標題: 臺灣天文館網站12月10日的月全食資料頁面
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        天象紀錄 > 2011年12月10日 月全食專區 > 2011年12月10日月全食完整資料
       
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  以下資料僅提供教學與媒體播報使用,版權均歸臺北天文館與照片原攝影作者所有,使用時請註明「臺北市立天文科學教育館提供」,請勿使用於任何有商業利益行為之處,嚴禁全部或部分擷取、複製或重製等再利用之行為。感謝大家配合!

2011年12月10日 月全食
20時45分∼0時18分

2011.06.16的月全食與月掩蛇夫51星過程。臺北天文館/周紹孔攝於淡水漁人碼頭。版權為臺北天文館所有。

壹•特點:

月全食是所有壯觀天象中最容易觀察的,憑藉雙眼即可觀察,或以一般攝影器材就可拍攝。
本次月全食是自2000年7月16日、11年多以來,臺灣地區首度可全程觀賞月全食的完整過程。下一次必須等到6年多後的2018年1月31日才有相同機會。
本次月全食發生時間恰逢週末,適合闔家觀賞。
臺灣能見到從初虧(12月10日20:45)到復圓(12月11日0:18),全程3小時32.9分;如計入半影食階段(12/10/19:32~12/11/1:32),則全長達近6小時。
食分1.1061,在食既(22:06)至生光(22:58)共約52分鐘的全食階段,可見全部進入地球本影的月亮呈現紅銅色外觀。
本次月球移動軌道由地影南邊通過,將使月球北半球比南半球暗許多。月食過程中,月面各處的亮度與顏色變化很大。
本次月全食發生時間接近冬至(12/22/13:30),全食階段的月球在天空中的位置接近天頂,大氣擾動幅度相對較小,對月食攝影者而言可得較清晰的月食畫面。下次仰角條件相當的月全食得等到2028年12月31日~2029年1月1日的跨年月全食。
本次月全食發生時,月球位在金牛座,周邊可見冬季星空的眾多1等星。且剛於12月6日通過遠地點,月球視直徑比較小(30.4角分)。
上一次月食:2011年6月16日,月全食,臺灣地區可見生光前的月沒帶食
下一次月食:2012年6月4日,月偏食,臺灣地區可見食甚後的月出帶食
上一次臺灣地區可見月全食:2011年6月16日,月沒帶食
下一次臺灣地區可見月全食:2014年10月8日,月出帶食
上一次臺灣地區可全程見月全食:2000年7月16日
下一次臺灣地區可全程見月全食:2018年1月31日
貳•本次月食發生過程與時間:

  本次月全食的最大食分1.1061。全球含半影食與本影食共歷時5時56分21秒,僅含本影食歷時3時32分15秒,全食時間歷時0時51分08秒。本次月食南美洲、非洲西部不可見;除印度半島與中亞之外的亞洲地區、大洋洲及北美阿拉斯加等地可見到全部過程;北美加拿大、美國與中美洲地區可見月沒帶食;非洲中部與東部、歐洲西亞及印度半島等地可見月出帶食。臺灣地區可見全部過程。



  臺灣地區全程可見,經歷時間在本影區內約3時32.9分,全食期間約0時52.3分,含半影食區則共約5時59.8分,食分約達1.1。

  以下為月全食發生的詳細過程與時間位置:

過程         時間         臺北(天文館)         說 明
方位角(度)         仰角(度)          
月出         16:51         65         0          
半影食始         19:31.9         78.6         32.8         月球邊緣開始進入地球半影,不易察覺。
初虧         20:45.4         84.0         48.9         月球邊緣開始進入地球本影,偏食開始。
食既         22:05.7         91.1         66.7         月球恰好完全進入地球本影,全食開始。
食甚        22:31.8        94.6        72.4        月球最接近地影中心的時刻。
生光         22:58.0         100.1         78.2         月球恰好開始離開地球本影,全食結束。
月過中天         23:49         180.0         87          
復圓         00:18.3         249.8         83.0         月球邊緣完全離開地球本影,偏食結束。
半影食終         01:31.7         268.7         66.9         月球邊緣完全離開地球半影,不易察覺。
參•如何觀測月食:



