[科普中国]-月掩星

简介现象

日食是由于月亮运行到地球和太阳之间，三者又恰好在一条视线上引起的。同样的道理，当月亮遮住的天体是遥远的星星时，这种现象就叫月掩星。

月亮也能掩行星，叫月掩行星。行星也能掩恒星，叫做行星掩星。它们都是比较少见的天象。

当月亮运行到地球和太阳之间， 同时3者又恰好在一条视线上，从地球上看去，月亮遮住了太阳，于是发生了日食。同样的道理，当月亮遮住的天体是遥远的星星时，这种天象就叫月掩星。

出现频率如果以角度来测量，月亮是个直径约半度的天体, 在天上自西向东运动，平均以每天13度的速率在星空穿行，用27天多的时间周天1圈。一个这么大的圆盘，掩遮背景上星星是经常有的现象。如果月亮是个有大气圈的天体，当月掩星之前, 将要被掩的星星的亮度会逐渐减弱，接着再消失在亮东边缘；过一会儿，被掩的星隐约从西边边缘探出头来, 一点点变亮，当月亮向东远去后，星星才复原。然而，早在几百年前，天文学家用望远镜观测月掩星时就已发现被掩的星是瞬息即逝地立即消失，而后又干净利落地复现。从那时起人们已知道，月亮上没有大气。这是月掩星现象对人类认识宇宙的一个贡献。

神秘之处为什么月掩星到今天仍是天文学家的研究课题，又是天文爱好者的观测对象呢？总的来说，人类对月亮的运动规律，已有了很好的了解：月亮和地球在相互引力作用下，绕地球公转。然而，月亮在天上的视轨迹却是一幅十分复杂的图象，时快时慢，左摇右摆。难怪前人要用“月躔[chan]”一词来形容月亮的古怪轨迹了！造成这一事实的原因，除了太阳和行星都对月亮施加引力影响外，地球和月亮本身结构并不是那么简单的、均匀的，也是一个重要原因。所以，仔细地观测月掩星，精确地记录掩星从开始（称为掩始）到 结束（称为掩终）的时刻和方位，对比理论计算和实测的差异，找出根源所在，就能够进而改善月亮运动理论和地球物质分布理论。

月亮还遮掩它的视轨道附近的射电源、红外源和X射线源。50年代，正是根据月掩金牛座强射电源的实测，才成功地指出，这是公元1054年超新星－－蟹状星云辐射出的光源的遗迹。特点：月球在围绕地球运行期间，经常会掩蔽背景的恒星。由于月球没有大气，恒星的视面积又非常微小，因此，被掩恒星会近乎一瞬间的消失或重现于月面边缘。大多数观测者都会选择在月球暗面边缘发生的掩星现象来观测，因为月球的光芒不会影响观测与计时。

由于月球轨道倾斜于黄道，任何黄经小于6.5°的恒星皆有机会被掩，这些恒星中有4颗属于1等星，包括轩辕十四、角宿一、心宿二及毕宿五。由于岁差，北河三亦曾属于有机会被掩的恒星之一，但现时月球不再通过该星。

在掩带边缘（称为南限或北限）数千米的地区，当月球不规则的边缘掠过恒星的时候，观测者会看见恒星数度消失及重现，称为掠掩。由于观测掠掩能间接得出月面边缘的准确地形，因此比一般月掩星更具科学价值，现象本身亦更具可观性。

天文学家（更多是天文爱好者）会对月掩星现象准确计时，精度达至几分之一秒的观测较有科学价值，尤其是可以用来增加月球地形的测量精度。对月掩星作光度测量更可以发现一些难以用望远镜分解的密近双星。此外，由于早期射电望远镜的空间分辨率不足，天文学家亦需要仰赖月掩射电源来求出射电源的准确位置。

从地球观看，一年总会发生好几次月掩行星的现象。由于行星具有一定的视面积，因此掩带旁边的地区可见行星一部分被月球缓缓遮蔽。

分类月掩星和日食一样，不同地点发生的时间和情况是不一样的。月掩星分为月掩恒星、月掩行星两种。

月掩恒星月掩恒星不仅具可观性，原来它更可以让我们更准确预测月球的运动、测量月面边缘地区的地形、提高被掩恒星的位置精度、侦测出恒星的密近伴星等，是非常具有科学价值的。

月掩行星月亮能掩行星，叫月掩行星。行星也能掩恒星，叫做行星掩星。它们都是比较少见的天象。

当月亮运行到地球和太阳之间，同事3者又恰好在一条视线上。从地球上看去，月亮遮住了太阳，于是发生日食，同样，月亮遮住天体是遥远星星时，这种天象叫做月掩星。研究意义如果以角度来测量，月亮是个直径约半度的天体，在天上自西向东运动。

行星掩星行星有时亦会掩蔽恒星，1959年，金星曾遮掩轩辕十四，而海王星的光环亦是透过掩星于1977年被发现。1989年7月2日至3日，土星遮掩人马座28－－一颗5等星。

另外，行星之间也可互相掩蔽，但是发生的机会极微。上一次出现于1818年1月3日，下一次则于2065年11月22日，两次皆是金星在木星前面掠过。但由于当时金星的视面积比木星小，故应称为金星凌木星。

木星和土星在公转一周期间，其赤道平面总会有两次机会与地球轨道面平行，这时候从地球便可看到它们的卫星互相掩蔽的现象。空间探测器在行星附近航行时亦会与其卫星连成直线，产生人为的卫星掩蔽现象。

