倫納德彗星【更新】

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新發現今年（2021年）底最接近地球的明亮彗星（倫納德彗星）

美國天文學家倫納德（C.J. Leonard）2021年1月3日在萊蒙山天文台（Mount Lemmon Observatory）發現一顆逆行軌道的彗星。彗星命名為C/2021 A1 倫納德彗星，這是2021年發現的第一顆彗星。初步計算它會在2021年12月12日香港時間21時55分（±1分鐘）最接近地球，屆時彗星與地球的距離為0.233 34天文單位（34,907,167.1公里）是今年已知最接近地球的明亮彗星。

倫納德彗星的奇妙之處在於它驚人的速度，相當於每秒70公里，它的移動速度比去年的2020 F3 NEOWISE 彗星每秒64公里更快。 由於速度如此之快，從地球上看，彗星在天空中的位置每天都會改變。 倫納德彗星是雙曲線軌道，這意味著它今次穿過太陽系之後，就會離開我們，永不回頭。

倫納德彗星2021年12月17日前，它的軌道在黃道北面，是一顆北半球彗星，在12月中日落後見於西南方近地平線低空，之後進入黃道南面。彗星2021年12月12日過近地點，從地球看是它最光亮、彗尾最長的時候。12月18日10時10分（±1分鐘），近距離接近金星，與金星的距離只有0.028 48天文單位（4,260,547.36公里）因為近太陽，肉眼不能看見。它將在2022年1月3日15時21分過近日點，最接近太陽時距離太陽0.615 269 172 228 天文單位（92,042,958.1公里）估計光度已經跌至6.7等，之後彗星迅速轉暗。

彗星是否可觀並非單純取決於它的亮度，或者是否直接看到，是與它的回歸次數和距離地球遠近有關。距離地球越近可觀性越大，彗核越大，表面物質越鬆散，回歸次數越少，距離地球越近，看到彗尾在天空伸展的角度越大，可觀性就越高。

倫納德彗星可能是首次進入太陽內行星地區，它表面上儲存龐大的水冰受熱，估計會變亮得很快，而且近地球，彗尾的角度會大。雖然未至於上世紀C/1996 B2 百武彗星，近地球時距離0.101 744天文單位，光度2.5等（連同前向散射效果是0等），彗尾長達120 °，橫跨大半個天空這麼誇張。

倫納德彗星2021年12月12日6時在天空中的位置

Credit : SkySafari

倫納德彗星過近地點的軌道

Credit : 美國太空總暑噴射推進實驗室

倫納德彗星的預測光度變化

Credit : astro.vanbuitenen.nl

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【更多資訊】

【補充彗星近地時光度預測説明】

近地彗星光度計算除了正常根據彗星位置計算它的光度變化之外，當彗星位於地球和太陽之間，氣體與灰塵的光比 (gas-to-dust light ratio) δ90為0.30時，發生正向散射 (forward scattering) 效果。

正向散射可以使背光彗星看起來的亮度明顯增強，因為灰塵和冰晶正在反射並通過向觀測者散射光來增強彗星的可見光亮程度。

倫納德彗星光度變化預測 (下圖) 的紅色曲線是倫納德彗星的預測光度變化，附加的綠色曲線顯示正向散射光度增強效果。

Credit : astro.vanbuitenen.nl

歷史上近地大彗星
https://forum.hkas.org.hk/thread-13622-1-1.html
(出處: 香港天文學會討論區掩星組文件)


參考文件：

Joseph N. Marcus

Forward-Scattering Enhancement of Comet Brightness I. Background and Model
April 2007

Forward-Scattering Enhancement of Comet Brightness II. The Light Curve of C/2006 P1 (McNaught)
October 2007

marcus_icq29_119.pdf (1.28 MB, 下載次數: 196)

2021-1-13 23:25 上傳

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Forward-Scattering Enhancement of Comet Brightness III. Prospects for C/2010 (Elenin) as Viewed from the Earth and the SOHO, STEREO-A, and STEREO-B Spacecraft
July 2011

C2010X1_ICQ_MSS-R2.pdf (239.87 KB, 下載次數: 185)

