十月的星空

绘制彗星轨道的若干困难


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在准备此类文章时,几乎唯一的真正困难出现在发现新彗星时。为了详细介绍彗星在随后一个月内的运动,作者必须事先掌握彗星未来五到六周的位置星历;但这并不总是能及时获得。实际上,通常在彗星出现一周后就会计算出近似轨道,并在两到三周后预测其运动。但是,这些初步轨道通常不是很准确。可以用一个例子来说明这个困难,即找到一个通过三个点 A、B 和 C 的圆的确切大小和位置,这三个点彼此靠近,并且几乎但并非完全在一条直线上。如果我们假设已经观察到点 B 的位置,并且在将其放置在 B' 而不是其真实位置时犯了一个小错误,那么我们的计算将引导我们得到圆 A.B.C.D,而不是正确的圆 A B CD。在原始观测覆盖的区域内,这两个圆将非常接近,但在该区域之外,它们将以不断增加的速度相互偏离。计算彗星轨道的数学过程与这个简单的例子非常相似,尽管要复杂得多。因此,很容易看出,在彗星的观测位置之一上的一个小误差(计算基于此)可能会在尝试通过这些计算来预测彗星在比原始观测覆盖的时间长十倍或更多的时间间隔之后的位置时,产生更大的误差。因此,使用彗星的初步轨道来预测其超过两到三周的运动是不值得的。在这段时间结束之前,可以获得更多的观测结果,并改进轨道确定(正如在我们的图表中,很明显,如果我们观察到 C 和 D 之间圆上的两三个点的位置,即使误差与点 B 的情况一样大,整套这样的观测结果也足以相当准确地确定真实圆的位置)。由于这些原因,在给定月份的 15 日或 20 日之前可以获得预测彗星位置直到该月末的星历,这是一种例外情况,而不是惯例;这也解释了为什么在这些专栏中出现的关于新发现彗星的预测有时可能显得含糊不清。上个月提到的布鲁克斯彗星就是一个例子。在这个例子中,早期的亮度估计似乎也太低了。这颗彗星不仅肉眼可见,而且相当显眼。它的轨道现在已经相当确定,近日点通过发生在 10 月底附近,距离太阳约 4000 万英里。在本月的前几天,它将在傍晚的天空中可见,尽管那时处于上弦月的月亮会干扰观测。然而,用双筒望远镜识别彗星的大而弥散的头部应该没有困难。在本月晚些时候,它将在极点和太阳之间穿过,并且在几天内,将在傍晚和早晨都可见,在天黑后在西北方低空,在黎明前在东北方低空。在靠近月末的近日点时,它将在室女座,在太阳升起前两个多小时升起,并且在新月过后,当早晨的天空黑暗时,应该是一个相当显眼的天体。星空。在我们地图描绘的天空外观的时刻,银河系形成一个巨大的拱门,几乎穿过天顶。沿着这条拱门有许多美丽的星座:人马座,在西南方低空;天鹰座,在同一象限中高高升起;天鹅座,几乎在头顶,但在天顶略西;天琴座,在天鹅座的西边;仙后座,在东北方高空;不太显眼的仙王座,正好在北极星上方;英仙座,在东北方中等高度;最后是御夫座,刚刚在他下方升起。大熊座在西北地平线附近低空,而天龙座,盘绕在小熊座周围,位置较高。牧夫座几乎已经在西北方落下,而北冕座则非常低。武仙座略高一些,正在向天琴座方向移动。蛇夫座和巨蛇座也只在西方天空留下几颗星。摩羯座和宝瓶座占据了南方天空一大片暗淡的区域。在它们下方是一颗孤立的星星,由于它的孤单而显得格外明亮。这就是北落师门,南鱼座中唯一显眼的天体。附近一条由五颗四等星组成的水平线,没有在我们的地图上显示,但在晴朗的夜晚很容易看到,构成了该星座的其余部分。北落师门之所以引人注目,是因为它位于可测量的距离之内,尽管不是最靠近的恒星之一。它的视差为 0.14 角秒,对应于 26 光年的距离,而它的实际亮度约为太阳的 15 倍。在北落师门下方,现在位于子午线上的是位于遥远南方的天鹤座星群。它的两颗最亮的二等星几乎刚刚升起在纽约的地平线上,但在较低纬度地区,它是一个显眼的星座。飞马座大四边形靠近天顶,位于东南方。仙女座正好在左边,三角座和白羊座在她下方。金牛座正在升起,在正东略偏北。鲸鱼座和双鱼座占据了东南方的天空。行星。水星在 23 日之前是晨星,届时它将运行到太阳背后,并变为昏星。在本月初,它比太阳早一个多小时一刻钟升起,应该很容易看到。到 15 日,它消失在太阳的光芒中,并一直保持到 11 月过半。金星也是一颗晨星,但离太阳远得多,而且非常显眼——在 21 日达到最亮。她在 1 日凌晨 4:15 左右升起,在 31 日凌晨 3 点之前升起。在 18 日下午 1 点,她与月球会合。尽管在月球以南几度,但那时可以用肉眼很容易地找到她——她极高的亮度使她即使在中午也清晰可见。火星在金牛座,离毕宿五不远,在 1 日晚上 8:30 左右升起,在 31 日晚上 6:30 升起。它正在稳步靠近地球,到月末时,距离地球不到 5000 万英里,这使它看起来非常明亮。木星在本月初是昏星,在晚上 7 点左右落下,并且太靠近太阳而不容易看到。由于它在 23 日通过合相,因此在本月晚些时候实际上是看不见的。土星在白羊座,正在接近冲日。它在本月中旬晚上 7 点之前升起,并且在午夜之前很容易看到。天王星在 19 日与太阳成直角,可以在傍晚的西方天空观测到。海王星在 17 日在太阳的另一侧处于类似的配置,并且在早晨的天空中可见。月球在 10 月 7 日晚上 11 点满月,在 14 日晚上 7 点下弦月,在 21 日晚上 11 点新月,并在 30 日凌晨 2 点上弦月。它在 11 日离我们最近,在 27 日离我们最远。本次新月以日环食为标志,日环食在一条从咸海穿过土耳其斯坦、西藏和中国南方,然后穿过菲律宾南部,以及新几内亚的区域可见。作为偏食,它将在整个南亚和澳大拉西亚(从印度到西伯利亚,从日本到澳大利亚南部)可见。除了已经提到的 18 日与金星的合相之外,月球还在 10 日靠近土星,11 日靠近火星,14 日靠近海王星,21 日靠近水星,23 日靠近木星,29 日靠近天王星,所有可观测到的合相都不近。普林斯顿大学天文台

大众科学 Magazine Vol 105 Issue 15This article was originally published with the title “The Heavens in October” in 大众科学 Magazine Vol. 105 No. 15 (), p. 320
doi:10.1038/scientificamerican10071911-320
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