[ 本帖最後由 celespace 於 2011-12-5 22:15 編輯 ]


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◎肉眼觀看

  月全食是所有壯觀天象中最容易觀察的,因為它發生時間預報誤差極小,不若太陽般刺眼而對眼睛有危險性,比彗星或行星等大許多而無需動用望遠鏡才能觀察,變化緩慢而不需神經緊繃地深怕錯過任何景象,所以觀賞月全食很簡單,僅需憑藉雙眼,以最舒服的姿勢、輕鬆觀看月亮即可。

  由於本次月全食發生時,月球是從地影的南半部通過,故以肉眼觀看時,月球北方邊緣的明暗與顏色變化會比南方邊緣大;對以面朝東方的方向站立的觀測者而言,則是在月亮的左半邊的變化會比右半邊大。

  面朝東方觀看時,月亮左下角會最先出現變化,地影逐漸向右上方遮蔽月亮,之後慢慢從左上方離開月面。另因本次月全食發生時,在生光到復圓階段會通過天頂後逐漸偏西,觀察者的頭得愈抬愈高,若觀看方向逐漸改變,就得注意地影滑出月面的方向與觀察者相對的位置也會隨之改變喔!

  本次月全食發生時,月亮恰好位在金牛座的牛角之間,被冬季大橢圓環繞;而冬季星空是1等星最多的時節,且月全食時的月亮不若平日明亮而可使周邊亮星顯得比較明顯,故可藉機觀察周圍的星空。

  此外,明亮的木星位在雙魚與白羊的邊界,日落後即可見;而帶著紅色的火星位在獅子主星軒轅十四附近,約於復圓階段從東方天空升起。因此,除了冬季星空之外,還可順帶觀賞這兩顆太陽系的行星。

◎望遠鏡與描圖觀測

  可利用雙筒望遠鏡(7×35或7×50)或攝錄影機觀察月亮。面朝東方時,初虧開始前可先注意觀看月亮左下方邊緣的變化;若是利用可追蹤的望遠鏡觀察月亮的話,在望遠鏡的畫面中,則需注意月亮的東北方邊緣(風暴洋一帶)的變化。

  如果覺得只做目視觀賞,沒留下任何記錄很可惜,但又不會或無器材進行攝影,那麼可嘗試用描圖與計時的方式來觀測。可多複印幾張月球表面全圖,每隔10~20分鐘在圖上依觀察結果描下月亮被食的程度、位置與顏色變化、光度變化等,以此記錄月食發生過程。

色調變化:
  由於從偏食到全食的階段中,月亮表面的顏色會不斷地變化,可能混雜著棕色、紅色、粉紅色甚至些許的藍色,觀察顏色變化時可以利用色筆將所見的顏色描繪在圖上,尤其是月面中心和月亮邊緣的部分要特別留意。

光度變化:
  可利用20世紀初法國天文學家Andre-Louis Danjon制訂的月食光度標準,如下表,估計月全食食甚時刻的月球亮度(L),L愈小代表食甚時的月球愈暗。;若觀察到的現象會介在某兩個等級間,可記錄成2.5或3.4等,只要據實記錄即可。

