自制“針孔相機”觀測“金星淩日”

子爵 | 2012-6-1 21:53:32

1樓

“金星淩日”

在今年的6月5日，北美地區的天空觀察愛好者將有機會觀看到“金星淩日”這一天文奇觀。該現象爲本世紀的第二次淩日，雖然上一次“金星淩日”發生在2004年，但如果錯過這次機會，就要等到2117年了。由于國際日期變更線將地球上金星淩日觀測路徑一分爲二，所以淩日現象就分爲6月5日（星期二）和6月6日（星期三），對于亞洲、澳大利亞、非洲以及歐洲國家而言，這些地區的居民將在6月6日看到金星淩日，而美洲地區的居民將在6月5日可以目睹淩日現象。

“金星淩日”是天文學中較爲罕見的天文奇觀之一。衆所周知，著名的短周期彗星“哈雷彗星”的軌道周期爲 75年左右，對于運氣較好的人，一生中可能看到兩次，而“金星淩日”發生的周期更是長達百年，以兩次一組的規律出現，雖然一組中的兩次淩日僅相距八年，但每組的間隔時間長達百年以上，若嚴格將周期精確到月份計算，發生完全重複的時間將長達243年。上一組“金星淩日”發生在1874年與1882年，而下一組則將在211 7年與2125年發生，本次2012年的淩日現象與2004年6月8日的金星淩日爲一組。

爲什麽金星淩日現象如何罕見呢？金星的公轉軌道與地球的公轉軌道之間夾角爲3.4度，因此在大部分的時間內，金星都是從太陽上方或者下方通過。只有當金星和地球公轉軌道平面相交時，才能在地球上看到金星出現在太陽盤面前方。在“金星淩日”的觀測中，需要注意不可以用眼睛直接盯著太陽，當太陽光的熱量長時間穿過視網膜時，將會對敏感的視網膜細胞造成損害，嚴重的后果可能使眼睛永久性失明。鑒于此，研究人員認爲觀測“金星淩日”是只有兩個安全的方法。

第一，使用濾光器對有害光線進行過濾，目前市面上安全的濾光器如#14號電焊機玻璃，可以在專門的電焊工具供應店中購買，或者可以從望遠鏡商店或者天文愛好者俱樂部取夠特殊的觀測鏡片。這些觀測工具成本較低，因此沒有必要爲此傷害你的眼睛。第二種安全觀測方法是使用“針孔照相機”。觀測者可以自制一個巨大的紙箱，在紙箱的一面打一個小洞，孔徑大約爲一厘米或者兩厘米，其功能類似于一個“鏡頭”，並將一張白色的紙張放在與孔徑相對的一端，作爲一個“屏幕”。然后在“金星淩日”發生時將箱子放置的一個淨空位置，周圍無其他物體阻擋，這樣就可以在“屏幕”上觀察金星淩日過程。

許多簡單的“針孔照相機”可以由簡易的箱子制作而成，其工作原理是光線通過小孔在后面的“屏幕”上形成倒立的像，其優點在于可憑借大箱子的空間優勢消除雜光，通過小孔還可觀察到清晰的圖像。如果使用雙筒望遠鏡或者小型望遠鏡進行觀察時，需要注意的是要配上合適的全孔徑的濾光器，否則的話額外的雜光就是進入望遠鏡中。自望遠鏡使用金屬和玻璃制品以來，常用的金星淩日觀測方法爲通過一個接目鏡與望遠鏡配合成像。然而，現在有許多塑料甚至是紙板材料用于制作望遠鏡，這樣是非常不安全的。

從“金星淩日”在全球的通過路徑上看，本次2012年6月5日至6日淩日現象全球大部分地區都可見到，其中位于北極附近斯匹茨卑爾根(Spitsbergen)島至挪威斯瓦爾巴德群島，以及歐洲小部分地區可以觀察到本次淩日的全過程。但歐洲的大部分地區卻不能看到淩日全過程，只能在6月6日淩日快要結束時才可觀測。

何時才是2012“金星淩日”的最佳觀測時間呢？研究人員認爲在北美地區最佳觀測時間爲當地時間周二下午日落之前，而歐洲、非洲以及澳大利亞地區，可以在當地時間周三（6月6日）上午太陽剛升起的時候進行觀測。對于亞洲大部分地區、跨太平洋的島嶼，在周三白天的任何時間都可以進行觀測。

天文學家將對本次“金星淩日”進行詳細的觀測和記錄，主要觀測金星與太陽盤面發生的四次相切並記錄時間。第一次相切發生在金星開始接觸太陽盤面，第二次則爲金星陰影面與太陽盤面內切。同理，第三次和第四次相切發生在金星陰影盤面向太陽盤面外側移動的過程中，直到金星完全離開。