2021-1-14 19:47 上傳

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2021年12月13日7時太陽、倫納德彗星、地球同一直線


Credit : NASA JPL

從地球上看（香港不見）

Credit : SkySafari

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2021年12月14日17時06分倫納德彗星、太陽最小角距，彗星在太陽北面14°44'20.1"@ 41.3°


Credit : SkySafari

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倫納德彗星補充資料 【更新】

今年年初發現的倫納德彗星，如果中途不解體，可能是近24年來一顆最可觀的彗星。這顆彗星原本是一顆七萬年周期的彗星，今次進入太陽系，受太陽影響，變成雙曲線軌道，離開太陽系之後，永不回頭。

內文標示的彗星綜合光度是根據美國太空總署噴射推進實驗室2021年10月27日預報。

香港觀測期：
今年8月下旬至12月中旬，日出前出現在東北至東北偏東方向天空（每日5時30分仰角；綜合光度）
2021年9月1日（3.1°；+14.5等）長曝光攝影可見
2021年11月1日（35.9°；+10.9等）攝影可見
2021年11月24日（44.4°；+8.1等）仰角最高日期
2021年12月5日（35.1°；+5.9等）肉眼可見
2021年12月12日（-2.5°；+3.3等）須延遲至6時拍攝

今年12月中旬至明年1月中旬，日落後出現在西南偏西至西南方向近地平線天空（每日19時仰角；綜合光度）
2021年12月16日（2.7°；3.9等）
2021年12月26日（12.9°；+5.5等）
2021年12月31日（11.9°；+6.0等）肉眼最後可見
2022年1月6日（0.4°；+6.5等）
2022年1月16日（-1.7 °；+8.1等）須提前至18時30分，是香港拍攝彗星的最後機會

以下是它的一些補充資料，正確日期時間、位置，仍然需按照它的軌道數據更新。

2020年4月11日，巡天照片首先拍攝到倫納德彗星的影像（+22.4等）
2021年1月3日，美國天文學家倫納德（C. J. Leonard）發現C/2021 A1 倫納德彗星（+19.2等）
2021年8月28日11時，倫納德彗星經過火星軌道（+14.6等）
2021年12月12日14時13分58秒，倫納德彗星過赤道平面（+4.8等）
2021年12月12日21時55分，倫納德彗星過近地點（+4.8等）
2021年12月17日5時11分52.49秒，倫納德彗星過黃道面，彗星（+3.9等）、月球和七大行星及冥王星連珠（視覺上對齊）
2021年12月18日10時10分，倫納德彗星距離上最接近金星
2021年12月18日11時52分45秒，倫納德彗星、金星最小角距（彗星在金星南面4.985 134°）（+4.6等）
2022年1月3日15時48分，倫納德彗星過近日點（+6.2等）
2022年2月23日13時，地球經過倫納德彗星軌道下方（+10.8等）
2022年3月19日6時，倫納德彗星經過火星軌道（+11.9等）
2022年10月11日7時，倫納德彗星過黃道面，彗星（+18.1等）向深空進發，永遠離開太陽系

我們會密切留意倫納德彗星在12月12日最接近地球時，它的彗尾變化情況，對於兩日之後，地球遇上雙子座流星雨極大時會有甚麽影響，是否有疊加的效果。彗星近距離橫跨金星軌道，對金星而言，出現壯觀流星雨機會很大，但對地球來說出現疊加的機會相對較少。

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2021年12月18日18時，倫納德彗星、金星位置


Credit : SkySafari

2021年12月17日18時，倫納德彗星、月球和七星連珠


Credit : SkySafari

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彗星、月球和包括冥王星在內的大行星與地球連珠有幾罕見？

倫納德彗星今次進入太陽系，明年離開後，就永遠不再回來，是一次過出現在太陽系的彗星。如無意外，估計它是一顆相對明亮，肉眼可見的彗星。今次碰上月球加上行星成一直線的連珠現象，根本不能以萬年一遇來形容，因為沒有下次，和這顆彗星有關的天文現象，將來都不會再出現。

