了,恒星绕地球转动的周期是23小时56分4秒,也就是一个恒星日。而一个太阳日(就是我们平时所说的一天)是24小时,中间差了大约4分钟。这4分钟的差距很重要。

这里简单说说恒星日和太阳日。前者是(太阳以外的)恒星连续两次穿过地球某一子午圈(也就是经线圈)所在平面的时间间隔,后者是太阳连续两次穿过地球某一子午圈所在平面的时间间隔(亦即连续两个正午之间的时间间隔)。
看似完全一致的定义为什么会出来不同的结果?原因是地球在自转的同时还在绕太阳公转。

我们用下面这张图来做说明(图片来自百度)。

太阳日与恒星日

地球在绕地轴自西向东自转,同时也在绕太阳自西向东公转。在E1点,太阳刚好经过地面上的观测者P所在的子午圈。23小时56分4秒后,地球自转一圈,P回到同一方向。但是因为这段时间内地球已经在公转轨道上向东移动了一段距离,所以此时的太阳离P所在的子午圈还差一点点,差的度数也就是地球在这段时间内绕太阳转过的度数。

地球绕太阳转360度需要365天,所以一天内转过将近1度。这大约1度的差距需要地球再自转大约4分钟来补偿。其结果,一个太阳日的时间就变成了24小时。(其实24小时只是一个平均值,由于地球的公转轨道是椭圆而非正圆,以及地球的自转轴和公转轴不平行,连续两个正午之间的时间间隔有时比24小时多一点,有时少一点,很少有刚好是24小时的。不过这个问题更复杂,这里就不细讲了。)

如果说地球公转使得一个太阳日的时长不等于地球自转周期,那为什么恒星日不受地球公转的影响呢?地球相对于恒星不也在动吗?

答案很简单,因为其它恒星都离我们太远了。

以太阳系外离我们最近的比邻星为例,它到地球的距离是4.3光年。对比一下,太阳到地球的距离只有8光分。

地球一天绕太阳转1度,通过简单的比例关系可以算出,相对于比邻星来说,地球一天不过移动了0.000004度而已。这只需要花不到0.001秒就能补偿。至于更遥远的恒星,所需要的补偿时间也更短。所以,恒星日与地球自转周期之间的差值是无足轻重的。

关于恒星日和太阳日,就讲这么多,不知道解释清楚了没有。

四分钟的意义

为什么讲这个呢?如我刚才所说,这4分钟的差距对于我们理解星空很重要。
假设有一颗恒星,它正好在今晚8点从你家房顶经过。那么,明晚它将在几点经过你家房顶呢?是每天会推迟四分钟的意思吗?

不是推迟,是提前。因为它只需要23小时56分就转回来。所以,明晚这颗星将于7点56分在房顶出现。8点的时候,它会在房顶稍微偏西一点的位置。

如果一个人每晚都在8点这个时刻去观察星空,他就会发现所有星星都在西移,东边不断有新的星星升起,而西边不断有星星落下。

如此,四季星空就陆续展现在我们眼前,一年一个轮回。从这里我们不难看出,星空可以用来指示季节。

3.北斗七星作用二:指示季节

说得实用一点,北斗七星就是指示季节的一个很好的工具。

北斗与四季

上面这张图展示就是北斗七星在一年四季的方位(观察时间是晚上8点左右,春夏秋冬分别以4月、7月、10月、1月为代表)。因此,根据斗柄的指向,我们就可以大致判断当下的季节了。这可以算北斗的第二个用途。

强调一下,观察时间很重要,因为不仅不同日期的同一个时间点斗柄的指向不一样,同一天的不同时间点斗柄的指向也不一样(记住,地球始终在转动)。

4.北斗七星作用三:寻找其它星座

北斗七星的第三个用途,是可以通过它来寻找其它几个星座。因为星星之间的相对位置都是不变的,所以才叫恒星。通过北斗怎么找其它星座呢?

