2017/6/15 土星衝+NGC 6388欣賞

　　土星在2017年6月15日的18:18衝，位於蛇夫座，亮度約0.0等，距離地球約9.043AU，視直徑約18.4"，加上土星光環後便寬達42.8"，是一年中土星最亮、視直徑最大、最接近地球且整夜均可觀測的時段。
　　今年的土星衝和之前其他次衝的最大差異是：土星剛在5/24過了它的夏至點（太陽直射位置最北，達32度），且目前土星相對於地球的傾角正處於2003年以來最大之時，達26度左右，所以在地球上可以觀察到土星的整個北極區，此外，原本被土星本體遮住了的光環有一部份也顯露出來，可以看到幾乎完整的土星光環喔！下一次要到傾角最大之時，可得等到2032年左右（土星公轉半圈），只不過到時是土星南極朝向地球罷了；而與今年類似的是傾角最大且北極朝向地球，那可得是2047年左右了（土星公轉一週）。

　　貓頭鷹天文台耿崇華先生於2017/5/20拍攝的土星影像，其中北朝左下。圖片版權：耿崇華。
　　有著美麗光環的土星是許多天文學家踏入天文的叩門磚。這顆行星將於6/5的18:18達到衝的位置，即以地球為中心，太陽和土星在地球兩側、赤經經度相差180的地方。這個位置通常與土星在一個會合周期中最接近地球的位置相去不遠，而因為土星比較接近地球的關係，在地球上觀察時就會顯得比較亮、視直徑比較大，且因恰好與太陽相對，所以整夜可見。
　　不過，也不是只有土星衝時才能觀看土星，基本上，2018年年初都可在傍晚日落後觀察土星；只是過了衝之後的土星，日落後的位置會愈來愈偏西，視直徑愈來愈小，視亮度也會愈來愈暗罷了。
　　本次衝時，土星位在蛇夫座腳部與人馬座、天蝎座之間，很接近銀河中心的位置，是銀河最亮、恆星最密集的一段。不過雖然背景恆星密集，但土星亮度達0.0等，比鄰近恆星亮許多，很容易分辨。可以適合將土星和銀緞般的銀河一起捕捉下來。
　　今年的土星衝時，亮度比往年還要亮一些，並不是因為土星比較接近地球的關係，而是因為土星環相對於地球的傾角比往年大，在2016-2017年左右都約達26度，幾乎整個土星環都顯露出來了；而土星環是由細小的塵埃與冰粒所組成，顯露的面積愈大，能反射的太陽光愈多，地球上所見的土星也就愈亮。如今幾乎是地球可見的土星環最大傾角了，光環這樣幾乎正對太陽的結果，使得由土星光環貢獻的土星總亮度，多達1個星等，大約是土星本體反射陽光的2倍之多呢！
　　如何欣賞土星？
　　以肉眼觀察，只能見到星點大小的土星；透過低倍率望遠鏡，可以看到土星本體和環繞土星的土星環，還有土衛六等比較明亮的衛星；天氣晴朗而穩定時，高倍率望遠鏡中可見土星表面的雲帶特徵、土星環，和將土星環分隔成A、B、C三個主環的卡西尼環縫和恩克環縫等特徵。
　　由於今年的土星傾角多達26度，幾乎是地球可見的土星環最大傾角，使得原本會在土星背面、被土星本體遮蔽的光環至少有一半也顯露出來，讓土星本體呈現被土星環整個包圍的景象；到今年年底之後就會開始轉小，所以要把握今年的機會喔！

　　2017/6/15土星衝時，望遠鏡中可見之土星外貌示意圖與各特徵標示。
　　以上示意圖由Stellarium软件產生。

　　2017/6/15的21:00，朝東南方天空所見土星所在位置示意圖。
　　以上示意圖由Stellarium软件產生。

　　2017/6/15的21:00，望遠鏡中可見之土星樣貌與較亮的衛星位置示意圖。
　　以上示意圖由Stellarium软件產生。
　　臺北天文館第二觀測室每週六晚上19-21時開放利用口徑20公分的望遠鏡觀賞天體，有機會不妨和親朋好友一起來天文館用20公分望遠鏡看看這顆著名的太陽系行星。6月份的觀測室觀賞目標如下：
　　日期
　　主要觀測目標
　　次要觀測目標
　　6月3日
　　月球（凸月）
　　木星
　　6月10日
　　木星
　　月球（近滿月）
　　6月17日
　　土星（6月15土星衝）
　　木星
　　6月24日
　　土星
　　木星
　　關於土星
　　土星是離太陽第6近、同時為太陽系中第2大的行星，質量約為地球的95倍，體積約為地球的763倍，主要組成成分為氣體和冰，擁有62顆衛星。由於自轉速度非常快，自轉一圈僅需約10.6小時，使得表面雲層被拉成帶狀，整個土星也呈現扁球體，赤道半徑比兩極半徑多了5900多公里。
　　土星另一個特徵就是它的密度只有0.7g/cm3，比水的1 g/cm3還要小，換言之：如果宇宙中有個夠大的游泳池，將太陽系八大行星都丟下去後，僅有自備夠大泳圈的土星會浮在水面上，其他行星則都會沈入水底。
　　可參考：臺北星空天文漫畫篇68期（帶著呼拉圈的行星——土星之1）、69期（帶著呼拉圈的行星——土星之2）、71期（帶著呼拉圈的行星——土星之3）

