2020年12月21日/22日，土星合木星

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2020年12月21日 (星期一) 21時22分0秒，土星合木星 (兩星赤經相合) ，土星在木星北面 (土星中心到木星中心 6.267角分)；(土星邊到木星邊 5.9角分)
2020年12月22日 (星期二) 2時37分31秒，土星合木星 (兩星黃經相合) ，土星在木星北面 (土星中心到木星中心 6.107角分)；(土星邊到木星邊 5.7角分)

土星和木星在太陽以東30度，這意味著兩顆行星在同一望遠鏡視野中可見。日落後，這兩顆行星在摩羯座的西南地平線上方低空可見。

土星光度+0.6等；視直徑15.4角秒。
木星光度-2.0等；視直徑33.3角秒。

土星和木星同一時間落在地平線：12月21日19時59分

12月21日19時，土星和木星在天空中的位置


12月21日19時，用雙筒望遠鏡看土星和木星相對位置

Credit : SkySafari

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上兩次土星合木星（黃經相合≤0.1度，世界時）

1223年3月5日4.3時，土星在木星南面0.036度（2.1角分）
1623年7月16日22.7時，土星在木星北面0.087度 (5.2角分)。

下次土星合木星

2080年3月15日8.5時，土星在木星南面0.100度 (6角分)。

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【補充資料】

「合」conjunction 是在方位天文學 (positional astronomy) 的一個名詞，它的意義是從一個選定的特定天體觀察到兩個其它的天體在天空上彼此非常靠近。一般的說法是這兩個天體在天球上有相同的赤經或黃經。

但是對太陽系內的天體而言，因為「合」的天文現象是從地球觀看，所以是以地心經度計算， 故此「合」的定義是兩個天體的視地心經度 (apparent geocentric longitude) 相同 (或者非常接近)，而視地心經度亦簡單地稱為赤經。

【更多資料】

在天象中，合是以視直徑小的天體合視直徑大的天體。例如：水星上合日、木星合月、土星合木星。唯一要注意是當水星視直徑（4.5”-13”）大於金星（9.7”-66”）時，就會是金星合水星，否則是水星合金星。

相反，掩是以視直徑大的天體近距離相合視直徑小的天體。例如：月掩恆星、月掩行星、木星掩土星、行星掩恆星、小行星掩恆星。

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【更多資訊】

兩顆行星相合至一個非常小的角度，就會出現行星互掩的罕見現象

對內行星而言，水星和金星互掩的現象，可以是水星掩金星（或者是水星凌金星）或者是金星掩水星。對外行星而言，必定是最內層的外行星掩或者凌外行星，視乎掩和被掩行星的視直徑。

有趣的是，絕大多數行星互掩出現在太陽角距相對較小的位置。

自從發明望遠鏡以來，出現過的行星互掩現象有：

1613年1月3日：木星掩海王星
1623年8月15日：木星掩天王星

1702年9月19日-木星掩海王星
1705年7月20日-水星凌木星
1708年7月14日-水星掩天王星
1708年10月4日-水星凌木星
1737年5月28日-金星掩水星
1771年8月29日-金星凌土星
1793年7月21日-水星掩天王星

1808年12月9日-水星凌土星
1818年1月3日-金星凌木星

在21世紀，出現行星互掩現象有：

2022年4月27日（金星掩海王星），在太陽西邊43度（澳洲/紐西蘭見掩星）
2037年9月15日（水星凌土星），在太陽西邊15度
2065年11月22日（金星凌木星掩木衛三），在太陽西邊8度
2067年7月15日（水星掩海王星），太陽西邊19度（北美洲西北部見掩星）
2079年8月11日（水星掩火星），太陽西邊11度
2088年10月27日（水星凌木星），太陽西邊4度
2094年4月7日（水星凌木星掩木衛一），太陽西邊1度

歷史上只記載過一次行星互掩現象，就是1737年5月28日22時金星掩水星，現象由一位業餘天文學家約翰·貝維斯（John Bevis）在英國格林威治天文台觀測到。



另一個有趣的歷史事件是1613年1月3日，木星掩海王星。雖然當時沒有人進行觀測和報告，但事實證明，伽利略在1612年12月28日和1613年1月28日繪製的木星系統圖的時候，在他的紀錄當中，木星附近的一顆恆星其實是海王星。

