天文小百科


天文觀測 (Astronomical Observations)

太陽的視運動 (Apparent Motions Of The Sun)
對地面觀測來說,太陽每天橫過天空一次 (由於地球繞一固定軸自轉)。隨著天球自轉,太陽與背景星空一同自東向西移動,天球自轉一周需時一日。這就是周日運動。而由於地球繞太陽公轉,對地面觀測者來說,太陽整年都在緩慢地向東移動,太陽橫過天球面上眾恆星,完成一周需時一年,形成周年運動。
天文單位 (Astronomical Unit, AU)
一個天文單位相等於地球太陽之間的平均距離。換言之,
1 AU1.5×1011
一般用於表示太陽系內的各種距離。
天赤道 (Celestial Equator)
位於天球面上一個想像中的大圈,在地球赤道的正上方。
天球 (Celestial Sphere)
假設所有天體都投影在一個以地球為中心,直徑無限大的圓球面上。這種假設是為了擬定從地球觀測天體的視位置 (apparent positions) 和視運動 (apparent motions) 而引入的一種模型。地球由西向東自轉 (self - rotation), 觀測者 (自覺本身是靜止的) 隨地球自轉時看見的天體好像以相反方向移動 (由東向西)。例如:太陽升於東方,沒於西方。我們可以形容天球的運動模式為由東向西自轉,自轉一周需時一天。附在天球面上的天體好像由東方被移往西方。
天球座標 (Coordinates)
天球的赤緯 (Declination) 和赤經 (Right ascension) 各自類比於地球的緯度 (latitude) 和經度 (longitude)。
天極 (Celestial Poles)
天球南、北極位於地球南、北極的各正上方。天球環繞南 北天極軸自轉一周需時一天。對地面觀測者來說,所有天球面上的天體彷彿繞著南、北天極作圓周運動。北天極位於小熊座 (Ursa Minor, The Smaller Bear) 內,而南天極位於南極座 (Octans, The Octant) 內。
四季 (Seasons)
地球環繞太陽公轉之軌道平面與赤道所成的夾角為 23.5°(相等於黃道天赤道所成的夾角) 當地球繞太陽公轉時,自轉軸所指的方向保持不變。在六月時,北半球比南半球接收更多陽光,故在北半球是夏天,南半球是冬天。在十二月時,情況剛好倒轉,造成四季循環不息。
冬至點 (Winter Solstice)
太陽在南方可以到達之最遠處。
北極星 (Polaris)
一顆接近北天極的亮星。對地面觀測者來說,它顯得幾乎是完全靜止的。北極星的位置視乎地面觀測者的地理緯度。例如:在北極觀測的北極星位於天頂 (zenith);在赤道觀測的北極星位於北方水線上 (horizon)。一般地說,北極星與水平線所成的夾角 = 觀測者所在的地理緯度。
光年 (Light Year, ly)
一光年相等於在一年之內,光線在真空中所走過的總距離。在真空中,光的速度為每秒走 3×108 米。
1 ly6.3×104 AU9.5×1015
光度 (Luminosity)
恆星於 1 秒內發出的能量總值。它決定於兩項因素:龐大的恆星具有較大的表面面積去發出光能,因此光度較大。熱恆星具有較高的表面溫度,故發出較多光能,因此光度也是較大。例如:具有較大表面面積的熱恆星一定很亮;具有較小表面面積的冷恆星一定很暗,但是具有非常大表面面積的冷恆星卻可以很光亮。
光強度 (Light Intensity)
每秒於每平米內所接收得的能量。
光譜分類法 (Spectral Classification)
把光譜資料與其相應的恆星表面溫度,歸納起來。例如:太陽是一顆 G 型恆星;織女星 (Vegas) 是一顆 A 型恆星。
自行 (Proper Motion)
一顆恆星在周年內角度位置的改變。我們在地球上觀測的恆星具有不同程度的自行 - 為找尋鄰近的恆星提供了寶貴的線索。如果一顆恆星的自行很小,那麼它可能離我們非常遠,亦可能它的運動方向幾乎與我們的視線方向相同。如果一顆恆星的自行很大,那麼它一定離我們很近。
行星 (Planets)
行星環繞太陽作近似的圓周運動。它們不能發光,以表面反射太陽光而發亮。太陽與各大行星之間的距離,相比於他們各自的直徑,實在是大得很。在我們的太陽系中,各行星與地球之公轉軌道差不多位於同一平面上。對地面觀測來說,行星顯得在黃道附近運動。行星在黃道帶內運動。越近太陽的行星繞太陽公轉得越快,故公轉週期越短。例如:地球之公轉週期 = 1 年;火星之公轉週期1.9 年;土星之公轉週期29 年。
昏星 (Evening Stars)
請參閱Astronomy Picture of the Day
在西方水平線上、於剛日落後的短暫時間內所見的內行星 (金星水星)。這是由於它們比地球更接近太陽,對地面觀測者來說,它們顯得經常在太陽附近。
度量字首 (Metric Prefixes)
普遍使用的度量字首以更便利的方式標明 10 的乘方。
  • 例如:K(千, 來自kilo) = 103= 1,000;M(百萬,來自mega) = 106= 1,000,000
  • 例如:1 千米 = 1 km = 1,000 米,1 百萬噸 = 1 Mton = 1,000,000 噸
恆星 (Stars)