等級         說 明
L=0         非常暗的月食,月亮幾乎看不見,尤其是在食甚時。
L=1         黑暗的月食,表面帶灰色或棕色,月面的細節必須很仔細的觀察才能分辨。
L=2         深紅或暗紅的月食,本影中央特別黑,外部邊緣則較亮。
L=3         磚紅色的月食,本影邊緣較亮或帶黃色。
L=4         鮮紅色的月食,本影邊緣較亮且帶藍色。
接觸計時:
  測定月球邊緣或表面環形山等可供辨識的地形,與地球本影接觸或分離的時刻。以目視方式進行這項工作的挑戰性很高,因為精確度必須達到0.1秒的資料才有實用價值。如果要進行這項觀測工作,必須事先熟悉月球表面各個地形特徵,並瞭解地影掃過月面的方向,比判定各個地形進入或脫離地影的先後順序。這些接觸計時的觀測資料可以用來驗證月全食初虧、食既、生光、復圓的正確時刻。

◎攝錄影

  月全食攝影基本配備是相機、三腳架與快門線,挑選視野遼闊、沒有路燈等光害干擾的區域,攝影效果會比較好。由於月全食過程中,月亮明暗變化劇烈,攝影參數需隨時視情況調整。無快門線者,可利用腳架或其他物品固定相機後,開啟自拍功能來拍攝,以免因手按壓快門,讓影像晃動而顯得模糊不清。所有攝影項目均請關閉閃光燈功能。

全食星野攝影:
  將相機固定在三腳架上,相機鏡頭挑選稍廣者較佳,於全食階段將月亮調整於視野中,焦距調好,開大光圈,快門打開曝光10~20秒即可;由於本次全食時間長達50幾分鐘,使用數位相機者不妨多試幾種曝光參數(光圈、快門、感光度等),一定可以拍到不錯的照片。若想拍出更多的星星,可調高感光度,或以赤道儀追蹤後加長曝光時間;若無赤道儀追蹤者,曝光時間過長容易使星點和月亮拖成橢圓形而不夠美觀。


月全食星野攝影。2011/6/16月全食,王為豪攝於墾丁。感謝王為豪提供授權給臺灣區教學使用。版權歸王為豪先生所有,如有需求,請逕洽王為豪先生。


月全食星野,2011/6/16,周銀王攝於台南七股。感謝周銀王提供授權給臺灣區教學使用。版權歸周銀王先生所有,如有需求,請逕洽周銀王先生。

月流跡攝影:
  從月食初虧前至復圓後約3.5小時,將快門一直打開曝光,可以記錄月全食的光度連續變化。拍攝月流跡須用廣角鏡頭,且需先事前估算月亮從開始到結束的位置,將鏡頭位置調整好,才能在同一影像內容下整個月食過程。


月全食流跡攝影。2007/8/28。臺北天文館/吳昆臻攝於臺北天文館第二觀測室。版權為臺北天文館所有。

間歇攝影:
  類似月流跡攝影,相機與腳架位置固定不動,但快門每隔10~15分鐘固定開啟一次,所以相機必須具有重複曝光的功能或事後以電腦美工軟體予以合成;此外,還必須隨月亮的亮暗調整光圈大小與曝光時間,詳細資料可參考下表。


月全食間歇攝影,2007/8/28,臺北天文館/洪景川、趙瑞青攝於臺北天文館頂樓。版權為臺北天文館所有。

擴大攝影:
  利用長鏡頭或天文望遠鏡,或是攝錄相機本身具有縮放功能(zoom)、可將月亮盡可能放大者來拍攝。調整好焦距,按下表曝光值進行攝影即可。


月全食擴大攝影。2007/8/28。臺北天文館/林琦峰、李瑾攝於臺北天文館頂樓。版權為臺北天文館所有。

地球影攝影:
  使用長鏡頭(約200mm∼500mm)的相機,將其裝設在赤道儀或攝星儀上,利用儀器追蹤抵銷地球自轉所造成的星月移動,並利用重複曝光方式將每隔20-30分鐘曝光一次,將月亮拍攝在同一張底片上。這種方式可以拍到月亮進出地球因影的景象,並藉以顯示地影的大小與位置。拍攝前需先估算好食甚時刻月球位置,以此位置為底片中心。