明亮彗星出現而又碰上行星連珠，需要符合以下條件。
1. 彗星必需要靠近地球，有足夠的光度（比4等更亮），而且晚間可見；
2. 彗星運行軌道會橫過黃道平面；
3. 經過黃道面的日期必須要在過近地點前後幾日之內；
4. 當時至少五顆行星或以上要運行至太陽的其中一邊，而非分散在太陽兩面。

檢視有歷史紀錄的七顆近地彗星，它們分別是：

坦普爾-塔特爾彗星（55P/Tempel-Tuttle）
近地點日期1366年10月26日香港時間-時-分；近地點距離0.0229  天文單位；光度沒有數據
近地點六個月前後不會橫過黃道平面

萊克塞爾彗星（D/1770 L1 Lexell），已經失蹤
近地點日期1770年7月2日香港時間1時08分；近地點距離0.015094 天文單位；光度沒有數據
橫過黃道平面日期1770年7月24日；光度沒有數據 （水星、彗星、火星和天王星連珠）

哈雷彗星（1P/ Halley）
近地點日期1910年5月20日香港時間20時49分；近地點距離0.151350 天文單位；光度1.0等
橫過黃道平面日期1910年4月5日；光度5.2等 （彗星、火星、海王星和木星連珠）

龐士-溫尼克彗星（7P/Pons-Winnecke）
近地點日期1927年6月27日香港時間3時36分；近地點距離0.039379 天文單位；光度8.5等
近地點六個月前後不會橫過黃道平面

施瓦斯曼-瓦赫曼三號彗星（73P/Schwassmann-Wachmann 3），已經解體
近地點日期1930年5月31日香港時間0時53分；近地點距離0.070652 天文單位；光度7.4等
近地點六個月前後不會橫過黃道平面

百武二號彗星（C/1996 B2 Hyakutake）
近地點日期1996年3月25日香港時間15時02分；近地點距離0.101744 天文單位；光度2.5等
橫過黃道平面日期1996年5月6日；光度1.7等 （彗星、火星、土星、天王星、海王星、木星和月球連珠）

SOHO彗星（P/1999 J6），已經失蹤
近地點日期1999年6月12日香港時間13時23分；近地點距離0.012065 天文單位；光度沒有數據
是一顆光度很暗的小彗星，2000年3月20日翻查太陽和太陽圈探測器（Solar and Heliospheric Observatory，簡稱 SOHO）拍攝的舊影像才發現。


如果不包括冥王星、彗星和月球，七大行星與地球連珠需要等到2492年5月6日香港時間5時。按照以前的說法，將地球和冥王星都計算在內，就是真正的「九星連珠」了。

2492年5月6日香港見七大行星與地球連珠的情況

Credit : SkySafari

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其它明亮彗星

池谷-關彗星（C/1965 S1 Ikeya–Seki）
近地點日期1965年10月17日香港時間19時06分；近地點距離0.906087 天文單位；光度-1.8等
橫過黃道平面日期1995年10月21日；光度無數據 （日間，與太陽幾乎同一時間出沒）

班尼特彗星（C/1969 Y1 Bennett）
近地點日期1970年3月26日香港時間16時52分；近地點距離0.688611天文單位；光度0.9等
橫過黃道平面日期1970年3月22日；光度0.9等 （彗星、海王星、木星、天王星和月球）

高豪德彗星（C/1973 E1 Kohoutek）
近地點日期1973年12月21日香港時間20時02分；近地點距離1.136034 天文單位；光度-1.8等
橫過黃道平面日期1973年12月27日；光度-1.1等 （彗星、水星、海王星和天王星）

威斯彗星（C/1975 V1 West）
近地點日期1976年2月29日香港時間11時35分；近地點距離0.794166 天文單位；光度-1.0等
近地點六個月前後不會橫過黃道平面

海爾-博普彗星（C/1995 O1 Hale–Bopp）
近地點日期1997年3月22日香港時間19時50分；近地點距離1.315105 天文單位；光度-1.8等
橫過黃道平面日期1997年5月3日；光度-0.3等 （彗星和火星）