一顆恆星透過在中心的核反應而產生能量。太陽是一顆恆星,它本身能發光和熱。太陽與最近的恆星半人馬座的比鄰星 (Proxima Centauri) 大約相距 27,000 AU,即相等於太陽與地球之間平約距離的 27,000 倍。我們現在可以看見成千上萬的恆星,這些恆星傾向於成群出現。許多恆星可能也擁有像我們太陽系般的行星系統。恆星會經歷完整的生命週期 (由出生至死亡),在不同年齡演化成不同的形態 - 其中包括原恆星 (Protostars)、主序星 (main - sequence stars)、巨星 (giants)、白矮星 (white dwarfs)、中子星 (neutron stars) 和黑洞 (black holes)。
恆星的視差 (Stellar Parallax)
恆星角度位置改變值的一半。恆星的距離越遠,視差越小。利用視差和根據三角學就可計算出恆星的距離。由於地球的大氣層限制了我們的分辨角度 (angular resolution),根據這個方法量度得最遠恆星的距離為 ~100 pc。
恆星週期 (Sidereal Period)
天體環繞地球運行至同一赤經所需時間。
科學標誌法 (Scientific Notations)
天文學上所牽涉的尺度範圍十分廣大,所以習慣以 10 的乘方表示非常大或非常小的數目。
  • 例如:105 = 100,000,103 = 1,000,10-3 = 0.001,10-5 = 0.00001
  • 例如:300,000 = 3×105,45,000 = 4.5×104,0.000062 = 6.2×10-5
秒差距 (Parsec, pc)
另一種天文學上常用表示距離的單位。
1 pc3.3 ly
星光 (Starlight)
當帶電粒子改變其運動速度時 (加速或減速),它們便發出電磁輻射 (electromagnetic radiation) (光是電磁輻射的一種)。熱氣體 (例如在恆星內) 內的粒子以高速運動,發生很多碰撞。碰撞改變它們運動的速度。發出光波 (一般而言是電磁波)。猛烈的碰撞釋放高能量光波 (短波長,高頻率)。溫和的碰撞釋放低能量光波 (長波長,低頻率)。表面溫度 (surface temperature) 較高的恆星發出較多光波 (光強度 (intensity) 較高)。
星座 (Constellations)
網上互動星座圖
肉眼可見之恆星群。現代定義為天球面上有非常明確疆界的區域。現代通用的星座有 88 個,其中有些是近代才加添的 (例如望遠鏡座 (Telescopium))。同一星座內的恆星通常沒有實際的連繫,恆星之間的距離可以非常遙遠。對地面觀測者來說,當天球自轉時,星座也隨之起落。地面觀測者所處之位置限制了他可以看見的星座。例如:居住在北半球的觀測者永遠看不見一些位於南面天空的星座 (因為它們永不在地平線上升起),但可以經常看見一些環繞北天極的星座 (因為它們從不沒落)。我們夜間只能看見與太陽方向相反 (opposite) 一面的星座。例如:一月晚上可以看見雙子座 (Gemini),卻看不見人馬座 (Sagittarius)。
星等尺度 (Magnitude Scale)
星等越低==>越光亮。例如:一等星比二等星更光亮;負一等星比零等星更光亮。星等是量度光強度的指標。
春分點 (Vernal Equinox)
太陽橫過天赤道正向北方移動。
秋分點 (Autumnal Equinox)
太陽橫過天赤道正向南方移動。
視大小 (Apparent Sizes)
一個圓形 = 360°;1°= 60';1'= 60"。例如: 太陽月亮的視直徑 0.5°;手指恰好在一條手臂外的闊度 1°;拳頭恰好在一條手臂外的闊度 10°。
視星等 (Apparent Magnitude)
地球量度之星等。物體越近顯得越亮;物體越遠顯得越暗。例如:近的燭光比遠的街燈顯得還要光亮些。視星等不能作為量度真實 (intrinsic) 光亮度的指標。視星等只能量度物體表面上的 (apparent) 光亮度 (於地面上接收得的光能量)。
視差方法 (Method Of Parallax)
適用於距離較近的恆星。當地球繞太陽公轉時,相對於較遠的背景恆星,一顆鄰近恆星的視位置會有所改變,而恆星在六個月期間的視位置改變,則視乎它與太陽的距離。
黃道 (Ecliptic)
就是地球太陽公轉的軌道平面與天球面相交的大圈。太陽周年在天球面上移動的途徑。黃道貫穿 13 個星座 (占星術 (astrology) 中用 12 個星座)。黃道天赤道相交 23.5°。
黃道帶 (Zodiac)
黃道為中心,寬18°的帶。
晨星 (Morning Stars)
在東方水平線上、於剛日出前的短暫時間內所見的內行星 (金星水星)。這是由於它們比地球更接近太陽,對地面觀測者來說,它們顯得經常在太陽附近。
夏至點 (Summer Solstice)
太陽在北方可以到達之最遠處。
絕對星等 (Absolute Magnitude)
假設所有星體與地球的距離完全相同時所求得的星等。可以量度天體的真實光亮度(物體所釋放的光能量)。
對數尺度 (Log Scale)
每星等之光強度相差大約 2.512 倍。例如:一等星比二等星光亮 2.512 倍。二等星比四等星光亮 2.512×2.512 倍。相差五個星等 = 2.5125100 倍光強度。
歲差 (Precession)
天極不斷作緩慢的圓周運動 (週期約為 26,000 年),北天極的位置因而不斷地改變。例如:五千年前的北極星是天龍星座a星(Thuban (a Draconis)),而 12,000 年之後就會指向織女星 (Vega)。