2009年4月27日 星期一

南天星盤─星座盤的輔助工具

雖然電腦中有星座盤的軟體可使用,不過到戶外觀星時還是攜帶紙製的星座盤較為方便。在臺灣市面上販售的星座盤外觀雖然各有不同,但是正面裡的內圓盤卻大同小異。但有些星座盤的背面,卻還有一種南天星盤可以使用,號稱為獨特的設計。不過為何要特別獨立使用南方的星空?原來星座盤在製作夜空的星星位置時,也是如同製作地球地圖般將球型的3D立體影像投影到2D平面。然而地圖投影若以圓柱投影法來說是以赤道附近最接近地圖原貌,超過緯度60度後就變形越厲害。


利用麥卡托投影法製作的世界地圖,明顯看出高緯度地區的變形(節錄自飲風踏月部落格之上課啦!「一個地球,各自表述」的世界地圖~)

北半球國家所使用的星座盤內圓盤星空是以北極頂為中心去使用極方位投影法投影出星空,是以越接近北極頂附近的星空越接近原貌,以至於南半球的星空在投影至該星座盤內圓盤時,已嚴重壓縮變扁,與觀察時的天空有所差異。為使觀察者能清楚觀察到南方星空所設計出的南天星盤,其窗口與正面的全天星座盤是有所差異的,而這窗口所代表的是觀察時看到的南方地平線與東西方在天空的連線。全天星座盤窗口形狀以近似橢圓,南天星盤卻近似半月型。南天星盤能使南方天空星座的形狀還原為實際的樣子。並可使東南方、南方、西南方的星星,呈現隨時間東昇西落的正確軌跡。


美國的 David Chandler Company 出版西班牙語版星座盤背面的南天星盤,可看到不同緯度東西方連線的圓弧,而本圖為北緯40度版本(節錄自 David Chandler Company 的西班牙語版星座盤產品介紹)

其實全天星座盤也是跟使用的地點有不同的窗口形式,隨著緯度由低變高,窗口形狀將由扁梨形趨向正圓形。但是為了讓星座盤有最大視野,內圓盤的星座也會適時配合放大,而不一定是不變的。而星座盤內圓盤基本上也可分成北極頂的圓盤和南極頂的圓盤二種,位於北半球觀察者使用前者,南半球國家則使用後者。是以赤道附近國家,他們的星座盤原本就是兩面都有的,其中一面是北天星座盤,另一面則為南天星座盤。而其兩面的外盤窗口就接恰好是近似一個半圓型。北天星座盤半圓的直徑兩端分屬東方與西方,而圓弧的頂點則為北方。南天星座盤半圓的直徑兩端分屬東方與西方,但方向與北天星座盤相反,而圓弧的頂點則為南方。


日本的滝敏美設計的免費雙面星座盤,內圓盤星圖固定,但不同緯度的窗口圓弧變化則不同,本圖為南半球星座盤面南方天空那一面(節錄自滝敏美的網站)


荷蘭的 Rob Walrecht 出版的北半球各緯度星座盤,可看到緯度由高至低時窗口由正圓形趨向扁梨形的變化,也請注意內圓盤星圖範圍隨緯度愈低而漸廣(節錄自荷蘭的 Rob Walrecht 網站的星座盤型錄)

從以上的說明看來,應該可以猜到不同半球與不同緯度的國家,所使用的星座盤就會不同喔!不過有些國家面積較大,像美國或智利,因為跨越緯度較大,所以買星座盤時還是得指定要買多少緯度範圍的星座盤。而且世界各地的星座盤外觀更是五花八門,有些觀星的專家到世界各地觀星時也會收集各地具有特色的星座盤,有些精美的星座盤甚至具有成為古董的價值。這些星座盤在各地的名稱也不盡相同,像是大陸就稱為「活動星圖」,日本則稱為「星座早見盤」,英語系國家則稱為「Planisphere」或「Star Finder」或「Star and Planet Locator」,西班牙語系國家則稱「Planisferio Celeste」。在現今網路昌盛的時代,這些星座盤有時也能透過網路郵購取得,看到喜歡的星座盤可以嘗試郵購,雖然有時不便宜,但好東西還是值得收藏。


搜集自各地的星座盤,左上角是美國的 David Chandler Company 出版西班牙語版紙質星座盤,右下角為同公司出品塑膠英語版星座盤。左下角與中間下面則為美國 Ken Press 所出版的赤道國家適用英文與西班牙文雙語版雙面紙質星座盤正反面。右上角為日本株式会社アストロアーツ
所出版的『DVDでかんたんに「プラネタリウム」が楽しめる星座入門』所附贈的紙質「星座早見盤」。正中間則為英國 Global Mapping 所出品的紙質星座盤。


本篇文章參考自

2009年4月20日 星期一

地球在宇宙的大小

太陽系包括了八顆行星、至少165顆已知的衛星、五顆已經辨認出來的矮行星和數以億計的太陽系小天體。依據行星與太陽的距離來排,依序為水星(Mercury)、金星(Venus)、地球(Earth)、火星(Mars)、木星(Jupiter)、土星(Saturn)、天王星(Uranus)、和海王星(Neptune)。地球(Earth)的大小在太陽系的行星裡排名第五名,直徑為12756公里,較小的金星(Venus)直徑則是12104公里,水星(Mercury)的直徑為4880公里,火星(Mars)的直徑為6794公里。

我們這個世界的真實大小(節錄自Youtobe)

八大行星中離太陽最遠的海王星(Neptune)直徑則為49532公里,第二大的土星(Saturn)直徑為108728公里,而最大的木星(Jupiter)則為142984公里。不過對比到我們的太陽,木星卻也小巫見大巫了,因為太陽(Sun)的直徑高達1392500公里,太陽系行星都以太陽為中心運行。

太陽系行星和各巨大恆星的體積比較(節錄自Youtobe)

但是我們的太陽在宇宙中卻也十分渺小,跟夜空中最亮恆星大犬座的天狼星(Sirius)相比,天狼星體積約為太陽的1.7倍(直徑2506500公里),而雙子座的北河三(Pollux)直徑則有6962500公里。牧夫座大角星是橘黃色的,為全天空第三亮的恆星,直徑為4177500公里,屬於一種紅巨星。獵戶座的參宿七(Rigel)是夜空中第七亮的恆星,屬於一顆藍超巨星,直徑有86335000公里。而同星座的參宿四(Betelgeuse)則為夜空中第八亮的恆星,是一顆紅超巨星,直徑達905125000公里。天蠍座的心宿二(Antares)則是一顆更大的紅超巨星,直徑有1108430000公里。不過比上仙王座的造父四(Mμ Cephei),心宿二卻也顯得小多了,造父四也是一顆紅超巨星,直徑為3481250000公里,而這也是我們銀河系裡已知最大與最亮的恆星,在觀測得到的巨星裡排名第四。仙王座ω(Cephei ω)則是目前觀測到已知前三大的巨星,屬於紅特超巨星,直徑為3676200000公里,約為288194個地球大。從上面的數據來看,我們的地球在宇宙中真是非常微小。

本篇文章參考自

維基百科太陽系
維基百科巨大恆星列表
天文學家確定已知的三顆最大恆星(BBC中文網2005年1月11日)