4 天王星和海王星的观测.doc

四天王星和海王星的观测天王星和海王星与太阳之间的距离分别为19 天文单位和30 天文单位, 它们离地球实在太遥远, 因此只有在冲日前后才勉强可用肉眼看见天王星,而海王星仅凭肉眼是看不见的。下表登录了天王星和海王星的视亮度和视直径,供爱好者观测时参考。行星视亮度( 星等) 视直径( 角秒) 天王星海王星 m m 3″~4″ ″行星视亮度视直径天王星海王星 m m 3″~4″ ″使用普通的双筒镜或小口径望远镜就可以开展对天王星和海王星的日常观测。爱好者在星空中寻找天王星和海王星通常是利用星历表,再加上一份高精度的详细星图﹙星图最好与望远镜匹配﹚来进行的,尤其是海王星在小望远镜里如同一颗 8 等的恒星,只有依靠星历表和星图才能辨认。可以利用望远镜视场中天王星或海王星周围的恒星背景估测其赤经和赤纬,将估测得到的天球坐标连同观测日期和时刻一并记录下来,并在事先准备好的黄道带星图上标注天王星或海王星的位置。天王星的轨道倾角只有 °, 是除地球外大行星中最小的, 所以天王星总是非常靠近黄道。天王星相对于星空背景的移动速度平均大约为 42 角秒/天, 每过大约 44天, 天王星就会在众星间移过相当于一个满月角直径的距离。而海王星相对于星空背景的移动速度平均为 22 角秒/天, 大约每过 85天, 海王星就会在众星间移过相当于一个满月角直径的距离,因此可以每个月观测一次,在留的前后,观测次数适当增多一些。用平滑的曲线把一年内观测记录下来的位置顺次连接起来,就可以得到它们在一年内相对于恒星背景的视运动路径图,根据该路径图可以了解和分析这两颗行星在恒星背景中的顺行、逆行及留的情况。如果手边有天文历书,还可以将自己实测得到的视运动路径与理论计算的结果比对,以发现二者之间的差异。顺便指出,天王星的公转周期为 84年( 自发现至今天, 王星绕太阳才转天王星过不到 3圈), 海王星的公转周期为 年( 自发现至今, 海王星绕太阳转过将近 1圈), 所以一年内画出的视运动路径不会有多长,天王星的路径最长 4° 多而海王星的最长不过才 2° 多。天王星呈现蓝绿色,凭借这一点可以较容易地从夜空群星中找到它。在较大的望远镜中,天王星看上去成为亮蓝色。天王星的自转轴几乎与轨道面重合,这造成从地球上看去,能轮番地看到它的南北两极区域和它的赤道地区。因为天王星的视直径太小,加上地球大气湍流影响,使得它的表面几乎看不出有什么细节特征﹙见上图﹚,所以很难测定它的自转周期。直到 1986 年1 月旅行者 2 号飞船飞临天王星, 才测得其赤道区云顶自转周期为 小时极区自转周期为 14 小时, 射电观测揭示它内部的自转周期为 小时, 并且是和木星、土星一样的较差自转。由于自转较快, 所以望远镜中的天王星略呈扁圆形; 只在口径 25 厘米以上的望远镜中偶尔可以看到一些非常淡弱的阴影。爱好者通过望远镜观测, 手描天王星视面图必须使用中等以上口径的望远镜。右图是爱好者使用 250 毫米牛顿式反射镜, 目视(放大 354 倍), 手绘天王星素描图。天王星视面图绘好后,还做好如下记录:日期、时间、观测者姓名、望远镜的种类和口径、所使用的目镜和放大倍数、天气状况、视宁度等。迄今已发现天王星卫星共 27颗, 爱好者通过中