你可能会在夜空发现的其他现象
在本书中,你会看到许多天体现象的照片,包括月食、日食、夜光云、闪电和地球南北极充满活力的极光等。这些图像是从地球或者国际空间站拍摄的,国际空间站是围绕地球公转的人造航天器,运行高度距离地面400千米左右。此外,你还将发现从地面以及太空望远镜拍摄的深空图像,这些图像显示,宇宙中几乎没有望远镜看不到的现象,连黑洞都可以直接成像。不过仙女座星系是一个例外,它是我们可以用肉眼观察到的最遥远天体,距离我们253.7万光年。
除了深空天体,你还会看到几张流星雨的图像,例如,狮子座流星雨(由坦普尔—塔特尔彗星碎片形成)或英仙座流星雨(由斯威夫特—塔特尔彗星碎片形成)。当地球经过彗星的轨道时,彗星的尾部会留下一些碎片,流星雨就出现了。虽然流星雨有时可能会被光污染或满月的亮度所掩盖,但它们可以在空中持续出现数小时。彗星也是非常罕见的天体奇观,我们通常不用望远镜就可以看到。比如,哈雷彗星是唯一一颗经常回归地球的彗星,许多人一生中可以看见一次,运气好可以看见两次。哈雷彗星最近一次回归是在1986年,它每隔76年回归一次。
在一年中大部分时间内,夜空中还有一些可见的行星,比如,水星、金星(天空中第三明亮的天体,仅次于太阳和月亮)、火星、木星和土星等。如果你想知道如何区分恒星和行星,答案其实很简单。恒星发出核聚变产生的光,而行星只能反射恒星的部分光。如果我们判断夜空中的某个天体是行星,主要依据是它的位置相对于背景恒星会发生移动,并且其亮度根据与地球的距离不同而变化。恒星则相反,由于地球大气中的湍流作用,恒星似乎也会不断闪烁,那些距离地球更近,且相对较大的恒星会发出更稳定的光。如果你可以识别出天空中的两颗行星,并将它们用一条看不见的线连接,那么你已经找到了黄道面的一部分,黄道面也是太阳每天升起和落下的轨迹。实际上,如果你沿着黄道面观测,就可以发现更多行星。
本书还为你展示了超新星爆发的图像。超新星是我们已知的宇宙中最大的爆发之一,一颗大质量恒星在演化末期可形成1型超新星(恒星从伴星吸积物质时,引发大规模的核反应)或2型超新星(当恒星的核燃料储备减少之后,在其自身引力作用下坍缩)。尽管我们无法准确估计超新星爆发出现的频率,但科学家推测,它们每20年到200年发生一次。由于空间中的气体和尘埃云阻碍了观测,所以我们看不到宇宙中许多的超新星爆发。自有记录以来,最后一个在白天都能看到的超新星爆发是在1572年。1006年,我们发现了有史以来最明亮的超新星爆发,它位于更遥远的宇宙,爆发的亮度超过了金星的16倍,这次事件同时被中国、日本、伊拉克、埃及和东欧的观察者所记录。
超新星爆发是一种比较少见的高能天体事件,本书也有我们日常能见到的天体景象,如银河。在北半球,银河在夏季时高挂于天空,冬季时在天空的位置就没有那么高了;在南半球,冬季时银河则高高挂在我们的头顶。世界各地一览银河的最佳时节是3月中旬至10月中旬,在这段时间内,太阳不会遮挡明亮的银河系中心(银河系的核心)。在北半球,你可以在南部的天空看到银河系中心;在南半球,你需要往北观测才能找到。大多数情况下,银河就像一条横跨天空的云带。银河系中心附近的区域非常厚实并呈隆起状,因为这里有成千上万颗恒星,它们与我们相距数光年。许多天文学家和天文摄影师建议在黑暗的环境中观测银河,具体说来,需要半径30千米内没有路灯,如果你在北半球,夏季的晚上11点左右就是一个理想的观测时间。
虽然我们可以看到遥远的宇宙天体,但我们也能识别离地球更近的天体现象。比如,白天或晚上你都可以看到轨道上国际空间站,这个人造物体距离地球表面大约400千米,以每小时2.8万千米的速度运行。NASA甚至开设了一个追踪国际空间站的网站,并告知观测空间站的特定时间和地点。在某些时候,国际空间站是夜空中第三亮的物体,这取决于其位置——比如,在靠近地平线或距离地平线较远的位置时,国际空间站显得更亮。
天文学家经常建议我们要学会用肉眼识别行星和星座,并了解它们一年四季的位置变化。用这种方式观测天空,会让使用望远镜观测变得更加容易。天文学家还建议在寒冷、晴朗的冬夜观察天空,因为夏天的大气湿度更高,会产生朦胧的水汽遮挡,对观测造成干扰。最好是在新月时观测夜空,这样可避免满月的光芒对观测夜空造成干扰。如果你想使用天文望远镜或双筒望远镜观察月球,最好在蛾眉月时期进行观测,因为这时月球的阴影会提供更多的细节和月面地貌。
尽管你所处的位置、天气条件和光污染水平将极大影响你对夜空的观测,但天文望远镜和双筒望远镜会帮助你识别宇宙天体,例如,星团或土星环。借助望远镜等设备,我们可以看到超过9000颗恒星;在不使用望远镜的情况下,肉眼只能看到约2000颗恒星。在这些恒星中,只有少数在亮度和大小上与我们的太阳类似,即处于中年的黄矮星。其余恒星比我们的太阳要大得多,亮度通常是太阳的数千倍。在城市地区,大约可观测到400颗恒星,天空中最亮的50颗恒星中,半人马座阿尔法星(距地球4.367光年)是最暗的,它的亮度仅为太阳的1.5倍!一些观星者报告说,他们在白天的天空中看到了特别明亮的恒星,但这并不寻常,除非在日食期间才有可能。