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約翰·貝維斯（John Bevis）1737年5月17日（儒略曆）=1737年5月28日（格里曆） 金星掩水星觀測報告原文（拉丁文）

Philosophical Transactions (1683-1775)  
Vol. 41 (1739 - 1741), pp. 630-632 (3 pages)
Published by: Royal Society

JOURNAL ARTICLE
Mercurius a Venere Sublatus Maii 17. 1737. Grenovici in Observatorio Regio Observatus, per J. Bevis, M. D.




約翰·貝維斯（1693年10月31日－1771年11月6日）出生於英格蘭威爾特郡（Wiltshire）的索尔兹伯里（Salisbury），是一位英國外科醫生和業餘天文學家。

他最大的成就是於1731年發現蟹狀星雲，1737年觀測及紀錄金星掩水星，觀測並發現預測木星衛星的掩、食、凌、影規則。 根據他在美度石士郡（Middlesex）斯托克紐因頓（Stoke Newington）的望遠鏡所作的觀察，在1750年期間，編寫了一份名為《大不列顛星表和星圖》。

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伽利略對海王星的觀測（Galileo's observations of Neptune）

Published: 01 September 1980
Galileo's observations of Neptune
Charles T. Kowal & Stillman Drake
Nature volume 287, pages311–313(1980)

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伽利略對海王星的觀測（Galileo's observations of Neptune）

伽利略的手稿

伽利略1612年12月27日觀測木星衛星的紀錄，圖中的參考恆星實際是海王星


伽利略1613年1月5日至6日觀測木星衛星的紀錄，他同時紀錄了以為是恆星的海王星


伽利略1613年1月28日觀測木星衛星的紀錄，圖中的a恆星是 SAO 119234，b恆星伽利略留意到它與早前的位置不同，是會移動，可惜當時不知道是海王星



Baltic Astronomy Vol. 6 , page 97-104, 1997

Galileo's observations of Neptune

E. Myles Standish (JPL)
Anna M. Nobili (University of Pisa)


Galileos_Observations_of_Neptune.pdf (1.13 MB, 下載次數: 185)

2020-11-24 14:02 上傳

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【木星掩土星】

行星互相掩食是罕見的現象，那麼木星掩土星又有幾罕見呢？

當兩顆行星相合至一個非常小的角度，就會出現行星互相掩食的罕見現象，現在看看到底木星掩土星有幾罕見。

初步計算，在公元前後三千年(總共六千年時間)，都沒有出現過木星掩土星的現象，故此要搜尋更長的時間。

目前最長時間的星曆表是美國太空總署噴射推進實驗室的《行星和月球星曆表 DE431》，它涵蓋JED -3100015.5（-13200年8月15日）至JED 8000016.5（17191年3月15日）之間，總共30,391年的行星軌道數據。經過計算之後得到以下結果：

上次木星掩土星（世界時）
-11663年（公元前11664年）7月12日6時47分
-11662年（公元前11663年）1月31日5時30分

下次木星掩土星（世界時）
7541年2月16日11時50分
7541年6月17日17時50分

木星的公轉週期是11.8618年，土星的公轉週期是29.4571年，是土星的0.4倍，這兩顆行星之間形成木星每公轉5次，土星就公轉兩次的5比2共振週期。從地球上看，它們大約每20年就在天空中兩星相合一次。而每60年就有一次比較接近的相合；每400年就有一次更接近的相合。

不過原來木星掩土星現象出現週期相隔時間，要大約兩萬年，就一對(短時間連續兩次)出現，對人類而言，的確是極之罕見。

上次木星掩土星（世界時）

-11663年（公元前11664年）7月12日6時47分



-11662年（公元前11663年）1月31日5時30分



Computation Credit : James Strom

下次木星掩土星

7541年2月16日11時50分


7541年6月17日17時50分；土星以透明圖層疊上原圖以顯示掩星現象


Computation Credit : Patrick C

Credit : Cartes du Ciel with DE431

注意：耶穌誕生是公元1年，他出生前一年是公元前1年，沒有公元0年。但是天文計算是以數學方式，將公元前1年，列為0年，公元前2年是-1年，公元前3年是-2年。

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為什麼土星合木星在12月21日，但是最接近的時候卻在12月22日？