池谷-張彗星（153P/Ikeya-Zhang）
近地點日期2002年4月29日香港時間21時55分；近地點距離0.404413 天文單位；光度2.3等
橫過黃道平面日期2002年2月25日；光度2.3等 （彗星、火星、土星、木星和月球）

麥諾彗星（C/2006 P1 McNaught）
近地點日期2007年1月15日香港時間19時20分；近地點距離0.816874 天文單位；光度-8.1等
橫過黃道平面日期2007年1月14日；光度-8.6等 （彗星、金星、海王星和天王星）

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彗星加上月球和行星連珠對地球有什麼物理上的影響

行星連珠（planetary alignment）廣義來說，是某些行星處於同一天空區域。因為連成一線幾乎永遠不會發生在所有行星上，而是一次發生在二到三顆行星上。

定義為從地球上看，多顆（一般是五顆或以上）行星具有相同的日心經度（永遠不能在同一軸線上對齊，因為它們的軌道平面都略有不同），為簡化運算，假設兩個經度彼此之間的距離在1.8°以內，則視為相同日心經度。

水星是移動速度最快的行星，每0.396年會追上金星一次，每次都停留在以金星為中心的3.6°弧度內，每次停留0.004年（1.46日）。 每次經過時，地球也將處於此3.6°弧內的機會是百分之一。因此，平均而言，包括地球在內的三顆內行星每39.6年排列一次。 在任何特定的過程中，火星、木星、土星、天王星和海王星也都將在此弧內的可能性由百分之一個上升到十萬分之一。

太陽系七顆行星（不包括地球本身）和冥王星如果它們確實碰巧成一直線，按照道理地球什麼也不會發生。這是因為太陽系很大，每顆行星之間的距離是如此之遙，以至於地球與另一顆行星的任何對準都不會產生任何作用。 一顆行星在另一顆行星上的引力可忽略不計。 離地球最近的火星相距5,460萬公里。

利用牛頓的萬有引力定律以及太陽、月亮和行星的已知質量和距離，可以計算出100公斤重的人從每個天體所感受到的引力：

地球是 981N（N=Newton 牛頓，是力學的國際單位）

太陽最接近時是 0.61N
太陽最遠時是 0.57N

月球最接近時是 0.0039N
月球最遠時是 0.0029N

木星最接近時是 0.000037N
金星最接近時是 0.000022N
土星最接近時是 0.0000026N
火星最接近時是 0.0000014N
水星最接近時是 0.00000037N
天王星最接近時是 0.000000088N
海王星最接近時是 0.000000037N

所有行星最接近時是 0.000064N

由於行星以不同的速度沿不同的路徑繞太陽運行，因此它們之間的距離不斷變化，為了了解行星對準的影響，計算了每個行星最接近地球時的引力。 如該表所示，即使所有行星在它們最靠近地球的軌道上排列，所有行星加在一起對地表100公斤人員所施加的絕對最大重力為0.000064牛頓。 該值比月球的平均引力弱53倍。 此外，當月球在其正常的每月軌道上靠近和遠離地球時，月球對地球上100公斤重的引力為0.0010牛頓，這是所有行星相加的引力的15倍。 完全對齊。 換句話說，無論多麼人為地製造，每月月球靠近地球和遠離地球的引力作用都比任何行星排列的引力作用強得多。 如果行星連珠的引力在地球上引起問題，那麼月球引力的正常每月波動將引起更糟的問題15倍甚至更多。 顯而易見的是，當月球到達距地球最近的位置時，每月不會發生大地震和火山噴發災難。 因此，由於任何行星的排列而引起的引力動對我們沒有影響，而行星成一直線的排列，對於地球的引力來説，只是月球引力強度的到數萬分之一。

包括冥王星在內的八顆行星連珠將在2492年5月6日發生。在這一日期，這些行星不在太陽一邊的直線上。 相反，它們將處於相同的180度寬天空中。

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倫納德彗星2021年12月12日過近地點時彗尾模擬


Credit : comet-toolbox


Credit : SkySafari