例:春季大曲线(牧夫座、室女座)

北斗的勺柄形状大致像一段圆弧,将这段圆弧向外延伸大约5倍距离,会碰到一颗非常明亮的星星,它的中国名字叫大角。把新的这段圆弧继续延长一倍,又会碰到另一颗亮星,这是角宿一。如图所示:

春季大曲线

这段弧线,就是著名的春季大曲线。曲线里的大角星属于牧夫座,是牧夫座的最亮(α)星,而角宿一则是室女座的α星。除了大角,牧夫座里面还有5颗较为明亮的星星,它们和大角共同构成一个大致像风筝的形状,我们可以依据这个形象来识别它。

牧夫座

Arcturus就是大角。至于牧夫本人在哪里,大家自己脑补吧。

牧夫座截图

室女座的形象同样需要脑补。室女按面积算是全天第二大的星座(第一是长蛇),但是里面除去角宿一这颗1等星外,只有4颗3等星,其余都是4等以下的暗星。所以,我只能告诉你,角宿一是室女手中的一束麦穗,其它部分请自己想象。角宿一本身还是很容易看到的,其它的在城里就不好说了。

室女座截图

例:乌鸦、巨爵、长蛇座

把春季大曲线继续向西南方向延伸一小段距离,会看到一个小的不规则四边形,这就是乌鸦座。乌鸦旁边形状像酒杯的是巨爵,挨着它们的是长蛇。

春季大钻石,春季大三角

这3个星座里面都没有一等以上的恒星,所以不太引人注目。

有个故事可以帮助我们记忆它们:说太阳神阿波罗养了一只乌鸦,有一天他让这只乌鸦衔着一只大银杯去河边打水,结果乌鸦偷懒一棵树上睡着了。这时树上掉下一个果子砸在乌鸦脑袋上,乌鸦受惊不小心张开了嘴,于是大银杯掉了下去,不偏不倚正好将树下的一条大蛇砸死。乌鸦脑子一转,于是把大蛇叼了回去复命。阿波罗责问它为啥去了这么久才回,乌鸦于是撒谎说:因为这条蛇跟我捣乱,所以耽误了时间。是只聪明的鸟吧?

你看天上这三个星座,描绘的正是银杯从乌鸦口中落下砸到大蛇身上的情景。

乌鸦、巨爵、长蛇座截图

例:北冕座

在这张图里还可以看到,牧夫座的东边有几颗小星构成一个帽子形状,这是北冕座。北冕也是一个不太起眼的星座。

除了北冕,天上还有南冕座。南冕在人马和天蝎附近,北京现在看不到。

例:狮子座

春季星空中,另一个醒目而且不得不提的星座是室女西边的狮子座。

现在,晚上8点钟,面朝正南方抬头看,很容易就能找到它。狮子座的主要亮星构成一个三角形加一个反写的问号。

狮子座,反写的大问号

狮子的形象在夜空中应该说还是相当明显的。假如你还是找不到,可以借助下面的办法。

还是借这张图说话:

连接北斗的天权、天玑并向外延伸,会碰到一颗一等星,这就是轩辕十四,也就是狮子座的α星。或者还可以找狮子座β(五帝座一),它和大角、角宿一近似构成一个等边三角形,也就是上图中的“春季大三角”。

春季大三角再加上附近的常陈一又构成“春季大钻石”,这可以用来寻找猎犬座,常陈一也就是猎犬座α(这实际上也是一颗双星,在望远镜下很容易分开)。

以我在帝都的经验,主要的星座还是都能看到的,只是能看到的星星没那么多。

例:后发座

在常陈一、大角、五帝座一之间(也就是大钻石的上半部)有一个很暗弱的星座叫后发座。王后的头发,你想能有多亮呢?后发座里面最亮的星星勉强才只有4等。

后发座

这个星座虽然不起眼,但是天文发烧友对它都很熟悉,因为在后发座及其邻近天区可以观测到大量的深空天体。

其中有个星团(Mel 111)我们用肉眼可以看见(当然是在条件好的时候),这个星团里面包含40来颗星星,用望远镜可将其区分开。

例:巨蟹座、蜂巢星团、双子座

狮子座西边是另一个暗弱的星座——悲催的巨蟹,它的最亮星也只有3.5等。巨蟹东西两侧的狮子和双子都很容易看到,有了它们来定位,想找到巨蟹也就不难了。

巨蟹座里面也有一个肉眼可见的星团,西方称之为蜂巢星团。而在中国古代,由于人们没法分辨其中的星体,只看到模糊的一团有如鬼火,于是称之为积尸气。(看过《圣斗士星矢》的同学或许还记得巨蟹座圣斗士的大招就是“积尸气冥界波”。)