地球影攝影。1997/9/17,王為豪、楊正裕攝。感謝王為豪提供授權給臺灣區教學使用。版權歸王為豪先生與楊正裕先生所有,如有需求,請逕洽王為豪先生。
原照片與攝影資料請參考
http://www3.asiaa.sinica.edu.tw/~whwang/gallery/picutres/earth-shadow.html


月全食地球影。1997/9/17,周銀王攝於嘉義熬鼓。感謝周銀王提供授權給臺灣區教學使用。版權歸周銀王先生所有,如有需求,請逕洽周銀王先生。

月食攝影參考表(以感光度100為主),百分比表示進入地影的多寡。
月相         間  歇  攝  影         放  大  攝  影
光圈         快門         f/10- f/15         f/22         f/32         f/45
滿月         f/8         1/250秒         1/125秒         1/30秒         1/15秒         1/8秒
初虧         f/8         1/250秒         1/125秒         1/30秒         1/15秒         1/8秒
20%         f/8         1/125秒         1/60秒                              
40%         f/8         1/60秒         1/30秒         1/15秒         1/8秒         1/4秒
60%         f/8         1/30秒         1/15秒                              
80%         f/8         1/8秒         1/2秒         1/2秒         1秒         2秒
生光         f/4         2秒         15秒                              
全食         f/2.8         30秒以上         60秒以上                              


肆•月食的成因:

  月球繞地球公轉的軌道稱為「白道」;跟著地球一起繞太陽公轉的軌道稱為「黃道」。月亮公轉過程中,和地球、太陽的相對位置一直改變,地球上的人們會見到不同形狀的月亮,稱為「月相」或「月亮的相位」。月相變化週期即為農曆(陰曆)的一個月,約29.53天,亦稱為一「朔望月」。

月相變化示意圖。

  太陽光照射物體時,會在物體背面形成陰影。由於地球是球形,且太陽體積比地球大許多,故地球陰影是圓錐形的,其中深灰色小圓錐稱為「本影」,陽光完全無法抵達;淺灰色大圓錐稱為「半影」,仍有一部份的太陽可以照射到此處。

本影與半影示意圖

日月食成因示意圖

  我們所見的月光其實是月亮表面反射的太陽光,因此當月亮恰好處在地球的本影中,無法再反射太陽光時,古時人們覺得是因為「月亮被天狗吃掉了」,便將這種現象稱為「月食」。若與月相變化圖比對,可知月亮進入地球本影時,相當於「望(滿月)」的位置,地球會介在月亮和太陽之間,因此只有在滿月時,才可能發生月食。每年可能發生的月全食最多只會有3次,最少則連1次都沒有;但如果連月偏食也計入的話,則一年的月食發生次數可多達5次。

  然而,白道面和黃道面兩者並不重合,而是有個約5°9'的夾角。當月亮在望的位置時,不一定會恰好落在地球陰影中;唯有位在白道面和黃道面的交點(節點)附近時,才有機會形成月食。故月全食發生有2個必要條件:(1為月亮必須在望的位置,(2)月亮必須在白道面與黃道面的交點上,簡而言之,就是月─地─日必須幾乎成一直線。

  因月球位置並不見得會恰好全部落在地球本影中,若月球全部進入地球本影中,則為月全食;若僅從地球本影邊緣通過,只有一部份月面被遮,則形成月偏食;若月球全部位在地球半影中,則為半影月食。半影月食的光度變化非常小,除非用比較靈敏的攝影器材或光度觀測儀器,否則不太容易用肉眼看出變化,所以一般都不做預報。

月食種類、成因與各階段名稱示意圖。

伍•為何月全食的月亮是紅色的?

  當月全食發生時,月亮進入地球本影,陽光本會完全被地球遮蔽而使得地球上的人們看不見月亮,然而因地球具有大氣層,陽光經地球大氣層的散射與折射後,短波長的藍光被散射掉,長波長的紅光則被大氣層折射至月球表面,因而使月亮呈現紅色。