观测目视用望远镜找到目标恒星，再将收音机调至香港电台※的频道，在现象发生前收听每小时由香港天文台提供的六下标准报时讯号，待第六下响起按动秒表（第六下的响声代表该小时的0分0秒） ，当掩星发生时便立刻按停，那么掩星时刻便是报时讯号的时刻加上秒表显示的时间。 例如你在凌晨0时以报时讯号对表，而秒表显示的是04分55.28秒，掩星的实际发生时间便是凌晨0时4分55.28秒。 要进行有科学意义的观测，计时必需准确至0.1秒或更佳。 而观测地点的经纬度及海拔高度也要求准确至30米以内。 以往这些地理资料要从测绘处出版1/20000地图自行量度出来，现在有了GPS则方便得多了。 ※ 不可利用香港电台网上广播站， 或本港其他电台/ 电视台的报时讯号。

录像录像观测能够免除人为误差，是最理想的观测方式。 但一般家用摄录机的感光度不足，故此最好购置高感度CCTV摄影机（ 0.01 Lux以下，以黑白的感光度较佳）连接望远镜。 此外，具1-pps时间输出的GPS能提供准确至0.001秒或更佳的时间，不过由于香港使用的PAL影像制式所限，实际观测精确度为0.04秒。 整个掩星现象透过影像插入器加上时间数据再输入DV摄录机。 利用10公分的小型望远镜，已可拍摄6等星甚至更暗的掩星现象。

记录表观测目标：月掩M45

观测日期：2007 01 28

观 测 地：乌鲁木齐南山VLBI天文站

经 纬 度：东经87度10分40秒、高度2080米、北纬43度28分15秒

使用仪器：折反射望远镜

口径：235毫米

焦距：2350毫米

目镜焦距：35毫米

赤道仪

手动追踪

掩星时间（北京标准时） * 现象 ** 人差 其它（例如：有无伴星）

1----1时41分27秒09 ---1--- ---N--- ---金牛座21号星-------------

2----1时45分55秒09 ---1--- ---N--- ---金牛座22号星-------------

3----1时52分08秒30 ---1--- ---N--- ---金牛座20号星-------------

4----2时13分34秒26 ---1--- ---N--- ---HIP17664-----------------

5----2时22分29秒13 ---4--- ---N--- ---金牛座19号星-------------

6----2时24分33秒32 ---4--- ---N--- ---金牛座20号星-------------

计时方法：秒表

天空状况：大气稳定度------良、大气透明度------良、微风

现象：

1.暗面消失

2.暗面出现

3.光面消失

4.光面出现

5.星在本影消失

6.星在本影出现

7.光度变暗

8.光度增强

9.无掩星现象

10.其它

人差 S 人差时间______秒已从观测中修正

E 观测方法无人差数值

N 人差时间未修正

记录2012年

一轮4.55天月龄的 新月移动到了金牛zeta星 （星 等为+2.9）的 前面。在格林威治，这颗恒星 在9：30pm BST被掩，那时，月亮正好在西方地平线之上25度。幸运的 是，月掩星 发生在月亮的 暗边缘，和发生在亮边缘的 现象相比，消失的 过程更加容易被看到。在此次事件中，金牛zeta于9：52pm再次出现。那时，月亮向着靠近地平线的 方向下沉了5度2。

人们也可能在北食限路径上观测到“掠食”现象（graze）。这种现象只发生在北食限附近一到二英里的 范围内，如果你足够幸运，正好在这条狭窄的 路径之下，那么这颗恒星 将随机闪视，它有时消失在月球山脉的 后面，有时在月球山谷那里再次出现。对于发生在4月25日的 事件，掠食轨迹通过苏格兰的 Coll和北Kilmarnock，向Carlisle和York北部前进，于9：37pm BST通过Hull并向外进入到北海。在这条界限以南的 观测者将看到时间长短不一的 月掩星 全过程，时间长度取决于他们距离这条界限有多远，对那些位于界限以北观测者，月亮将划过金牛zeta的 南面。

2013年

2013年1月初，天文学家拉斐尔（Rafael Defavari）用高倍望远镜拍下了月球“吃掉”太阳系最大星体——木星的惊人图像。在这些展示惊人细节的图像中，月球似乎“吃掉”了木星，令木星“黯然失色”。

拉斐尔的拍摄地点位于巴西城市圣贝尔纳多。这种不可思议的事件被称为“月掩星”，在这种情况下一种物体会被另一种在该种物体与观察者之间运行的物体“隐藏”，这种现象只在圣诞节并且是在南半球部分地区才能见到。木星的体积是地球体积的近122倍，拉斐尔拍摄的令人叹为观止的画面展示了木星从被月球“吃掉”到再出现的整个过程。

另外，拉斐尔拍摄的图像还展示了随着木星逐渐从被“吃掉”到再出现，木卫一在木星表面投下的阴影。由于木星与月球的距离很遥远，因此这种现象更加令人印象深刻。与太阳系中星球的轨道相比，月球的轨道是倾斜的，其轨道很难与其他星球的轨道相交，因此发生这种现象尤其罕见。

月掩星时间表（北京时间）月掩毕宿五毕宿五，即金牛座α（Aldebaran，意为“追随者”），是全天第14亮星，呈橙色，表面温度4000开尔文。距离地球65光年。以下是月掩毕宿五的时间，供大家参考。

2015-12-24 04:25-05:12

2016-03-14 23:11-23:39

2017-01-09 22:18-23:35

2017-10-10 01:18-02:25

2017-12-03 19:54-20:37

2018-01-27 17:08-18:08