蜂巢星团也叫鬼星团,因为它位于二十八宿中的鬼宿。这个星团的成员比较拥挤,要用倍数高一些的望远镜才能分开。

巨蟹西边的双子是一个比较明亮的星座。它当中的部分亮星连成一个近似的矩形,凭此不难识别。北河二(双子座α)和北河三(双子座β)是双子座中最亮的两颗星,它们是双胞胎兄弟的头部,这两颗星只要天气不是太坏一般都能见到。


双子座

(双子很好辨认,就在猎户的左上角。)

北河二虽被命名为α星,但是我们现在看到的β星北河三却比它亮。据说几百年前的北河二是比北河三亮的。事实上,北河二并不是一颗星,它是一个由6颗恒星组成的聚星。一般的望远镜下能看到两颗。

例:猎户座

双子的西南是著名的猎户座。这可能是很多人除了大熊座之外认识的第一个星座,因此它长什么样我想就不用介绍了。

目前天黑的时候我们还能看到猎户座低垂于西边天际,不久它将彻底隐到地平线下。

猎户座

猎户座的α星是参宿四,它是一颗颜色发红的变星,亮度是变化的,大约6年一个周期。事实上大多数时候——比如现在——参宿四的亮度要小于参宿七(猎户座β)。大家如若有心,可以时不时地观察一下,看看什么时候参宿四会变得比参宿七更亮。

猎户的腰带下面,还可看到3颗斜着的小星,它们组成猎户的佩剑。天气好的情况下,用肉眼就可看到中间那颗隐隐泛着红光,这就是著名的猎户座大星云。
这个星云是天文摄影爱好者最喜欢拍摄的对象之一,在网上可以找到无数关于它的照片。

可惜现在猎户的位置太低,不适合观看这个星云了。

猎户座里面还有个马头星云也很有名,就在参宿一左下方一点点。不过这个星云肉眼不可见,一般的望远镜也很难看到。好的望远镜在地上也是能看马头的。

问:参宿三星那就是传说中的福禄寿了?
答:对,猎户的腰带(参宿一、二、三)就是福禄寿。

问:M开头的都是星团吗?
答:M代表梅西耶天体。有一系列,可以百度。M42就是著名的猎户座大星云。

M42,版权所有——天文酷哥

例:天狼星,冬季大三角

将猎户座的腰带3星连线向左下方延长,就能遇到著名的天狼星,它是全天最亮的恒星。

问:西北望,射天狼是说的天狼星吧?
答:对,天狼在中国是灾星。但事实上它不会出现在西北方的。

问:它在南部天空?就是从东到南到西落下是吧?
答:具体位置依时间季节而定,但肯定是偏南的。
问:是指在雕弓那个星座的西北吧?
答:西北望这个它们在学术上争论过,不过我今天不谈这个,不然扯远了。

问:小天狼又是指什么?
答:就是天狼星。

天狼星也就是大犬座α,当它处在地平线以上时,每晚夜幕降临的时候,除了几个行星外,通常你看到的第一颗星星总是它。现在是西南方向。

大犬座的形象并不是特别明显,但比起它附近的小犬座来,还是要容易想像得多。

小犬座因为有亮星南河三 (小犬座α),也很容易找。

冬季大三角

猎户、大犬、小犬三个星座的α星(也就是参宿四、天狼星、南河三)大致构成一个等边三角形,就是冬季大三角,这个大三角目前还能看到,不过位置已经比较低了。
大犬、小犬之间有个暗弱的麒麟座,这个星座比较默默无闻,没什么可说的。

例:御夫座、金牛座

连结猎户座的参宿六、参宿一并且延长,会遇到一颗0等星,这就是御夫座α(中文名五车二)。

御夫座的形象不好想,但是你一定会注意到由它的几颗亮星所组成的那个醒目的五边形(下图中的α、β、θ、ι以及未标出的金牛座β)——能找出这个五边形,就算认识御夫座啦。

御夫座

为什么有颗金牛座的星乱入呢?因为金牛座β正好处在御夫和金牛交界的位置上,原先它也叫做御夫座γ,后来单独划给了金牛。(这也是没办法的事,不这样做,我们的牛就要少一只角了)。你可以认为这颗星是两个星座共用的。

例:天猫座、鹿豹座

刚说了M42,上图中又出现了M36, M37, M38。它们是3个疏散星团,用普通望远镜可以观测。御夫和大熊之间是一片漆黑的区域,原先这里并没有划分星座,后来天文学家为了填补这块空隙而安插了天猫座。

天猫座的命名很奇葩,意思是说只有眼睛像猫一样敏锐的人,才能看到这个暗淡的星座。所以,大家知道这只猫在那里就行啦!

