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金星凌日凌日观测

时间:2018-06-29 06:04来源:中国国家天文
光学现象 在金星进出太阳表面的过程中,会发生一系 列有趣的光学现象,非常值得观测。金星凌日,它是天文摄影数量较多的事件之一。众多科学性和艺术性的影
光学现象

在金星进出太阳表面的过程中,会发生一系
列有趣的光学现象,非常值得观测。金星凌日,它是天文摄影数量较多的事件之一。众多科学性和艺术性的影像,不断地从可以看见凌日的区域:欧洲、非洲、北美洲和亚洲产生。以科学的角度来说,专业的天文摄影家注重的其中的科学性,以期能够从中发现什么。而以美学的观点来说,凌日影像可以分成数类。一类的主题在于捕捉清晰太阳盘面上的凌日金星。一类着重于捕捉双重凌日,例如有金星和飞机或金星和低轨道国际太空站的暗影同时出现在日面上等。一类则含有趣味型态的云朵。例如,右面这张从美国北卡罗莱那州拍摄的影像。影像中金星黝黑的剪影,乍看之下,很容易被误认是一小团具有不寻常外观的云。

黑滴和晕环现象

金星入凌和出凌时,细心的观察者可能会发现所谓的“黑滴”现象。实际上,当我们对着光亮,将两个手指逐渐靠近,当很接近的时候,可以发现尽管手指还没有接触,就能够看到上下手指之间有阴影把它们联系了起来,手指像水滴一样“粘连”到一起,这就是所谓的“黑滴”现象。
在凌始内切和凌终内切时,即太阳边缘和内行星边缘互相靠得很近即将接触时,会发现有非常细的丝将两个边缘连接,这就是凌日时的黑滴现象。其成因已于2004年科学家通过对当时发生的凌日现象的观察后解答了,认为是地球大气层的扰动及部分望远镜的解像力不足而产生的光学假象,并非由金星的大气层造成。其实此前,亚利桑那大学的格伦·施耐德和他的两位同事就曾在一篇论文上指出,他们已经证明“黑滴效应”不可能是金星大气所产生的效应,因为他们看到“水星凌日”时也出现了“黑滴效应”,而水星是一颗没有大气的行星。由此他们总结说,黑滴效应的出现是图像的不清晰(地球大气之故或望远镜有缺陷)和太阳圆盘的亮度越靠近它的边缘就越暗的结果。
此外,在入凌和出凌阶段,有时候金星视面边缘会镶上一丝极细的“晕环”或“光环”。这个“晕环”是由于金星大气层顶部反射、散射阳光形成的。使用目镜投影方式可看到它,但如果将望远镜加滤光片则会更清楚。

观测要点

金星凌日难得一见,但要成功观测凌日现象必须作好充分准备。首先必须注意保护自己的眼睛。切切不可用普通的太阳镜来直接观测太阳。无论采取什么样的方法来观测,都不要长时间地凝视太阳,必须经常让眼睛休息片刻。观察“金星凌日”与观察太阳黑子的方法类似,但无论采用何种方法,都必须十分注意眼睛的安全,不能让阳光伤害眼睛。通常有以下几种方法:
2012-6-6拍摄于广州市的金星凌日
2012-6-6拍摄于广州市的金星凌日
1、目视法:借助滤光镜(巴德膜)或电焊防护用的黑玻璃等减光片,肉眼就可观察到“金星凌日”。从保护眼睛的角度看,无论什么方法,观看“金星凌日”,持续时间都不要超过10秒。
2、摄影和录像法:用装滤光膜的相机或摄像机把“金星凌日”的过程记录下来,供日后研究、观赏。
3、望远镜法:在望远镜前方(物镜)装上滤光膜(巴德膜)观察,可观察“金星凌日”的大气现象和“黑滴”现象。
4、投影法:通过望远镜,把太阳投影到白色的板面上进行观察。这样做,安全可靠,又可供多人同时观看。

人类观察史

世界上第一个用肉眼观察金星凌日的人是阿拉伯自然科学家、哲学家法拉比(870至950年),他在一张羊皮纸上写道:“我看见了金星,它像太阳面庞上的一粒胎痣。”据分析,法拉比目睹到这次金星凌日发生在公元910年11月24日。

世界上第一个向世人预告金星凌日是德国伟大的天文学家开普勒(1571至1630年)。他在1629年出版的《稀奇的1631年天象》一书中写道:1631年12月7日将发生金星凌日。
世界上第一个用天文望远镜观察金星凌日是英国的天文学家霍罗克斯(1619至1641年)和克拉布特里。他俩在1639年12月4日用望远镜观察到十七世纪最后一次金星凌日。
世界上第一个提出用金星凌日测量太阳视差和日地距离(天文单位)的人是英国天文学家哈雷(1656至1742年),他在1716年建议在世界各地联合观察金星凌日,并论述了利用金星凌日测量太阳视差的方法,这是当时精确测定太阳视差的理想方法。

世界上第一个发现金星有大气存在的人是俄国科学家罗蒙诺索夫。他在1761年6月6日在圣彼得堡附近的天文台进行了认真观测。他发现,当金星凌日刚刚开始,看到金星边缘刚刚与太阳边缘接触时,在金星周围有一非常模糊的微微发亮的圆环。经过仔细分析,他认为,在金星周围应该存在大气,当金星接近太阳时,太阳光经过的大气折射在金星周围形成亮环。这是第一次指出金星上存在大气。我们已经对金星大气有了更多的了解,知道它的主要成分是二氧化碳,还有少量的氮气等成分。

本世纪最后一次“金星凌日”2012年6月6日早晨上演。2012年6月6日上午06:10,天宇将上演“金星凌日”的精彩天象。这是本世纪的第二次“金星凌日”,也是最后一次,堪称世纪绝唱。届时日面上有颗小黑点缓慢走过,持续时间达六个半小时。 各地时间如右图。
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