五月天象大发现——北京市第二十中学教科室“科技云课堂”(7)

最近五月的天空十分热闹，有不少值得一看的天象，有些肉眼可见，但有些如果想要观测的更加清晰，还需要我们借助一项工具——望远镜。望远镜在天文观测当中有着重要的作用，起初，伽利略将望远镜指向了夜空，带我们领略了浩瀚的宇宙。其实望远镜的基础原理很简单，使用普通的材料就可以完成一个简易望远镜，下面我们一起来试着做一个吧！

一、望远镜的制作

问题：如何制作折射式望远镜？

材料：两个直径略有差别的硬筒、凸透镜焦距不同（400mm和25mm）米尺等

制作步骤：

1.将一筒插入另一个筒中，两个之间可以移动调节，但不会滑脱。

2.将长焦放在筒的外部一端，用胶带将物镜固定此处。

3.将短焦放在内筒的尾部。

4.将米尺固在，从5米外通过目镜看米尺，调节内筒，以便清楚读出米尺上的数字。

5.用望远镜观看室外远处不同的物体。（注意：不能直接看太阳，会灼伤眼睛）

二、望远镜的使用

下面我们试着用它来看看五月那些“不能错过”的天象吧！

1.“一彗未平，一彗又起”swan彗星冲鸭！

彗星是什么？

彗星的本体并没有影视作品或者古老传说中那么玄乎，甚至有点“土”。它们是一种包含大量的灰尘的冰质天体，是吸收了太阳光和大量热量就会挥发并喷射物质的“脏雪球”。它们起初是太阳系边缘冰冷世界的居民，偶尔会受到扰动，进入内太阳系来一次“长途旅行”。

彗星渐渐靠近太阳，被太阳加热后，位于彗头的彗核会开始挥发物质，喷射尘埃颗粒，这些尘埃被彗星丢三落四“甩”了一路，形成条带状的尘埃彗尾并反射阳光。

同时，彗星喷射出的一些物质还会因太阳风中的带电粒子激发发光（和地球上的极光的发光原理相同），这些粒子会被太阳风吹成一个条带状且色彩鲜艳的离子彗尾（通常为蓝色或者绿色），“blingbling”直接变成一场跨度数百万公里的“太空极光”。

   “一彗未平”？

上个月备受关注的这颗编号C/2019 Y4（ATLAS）的彗星预报肉眼明显可见，还有预报说它的亮度要直逼太阳，它很可能是北半球翘首以盼二十多年终于等来的大彗星。ATLAS彗星（C/2019 Y4），在2019年底被发现于火星与木星轨道之间，它原本是一颗不起眼的黯淡彗星，但是随着一些天文台和大量天文观测者对它的亮度进行了观测，我们渐渐发现这颗彗星增亮的趋势十分惊人，甚至可以说十分惊悚：按照这样的趋势一直延续下去，彗星在今年五六月份靠近太阳时，亮度将和太阳相近——甚至超过太阳！

然而由于我们对彗星的观测手段基本上停留在地面观测上，无法获知每一颗彗星的结构信息，彗星内部的活动也难以预测，历史上就出现过彗星解体事件。像这颗Atlas彗星就“不负众望”——碎了（彗星彗核不断凝聚导致）。

   “一彗又起”？

虽然上一颗超亮的彗星解体了，但人们观测彗星的热情依然高涨，此时天鹅彗星（C/2020 F8 SWAN彗星）正在悄悄靠近太阳系，南半球的天空已经可以观测到它的尾巴，让我们一起来了解一下这颗彗星吧！

C/2020 F8 SWAN彗星发现于今年3月25日，目前已经达到5等的亮度，这颗彗星被发现的时候已经有8.5等的亮度，之后亮度平稳增长，在4月底出现了小爆发，目前正处于爆发增长后的平缓阶段，亮度已经肉眼可见。

C/2020 F8 SWAN彗星的观测数据，可见目前正在一个爆发后的停滞阶段，但总体亮度变化情况乐观（黄线为预测亮度变化情况，十字为观测数据点）数据来源：COBS

目前SWAN彗星没有解体“熄火”的迹象，但是它的轨道是一条双曲线轨道，这意味着它很可能是首次进入内太阳系。从未接受过烈日考验的SWAN彗星下一步的发展情况如何还不可知。

接下来，彗星还将进一步靠近地球和太阳，亮度还会继续上升。SWAN彗星会先于太阳升起于东方至东北方，天文晨光始（天刚刚开始亮）之前，彗星可以达到4-6度的地平高度，最大亮度预计在3等左右（与猎户座大星云的亮度相当）。在大气通透的地区肉眼勉强可见，最好用双筒望远镜观察。

观测建议：五月中下旬，黎明前、傍晚后的低空。建议使用望远镜观测。避开东北方向高大的遮挡，也尽量在光污染较少和大气通透的地点。

2.看！大“金牙”！

可别想歪，这个大“金牙”指的是金星由于相位变化，呈现出弯弯的“月牙状”。在五月中下旬，金星由于相位变化，“金牙”也会越来越细，快带上你的设备来试着观测一下吧！看看你能观测到多细的“金牙”呢？

观测建议：带上一个望远镜（普通的双筒望远镜也可以观测哦！），选择天气晴朗的傍晚时刻，向西观测。

3.什么！月亮又要偷偷聚会了！

听说这次月亮邀请到了土星、木星、火星、水星、金星分批来做客。其实是迎来我们常说的“行星伴月”现象啦！

“行星伴月”：指的是从地球上观测到行星与月亮位置靠的很近，但不在同一经度上的现象。每个月月球都会依次与五大行星相“伴”。只是太阳实在太亮了，当五大行星或者月球运行到太阳附近的时候，我们就极难观察到它们之间相伴了。

而在新闻报道中我们还会经常听到另一个很像的名词“行星合月”，这又是什么意思呢？我们也来了解一下。

“行星合月”：行星与月亮视赤经相同的时候称为“行星合月”。也就是行星和月亮正好运行到同一经度上，两者距离达到最近。一年中行星合月的现象会发生几十次，除“金星合月”之外，“木星合月”是观赏效果最好的。尽管一年中行星合月的现象会发生多次，但并不是每次都能看到，发生圆月会木星的几率更低，几乎只有1/30。

综上，伴月是一个过程——只要视觉上月球离某星比较近，我们都可以认为这是某星伴月；而“合”是一个天文学概念上的时间点，要求位于同一赤经上。从地球上观看，有时月亮甚至会将行星遮挡住，这便是“月掩行星”了。

本月中下旬将出现两次行星伴月现象，一次水金极近现象，一起来看看吧！

观测建议：

5.13-5.15“土木火伴月”，黎明出现在东南低空，可肉眼观测。

5.22“水金极近”，傍晚出现在西方低空。二者视距离只有1°，也就是一个手指头的距离。亮度较低，肉眼观测难度较大。

5.24“水金伴月”，傍晚出现在西方低空。

北京市第二十中学防控疫情宣传报道组稿件

课程指导教师：张欣悦

图文设计：程磊，张振峰，陈泽娅

审核：吴刚

总编：孙玉柱