天猫的旁边,一直到北极附近,是一块比天猫座更大更暗弱的区域,人们又想方设法在这里安插了一只长颈鹿,这就是鹿豹座。关于鹿豹座,我们同样只需要知道它在那里就行。

这些后来才有名字的星座,大都很奇葩。

鹿豹的周围,还有仙王、仙后、仙女一家子,以及仙女的情人珀尔修斯(英仙座)。这几个星座现在都离地平线太近,不太适于观察,这里就不多讲了。

例:仙后座

提一下仙后座吧,它比较重要。仙后的主体亮星够成一个M(或者W)形状,比较容易识别,它和北斗七星差不多正好位于北极星的相对两侧。

仙后座

和北斗七星一样,仙后座也可以用来指极,方法如图所示:

利用仙后座找北极

有北斗指极不就够了吗,为什么还要仙后呢?

会问这个问题的一定是北方同学。北斗和仙后分别位于北极两侧而同时绕北极旋转,目前北斗处于较高的位置,仙后则处于较低位置。到11月左右,二者的关系将反过来,仙后高而北斗低。

对于长江以南部分地区的人们来说,北斗(至少部分)将会落到地平线以下。此时,用仙后座来指极就成了最佳选择了。

其他:天龙座,长蛇座,武仙座……

回来看这张图,里面的星座应该差不多都讲到了吧。

春季星座图

啊,还有天龙座。天龙座也是个比较暗的星座,不过因为它就在北天极附近,还算容易辨认。

天龙座

有4颗星星组成了一个不规则四边形,这是龙的头。龙的尾巴则在大熊座(北斗七星)与小熊座(北极星)之间。

天龙座现在没什么名气,但是大约4000年前,也就是古埃及那时候,天龙座α(中国叫右枢)离北极最近,是当时的北极星,那时候它很重要。

天龙旁边有个武仙,这位武仙就是希腊神话里的大力士赫拉克勒斯。把武仙座里面比较亮的几颗星星连起来,其形象就是一个手舞足蹈的人,可以用这个方法记住它。

武仙座

有没有联想到“刑天舞干戚”?武仙座里有一个球状星团M13,在观测条件好的时候可以用肉眼看到。

OK,关于春季星空中的星座们,就讲这些吧。对于初学者来说,内容可能有点多,需要花时间消化一下。这个不急,可以慢慢来。
你看或不看,星空就在那里,不会消失。

虽然如此,还是要申明一下,本次课程是有时效性的。我们讲的是春季星空,到了夏季,今天提到的有些星座可能就看不到了。

对初学者的建议

认识星空跟识别花花草草一样,最重要的是实践,所以我建议大家今晚就行动起来。

对于初学者来说,我建议可以从这几点入手:
一、利用北斗七星或者仙后座找到北极星。
二、找到春季大曲线和冬季大三角,进而识别牧夫座、室女座、大犬座、小犬座。
三、找到狮子座和双子座。

掌握了上面几点,就是一个很好的开端。认识这部分星空后,以它们作为参照,其它部分的星空很快也都能认全。

还是那句话,每天只需要在回家路上花几分钟时间来看看星空即可,时间长了必有收获。

四、行星

1.行星概述

初识星空的人,如果辨别不了行星恒星的话,有时会带来一些困扰。所以这个问题还是值得讲一下的。

众所周知,太阳系有八大行星(可怜的冥王星被除名了),依照离太阳的距离由近及远,分别是:水、金、地、火、木、土、天王、海王。

其中金木水火土这5颗都是很亮的,我们在地球上用肉眼就很容易看到。

天王星的亮度最高可以达到6等,此时理论上肉眼可见,但实际很困难。至于海王星,则必须借助高倍天文望远镜了。

所以我们平时接触到的行星,主要就是金木水火土这5颗。

五行当中,我们现在能看到哪几颗呢?

