□ 张学军
联测10199号小行星掩星
□ 张学军
我们通常一说到光环,就会想起拥有漂亮光环的“草帽”行星——土星,然而除了我们所熟知的土星、木星、天王星、海王星有光环外,根据最新的观测表明,冥王星也可能拥有光环。
1977年之前,我们仅仅知道太阳系内只有土星这一个天体拥有光环,1977年3月10日,天文学家通过天王星掩恒星SAO 158687的观测,来研究天王星的大气层。在分析观测资料时,发现在天王星掩食前后,这颗恒星短暂地消失了五次。天文学家就这样意外地发现了天王星的光环。1979年旅行者一号飞临木星时发现了木星光环,1989年旅行者二号发现了海王星光环。前不久,天文学家又发现了一颗新的拥有光环的天体,它是一颗小行星,编号为10199号(Chariklo),中译为女凯龙星。这颗小行星是发现于1997年2月15日介于土星和天王星轨道之间的小天体,直径约258千米,是已知半人马小行星中最大的。
2013年6月3日,女凯龙星从一颗名为UCAC4 248-108672的恒星前面经过,在南美洲的部分地区可以看到这颗小行星遮掩恒星的现象,以巴西科学家为首的国际联合小组在7个不同的地点观测了这次小行星掩星现象。他们在分析掩星的光变曲线时,发现在掩星发生之前和发生之后,恒星的视亮度出现了两次下降,于是非常意外地发现了光环的存在。
根据7个不同地点的观测数据和掩星现象发生的时刻,推算出女凯龙星光环的朝向、形状、宽度等更多的信息。
观测表明,女凯龙星有两圈光环,使它成为目前已知有环的最小天体。这些光环的宽度为20千米,两道环的宽度分别为7千米和3千米,两环相距14千米,与小行星中心的距离为391千米和405千米,约为地月距离的1/1000。除此之外,天文学家推测,在小行星的这两条光环之间,可能还有一颗小小的卫星。
观测一次小行星掩星时,你不知道何时会有新的发现,每一次的观测都有可能带来意外的惊喜,这就是进行小行星掩星观测的重要科学价值。2013年6月3日巴西进行10199号小行星掩星的观测便是最好的例子,光环的发现就在意料之外。
这次掩星发生在恒星密集的人马座,所以准确找到被掩星就显得至关重要。建议在掩星前几天就开始寻找并熟悉被掩星位置和周围天区恒星分布情况,避免掩星当天因手忙脚乱找不到被掩星而错失观测掩星现象。
2015年6月10日23时36分前后,此时月球尚未升起,我国很多地方将会观测到一次10199号小行星掩食10.8等星的现象,全国所有地区都在1δ误差界限线范围内(即掩星发生概率为65%),也就是说全国任何地方都可能有机会看到这次小行星掩星事件。不过,由于我们对这颗小行星的轨道数据、大小、形状等的了解还不是很精确,所以掩食带位置的预报存在一定的误差,至于掩食带最终会经过哪些地区,需要广大爱好者进行观测验证。因此,希望全国所有地区都进行这次观测验证。如果我国有足够多的观测点,对于验证这颗小行星是否有卫星存在将有很大帮助。这次发生在我国境内的10199号小行星掩星现象,小行星的光环几乎正好朝向我们,所以多个观测点的数据对于测量光环的数据会有更多帮助。
这次101999号小行星掩星的详细信息如下:
小行星:10199号Chariklo
被掩恒星:TYC 7403-05994-1
被掩星星等:10.7等
恒星坐标:18h02m08.624s
-36°46′47.677″(J2000.0)
掩食最长:12秒
恒星减光:7.6等
预报掩食带经过我国境内的时间是23时36分~23时37分,掩食带宽度约530千米,从浙江东部海面进入我国,经过我国浙江省、上海市、福建北部、江苏西南部、安徽省、江西北部、河南大部、湖北东部和北部、山西南部、陕西大部、宁夏、内蒙古西部。掩食带北界限线经过南通、泰州、高邮、泗洪、汤阴、神木等地;掩食带南界限线经过福安、松溪、贵溪、永修、咸宁、仙桃、陇县等地。图中蓝色线是掩食带南北界限线,绿色线是掩食带中心线。
我国全国都在1δ误差界限线以内(即掩星发生概率为65%),全国除新疆以外的所有地区都可能观测到这次掩星现象。以下是我国主要城市所见掩星预报时间,其他城市所见时间可以参考距离自己最近的城市时间。所有预报时间误差6.2分钟,所以在预报掩星时间前后各15分钟最好进行持续观测。
掩食带经过我国境内预报示意图
6月10日10199号小行星掩星时间
1.目视观测
建议使用口径10厘米以上的望远镜进行观测,至少在掩星预报时间之前15分钟就需要依据星图准确找到被掩星,然后持续注意观察被掩恒星是否有亮度变化,直到掩星预报时间之后15分钟后结束观测。
2.固定摄影
使用合适焦距(200毫米以内)的相机镜头,直接采用拍摄恒星轨迹的方式进行长时间曝光,将被掩星所在大致位置放在照片左侧处,然后在掩星预报时间之前15分钟开始长时间曝光至掩星预报时间之后15分钟结束,记住开始曝光和结束曝光的时间,然后我们会得到恒星的周日运动轨迹。如果掩星发生,被掩星的轨迹就会出现一小段缺口,掩食时间越长,缺口越大。
3.视频观测
用低照度的摄像头或摄像机接在大口径望远镜上,至少应在掩星预报时间之前15分钟找到被掩星,然后开始拍摄,直到掩星预报时间之后15分钟后结束拍摄。记住开始拍摄和结束拍摄的时间。有条件的爱好者,使用GPS时间加插器可以将时间直接加在视频画面上,更有利于分析准确的掩星时间。建议尽可能使用视频方式观测,因为可以使用相关软件分析视频,分析光变曲线图,得出更有价值的信息。
下面四张图是被掩星周围天区的寻星图,圆圈处为被掩星位置。
掩星寻星图
掩星寻星图放大图二
掩星寻星图放大图一
掩星寻星图放大图三
采用第一种方式观测时,需要记下掩星开始和结束的时间,这个时间越精确越好。无论你采用上述三种观测方式的任一种,也无论你是否成功观测到掩星现象的发生,你的观测数据都是至关重要的,均需要记录观测者姓名、观测地点坐标、海拔高度、使用器材口径、焦距、放大率(第一种方法)、大气透明度和稳定度等数据。
这次小行星掩星能否成功观测的关键就在于是否能准确找到被掩星,因此提前几天练习寻找被掩星就显得至关重要。
(责任编辑 苏晨、张恩红)