　　關於土星環
　　太陽系外4顆行星——木星、土星、天王星與海王星都有光環，但在地球上只有土星的光環用小望遠鏡就能觀察。
　　土星環其實是由許多由冰粒與塵埃構成的細環組成的龐大結構，沿著土星赤道向外延伸，寬度超過114,000公里，相當於地球直徑的8倍之多！然而這麼寬的光環，平均厚度卻僅有20公尺，讓外觀如同光碟片一般。
　　因為土星環扁而寬的特性，在地球與土星都繞太陽公轉，彼此相對位置一直改變的情況下，光環看起來的模樣也隨之改變，有時甚至因光環恰好薄薄的側面面對地球而發生望遠鏡中看不到光環的「土星環消失事件」。
　　400多年前的大天文學家伽利略從1610年開始觀察記錄土星，首度發現土星環的存在，可是他看到的光環有時像三個黏在一起的小球，有時像土星長了耳朵，有時則是光環不見了，使他百思不解；直到1659年才由另一位天文學家惠更斯揭開謎底：原來只是因為土星環太薄了，當太陽-地球-土星的相對位置變化時，見到的土星傾角不同，才會造成地球所見的土星環模樣不同。
　　土星自轉軸與其軌道面有約26.7度的夾角（謂之「赤道傾角」），造成土星環相對於地球的傾角會隨著土星繞太陽公轉而改變；再加上土星軌道面與黃道面（地球平均公轉軌道面）有約2.5地的夾角（謂之「軌道傾角」），這使得土星環相對於地球的傾角在一年之中還會有波浪性的變化。
　　下圖呈現1970～2050年間的土星環相對於地球的每日傾角隨時間變化，其中傾角0度時，表示土星赤道正對地球，傾角正數者為土星北半球傾向地球，負數者為南半球傾向地球。從圖中可見，今年將是自2003年來土星環傾角最大之時，只是2003年時是南半球傾向地球，當時可見到土星的南極以及從南極後方露出的土星環，而今年則是北半球傾向地球，可見到的是北極與從北極後方露出的光環。不過，從圖中也可以見到，2017年時的傾角將比今年再略大一些，屆時才是土星環傾角的峰值。

　　今年的土星環傾角幾乎達到最大的程度，您也可以從下方這張1991-2021年各次土星衝的土星外觀圖中，輕易的比較出差異喔！

　　西利格效應（Seeliger Effect）
　　根據In-The-Sky網站的說明，在6/15的18:18土星衝的前後數小時內，或許有機會可以觀測到所謂的西利格效應，也就是有機會可以比較光環和土星本體的亮度差異。
　　之所以在衝之前數小時可以觀察土星的西利格效應，是因為如前所述，土星環主要是由數量非常龐大的細小冰粒所組成，只要角度差一點，它被太陽光照亮並反射回地球的亮度就有些微差異；因此，我們只能看到一部份被照亮的冰粒，而有一部份則可能隱藏在其他冰粒的陰影中。
　　在衝發生時的前後很短一段時間內，冰粒幾乎都以相同角度被陽光照亮，只有很少一部份留在陰影中。因此，會有機會可以觀察並比較出土星本體和光環的亮度差異。
　　NGC 6388欣賞

　　NGC 6388是位在天蝎座尾部附近的球狀星團，鄰近+1.8等的天蝎θ星。在6/15前後是它在午夜時分的仰角最高的時期。它的總亮度約6.9等，視直徑僅約8角秒，用雙筒或小型望遠鏡觀察，可以看到密集的恆星擠成一團的景象。不過對臺灣地區而言，它的仰角不高，大約僅有20度左右，觀測地點要選擇南方地平附近沒有遮檔的地方為佳。
　　銀河系中已知的球狀星團數量不多，大約僅有150個左右。NGC 6388是蘇格蘭天文學家敦洛普（James Dunlop）於1826年5/13利用9吋反射式望遠鏡發現的，距離地球約32,000光年，幾乎就在銀河中心附近。而近年研究發現這個星團大約100億歲左右，星團中最重的那些大質量恆星還正在往星團中心遷徙中，這和典型球狀星團的年齡大都在120-130億歲左右相較之下，算是「中年人」，但跟銀河系中大多數恆星相較之下，卻已是是德高望重的老人家了。

　　2017/6/15午夜12點，NGC 6388星團所在位置示意圖。
　　以上示意圖由Stellarium软件產生。

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