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月亮及行星观测指南 ——路边天文用 北斗研习部 徐宇杰 一、月亮观测 月亮观测是路边天文主要的观测对象之一。如果天气晴朗且不是农历月初或月末，人们用肉眼就能看到月亮，但是每一个第一次从望远镜中看到月亮的人都会感到诧异，因为从古到今，月亮积淀了太多的神话传说，而当我们把上面的细节拉近到人们可以清楚地观察到的时候，大多数情况下是颠覆了他们原先对于月亮的认识与了解。以下介绍月亮观测，尤其是在路边天文观测中的一些要点或常识。 （一）月亮简介 1．概述 月亮俗称太阴，是地球唯一的天然卫星，普遍认为是距今46亿年前形成的，其成因有分裂说、俘获说、同源说和大碰撞说等。月亮直径3476公里，质量7.35*1016千克，距地球38.4万公里。月亮的运动既有自转又有公转，且周期均为29.3天，所以我们在地球上看到的总是月亮的同一面，根据计算约占月亮总面积的55%。 2.月球表面 在地球上观察月球表面，发现上面有明暗不同的地方。其中暗的地方是月海，是月亮上低洼的地方。比较多的人认为月海是小天体撞击月球时，撞破月壳，使月幔流出，玄武岩岩浆覆盖了低地，形成了月海。。在40～39亿年前，月球曾遭受到小天体的剧烈撞击，形成广泛分布的月海盆地，称为雨海事件。在39～31.5亿年前，月球发生过多次剧烈的玄武岩喷发事件，大量玄武岩填充了月海，厚度达0.5～2.5千米，称为月海泛滥事件。月海因此而成。通过望远镜观察还可以看到月亮表面一个个环形山，现在认为是陨石撞击形成的，其中许多比较大的环形山都以世界上的一些历史名人命名，如万户、祖冲之、哥白尼、伽利略等。月海和环形山的分布如下图。 图 1 本照片由笔者2009年10月3日摄于山西朔州 3.月球的运动 月球在绕地球公转时，会因太阳照射角度不同而出现不同的月相，所以了解月面变化的关键在于月球在绕地球公转时所处的位置，而且月相出现的时间，也和前述原因有关。当月球公转至月球上弦位置时，下午就可以见到月亮；而在下弦位置时前半夜（午夜12时以前）看不见月亮，上午仍可以见到西方天空的月球。 图 2 月相变化示意图 月球在绕行地球公转时，因为椭圆轨道的关系，使得我们可以多看到月面东侧与西侧的少许部分，这称为月球的经度秤动；由于月球的自转轴与月球公转轨道面有6.7度的夹角，我们可以看到月球在天上“点头”的情形，这种现象称为月球的纬度秤动。 （二）月球观测 月球的观测手段有两种，一种是肉眼直接观测，另一种是望远镜观测。前者可以学习观察月面的圆缺周期以及对月食的观测，后者用于清楚地观察、辨认月球表面的海和环形山等。 1.观测月面的目镜倍率选择 （1）低倍目镜（Or40或Or25等低倍目镜，Or是奥索史考匹克型目镜的缩写，下同） 使用口径125毫米以下的中小型折射与反射式望远镜，物镜焦距不会太长，所以使用25毫米焦距目镜来看整个月面刚好。如果使用口径200毫米以上的天文望远镜，则用40毫米的目镜观察，使月亮不超出目镜范围。 （2）中倍目镜（Or18或Or12.5等中倍目镜） 月面上的海、山脉和大型环形山都要用中倍目镜来看。 （3）高倍目镜（Or9或Or6等高倍目镜） 月面上的小山，最适合用高倍目镜来观测，不过最好选择赤道仪，否则不断调节经纬仪是一件很累人的事，此外还必须不断调整微调杆进行追踪。 2.观测日期和时间的选择 可以看出月面西部的海比较多，环形山在月球表面几乎分布比较均匀，但是从月相可以知道要想观察海必须在阴历每月十五、六之后，但是对于路边天文而言，此时对月球的观测已在午夜之后并且一般人对海的兴趣不是很大，毕竟用肉眼就可以分辨出来，无需望远镜，所以这些时候一般不是观测月球的路边天文的最佳时机。而在每月初七、八，可以看到月面东部部分海，但是在月亮明暗交界处可以更清楚地看到很多环形山，并且从傍晚天黑一直到晚上9、10点整个月球的位置都在适宜观测的范围内，所以更有利于路边天文观测。这里需要说明为什么不选择每月十五、六满月时观测。虽然这时我们可以看到整个朝向我们的月面，但是由于月亮反射太阳的光还是比较强的，所以用望远镜观察，这些强光会掩盖月面的一些细节，比如环形山之类的，不利于观察。如果天气晴好，从望远镜观测月球反而还会感到刺眼，甚至不得不借助月球滤光镜，应该说对于路边天文而言是没有多大必要的。 二、行星观测 在太阳系八大行星中，天王星和海王星等远日行星由于公转周期长，距离地球很远，所以在路边天文一般不作为观测对象（除非它们处在距地球最近的位置附近时，这属于特殊天象），在日常路边天文中，火星、木星、土星、金星和水星经常被作为观测对象。其中木星、土星距地球也较远，但是它们属于巨行星，木星的亮度很高，如果用高倍目镜观测可以看到上面的条纹和著名的大红斑，还有最初由伽利略发现的4颗卫星（木卫一到木卫四）；土星可以看到漂亮的光