何志义 发表于 2014-7-7 09:25

转《木卫的肉眼观测》

《木卫的肉眼观测》

刘金沂(中国科学院自然科学史研究所)

一般书刊中都认为木星的四颗大卫星是伽利略于1610年用望远镜首先发现的。1980年出版的不列颠百科全书第十五版则认为是伽利略和西蒙·麦立阿斯(Simon Marius)相互独立地发现的。有些书中说,用肉眼无法看见这四颗大卫星,因为它们离明亮的木星太近了。但是今年第1期《自然杂志》报道了中国天文学史家席泽宗最近的观点:木星的四颗大卫星是肉眼可见的,两千多年前的中国战国时代天文学家甘德就看见过。
肉眼能否看到木卫?肉眼看木卫需要什么条件?中国古代天文学家是否具备这些条件?为此我们做了一系列观测验证。
1981年元旦以来,在太原,一位天文爱好者坚持每天观测,至今未能看到木卫,原因是城市灯光太强,3m以下的星就很模糊。
1981年1月,在北京东城区,未能看到木卫,原因也是城市灯光太亮,使4m以下的星无法看到。
1981年2月,在昆明天文台,木星与太阳角距约150度,几位少年天文爱好者亦未能看到木卫,该地距城市约5公里,仍有灯光干扰,空气也不清洁。
1981年3月9-11日,在河北省兴隆县山区,该地海拔970米,空气清洁,大气宁静度好,远离城市灯光,天气晴朗,无月,几乎无风。此时在木星冲(3月26日)前半个月。有8人看到了木卫,其中有1人看到3颗木卫,有3人看到2颗木卫。
观测前测验了每个人的目力,选择了狮子座内一块天区,参加观测的4名中学生都能看到6m.50以下的二颗暗星,有一位同学看到了一颗7m.12的星。接着观看了北斗七星中的开阳(ζ UMa)和辅(80 UMa),两星相距约11′,木星的四颗大卫星冲时到木星的角距都在11′以内,这就给我们11′是多大的印象。有了这些准备以后,我们在1981年3月10日0时~1时30分和3月11日0时~1时30分对木星进行肉眼观测。各观测者在不同地点独立画的图景如图1。
把这些目视结果和另外几位观测者同时用小型反射望远镜(口径12cm)所看到的情况(见图2)进行对比,就可看出,肉眼看到的同望远镜里看到的基本一致。
观测归来以后,我们从美国《天文年历》(Astronomical Almanac 1981)中查得木卫二、四位置(见表1):表1

因此,在3月10日的观测时间里木卫二是不可见的,在3月11日的观测时间里木卫四是不可见的。再结合美国《天文年历》中给出的木卫方位图我们可以判明,3月10日几个观测者看到的是木卫三和木卫四,因它们靠得太近,肉眼无法分辨,有几个观测者在另一侧看到的小星是背景恒星GC 17136,3月11日俞红芳看到的是木卫一和三以及另一侧的木卫二,其他几位观测者看到的是木卫三及另一侧的木卫二,较远的为同一背景星。
综合我们的观测结果如表2所示。
通过我们的观测验证,说明用肉眼看木卫是可能的,但必需有良好的条件,如视力好、空气清洁、透明度好、远离城市灯光,还要有好的时机,即选择木星冲前后无月的晴夜,只要木卫距木星在2角分以上都可以看到。观测时应有耐心,先适应五、六分钟,不要为木星的光芒扰惑。注意看木星白色光芒附近是否有红色的光芒,只要你能看出异于木星的红光,再仔细凝神就会发现紧贴着木星的很稳定的小红星,这就是木卫。上面这些条件对于勤于观测、精于观测的中国古天文学家来说都是具备的。我们所见木卫的情况正如中国古代天文学家甘德所记录的:木星“若有小赤星附于其侧”,这说明那是一个很真实的记载。
顺便说一下,我们看到的木卫三是淡红色的,同一些天文书中说的黄红色、橙红色是一致的,同甘德的记录也是一致的,说明甘德看到的很可能是木卫三。据俞红芳的观测记录,她看到的木卫二是白色的,一些天文书中有说木卫二是红黄色,也有说白色。我们没有单独看到木卫四,那是因为我们只观测了两天,一天它与木卫三重迭,一天是上合,若长期观测,或事先得到木卫星历表,把时间选得恰当(如选择3月7日),肯定木卫四肉眼也是可以见到的。有兴趣者还可以再做观测。
作者感谢北京天文台及该台兴隆观测站的许多同志,他们提供的大量帮助使我们得以完成这项观测任务。
表2

原文刊登在1981年7月号《自然杂志》

杨泽生 发表于 2014-7-7 10:26

好神奇!

grasshoper97 发表于 2014-7-7 11:36

估计这个甘德是个天生远视眼,远视力比一般人好几倍。

xiongzong 发表于 2014-7-7 12:44

grasshoper97 发表于 2014-7-7 11:36
估计这个甘德是个天生远视眼,远视力比一般人好几倍。

人类极限视力好像是3.0,等于一般人的视力用3倍望远镜

xiongzong 发表于 2014-7-7 13:05

这篇文章里介绍有外国天文爱好对肉眼观察木星卫星的报告。

http://denisdutton.com/jupiter_moons.htm


另外英文维基百科里面也有提到,用东西遮住木星光芒(高大的树木,电线杆)的情况下,有可能看到木卫删和木卫四

网上行 发表于 2014-7-7 13:25

人类潜能无极限哈。

何志义 发表于 2014-7-7 13:48

这个是可以实现的

何志义 发表于 2014-7-7 14:46

grasshoper97 发表于 2014-7-7 11:36
估计这个甘德是个天生远视眼,远视力比一般人好几倍。

甘德所处的战国时代,夜空条件非常好,肉眼直接看到木卫是完全可能的,即使在当今无光害的高原地区,也能看到。

肯尼亚城管 发表于 2014-7-9 00:12

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