2020年12月21日 (星期一) 21時22分0秒，土星合木星 (兩星赤經相合) ，土星在木星北面 (土星中心到木星中心 6.267角分)；(土星邊到木星邊 5.9角分)
2020年12月22日 (星期二) 2時37分31秒，土星合木星 (兩星黃經相合) ，土星在木星北面 (土星中心到木星中心 6.107角分)；(土星邊到木星邊 5.7角分)

土星和木星最接近的時候是在12月22日。

一般來說，兩顆行星的合意味著它們有相同的赤經，這稱為赤經合。當然，兩顆行星也會有黃經合，而在星曆表上的合通常都是赤經合（因為觀測都是使用赤道座標）。由於黃道與赤道之間有傾角，所以黃經合與赤經合的位置與時間都不一樣，但差異不會太大。

天文學上對於只是視覺上近距離接近，其實有特定的名詞，就是「最小角距」appulse（台灣譯做：兩星漸近）。

「最小角距」只是視覺上的效果，並非涉及兩顆天體在太空中真正的接近。

在天文學上，「最小角距」與「合」有關，但定義在細節上有所不同。當兩顆星體看似距離最小時稱為「最小角距」，而「合」是兩顆星體具有相同的赤經或者黃經或者非常接近。 因為地面觀測者視覺和視點位置的原因，「最小角距」的時間和「合」的時間通常不會相同。

行星逆行時有時會和另外一顆正在順行的行星也會出現「最小角距」的現象，但是並非兩星相合。在這些情形下，兩顆行星互相接近，但未到合的條件 (兩星在赤經或者黃經差異少於6度) 之前就已經分開。

當兩顆天體接近到小於其中一顆較大天體的視直徑時，如果近地球天體視直徑大於背景天體視直徑時就稱為「掩」或者「食」反之就稱為「凌」的天文現象，而不是「最小角距」。

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除了兩萬年才出現一次的木星掩土星之外，還有什麼罕見的太陽系天象？【內行星】

水星和金星同時凌日

水星和金星同時凌日將會出現在公元69163年7月26日

公元69163年的金星水星同時凌日是先金星後水星，兩者中心時間相隔3小時44分鐘

公元69163年的金星水星同時凌日

Credit : JBAA

不過這種長期的預測，不確定的因素較多。

上次水星和金星24小時內(不是同一時間)凌日是公元前13426年9月26日(世界時)23時57分先金星凌始外切至翌日7時30凌終外切。大約9小時後水星16時27分凌始外切至22時26分凌終外切。

嚴格來說，水星和金星不是同一時間凌日

之後再出現的金星和水星同一日(24小時內) 的凌日，就是公元224508年3月28日。

所以公元69163年的金星和水星凌日是可以計算得到的唯一的一次兩顆內行星同時在日面出現。

除了兩顆內行星同時凌日外，還有：

公元6757年7月5日，水星凌日同時日偏食；
公元8059年7月20日，水星凌日同時日環食；
公元9361年8月4日，水星凌日同時日環食；
公元9622年2月4日，水星凌日同時日環食；
公元9966年8月11日，水星凌日同時日全食；
公元10663年8月20日，水星凌日同時日全食；
公元11268年8月25日，水星凌日同時日全食；
公元11575年2月28日，水星凌日同時日環食；
公元11790年4月21日，水星凌日同時日環食

公元6757年7月5日，水星凌日同時日偏食

Credit : JBAA

如果是金星凌日同時日全食要到公元15232年4月5日

公元15232年4月5日金星凌日同時日全食


Credit : JBAA

J. Meeus & A.Vitagliano Simultaneous transits
Journal of the British Astronomical Association, vol.114, no.3, p.132-135
simultaneous transit.pdf (304.54 KB, 下載次數: 159)

2020-12-12 07:08 上傳

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2004年6月8日國際太空站金星凌日

Credit : Tomas Maruska

2016年5月9日國際太空站水星凌日

Credit : Thierry Legault