就目前而言,除了火星因为离太阳太近,被太阳的光芒遮掩了看不到外,其它4颗在晚上10点以前都能看到。

以帝都为例,如果观测条件好,晚上7点半左右(这时候太阳已经下山,但天还没全黑),你会在西边稍偏北,离地平线不远的地方看到水星。

没见过水星不奇怪,很多人一辈子都没见过水星。比如哥白尼。

继续,把头抬高一点,我们会发现另一颗非常明亮的星星,那是金星。更高的地方还有一颗星星,那是木星,它比金星要暗一些。这两颗都是天还比较亮的时候就能见到的。

问:启明和长庚是同一颗星星吧?
答:是的,都是金星。

2.判断行星恒星的方法

问:怎么判断我们看到的某颗星是恒星还是行星呢?
答:额…恒星会闪?

行星的位置是在移动的,但这个需要观察一段时间才能看出来(单凭肉眼的话),这个方法不够实用。没错,最直观的方法就是看它闪不闪,闪烁的是恒星,不闪的是行星。

其中的原理大家自行百度,时间关系,我就不细说了。

想知道用闪烁程度来区分行星恒星是否可行,大家今晚亲自看看就会知道。
除此之外,由于所有行星(包括地球)绕太阳公转的轨道面之间夹角都非常小,这意味着行星在天球上的位置只可能处于黄道带附近,离黄道太远的肯定不是行星。

可是黄道在哪呢?这时候黄道十二宫就派上用场了,我们已经讲过其中的双子、巨蟹、狮子、室女。这些星座就是用来指示黄道位置的。于是我们又有了一种判别行星的方法。

如果你对黄道星座已经非常熟悉,知道什么位置有什么恒星,那么当某个星座上出现一颗不认识的亮星,那多半就是行星了。

问:黄道吉日的黄道指什么?
答:黄道就是从地球上看,太阳在天球上运行时走过的轨迹(地心系观点)。除了黄道,还有白道,是月球在天球上运行的轨迹。

3.区分金木水火土星的方法

第二个问题:怎么知道我们看到的行星是金木水火土中的哪一颗呢?
解决这个问题要稍微复杂一些,有时要几个因素综合起来看,不过有了经验也不难。

大小,在我看都是一样大,人眼分辨率达不到那个水平。

颜色是很有用的,特别是识别火星,因为其它行星都发白,就它是红色的。
金星在大多数时候是全天最亮的星星,天狼星已经是恒星里面最亮的了,金星的亮度还可超出它10倍以上,所以显得异常明亮。

且由于金星是地内行星,轨道半径比较小,所以它总是在拂晓前出现在东方,或者傍晚以后出现在西方,它出现时的地平高度不会超过40度。这些都是识别金星的特征。

水星是五行中最难看到的一颗,尽管它的亮度其实不算低。

这主要是因为水星的轨道半径太小了,所以它永远升不高,在它出现的方向上只要有高一点的物体遮挡,很可能就看不到了。相比较而言,附近的建筑物比远处地平线的山影响更大。

而且,即使水星在地平线以上,观测方向也没有阻挡,由于靠近地平线的地方光害太严重,或者云层较多,都可能使得它看不见。

所以,一年当中适合观察水星的时间是很有限的,刚才说了,最近正是观察水星的好机会,因为目前它在日落时高度达到了17度左右,已经算是很高了。

火、木、土都是地外行星,这意味着它们可以出现在天空中任何高度,如果看到一颗行星高悬夜空,那只能是这三者之一了(比如现在的木星就是)。

这3星里面,刚才说了,火星是红色的,很好认。

木和土星怎么区分呢?主要就是看亮度了,土星大多数时候比木星暗很多。
综合起来就是看出现的位置、看亮度、看颜色,有经验的之后凭这几点是不难区分五行的。

假如你有观星的习惯,经常注意各个行星的位置,那识别它们就更不是问题的,因为毕竟行星每天在天球上移动的步伐是很小的,不会突然乱跑。

好啦,行星的识别,就说这么多吧。

问:我经常会看到有星星和月亮相邻,偶尔会看到两颗星与月亮组成笑脸的景象,这些星都是行星么?
答:月亮也可以和恒星挨很近,甚至就从恒星前面路过,发生掩星现象。笑脸可以是月亮和两颗行星组成,也可能是月亮、一颗行星、一颗恒星组成。

要说的就是这些了,谢谢大家肯花这么多时间听课。讲得不好,多多海涵

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