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实战篇:如何让望远镜精确追踪小天体?

 都市星空下 2021-03-01

如何理解和使用轨道根数

(五)

如果要观测彗星和小行星,除了在网上直接查询它们的位置,还可以使用天文软件来计算。下面就以theSkyX软件为例,具体操作一下。

theSky中,可以使用两种方法输入轨道数据:一是直接装载轨道根数文件,二是手动输入。

先看一下彗星的情况。

从菜单【Input>Small Solar System Bodies】打开太阳系小天体对话框,激活彗星【Comets】页:

 点击左下角的【Source】,就会自动连接到IAU小行星中心(MPC)网站上一个专门适配theSky格式的网页(许多天文软件都有相应的适配网页):

点击可观测彗星【Observable comets】,就会显示出一个彗星的轨道根数的列表:

这是一个文本文件的网页,将它保存起来(也可以在【Observable comets】上点右键直接存为文件),然后点击【From File】按钮读入,就可以将所有彗星数据导入到theSky中了。

数据文件格式是每颗彗星占据一行,各个项目之间被‘|’分隔开。

我们分析一下第一行的内容:

C/1995 O1 (Hale-Bopp)|2000|19970329.7430 | 0.903411 |0.994949 |130.5253 |283.2739 | 89.0309 |-2.0|10.0 | MPC106342

1项是彗星名称:“C/1995 O1 (Hale-Bopp)”,上年纪的人都知道这是大名鼎鼎的海尔波普彗星。

2项的“2000”指的是这个轨道的数据是相对J2000.0坐标系而言的。由于岁差等因素的存在,天球上的基本坐标系也在缓慢变动。所以各个天体坐标数据都要指明它是相对哪个坐标系测量的。

3项“19970329.7430”,明显是个日期格式。这是海尔波普彗星过近日点的时刻:1997329.7430日。日以下的部分化成小数表示。

4项“0.903411”是近日距。彗星、小行星轨道根数中的距离单位是天文单位(A.U.)。

5项的“0.994949”是偏心率。可以看出它很接近于1,说明其轨道几乎就是抛物线。当时宣传说三、四千年看一回,其实大概率是一去不复返了

后面3项“130.5253283.2739 89.0309”分别是近日点角距、升交点黄经和轨道倾角。按照惯例,轨道根数中所有的角度数据都是以“度”为单位的。海尔波普的轨道倾角89度,也就是说它的轨道平面与黄道面几乎垂直。

以上就是所有轨道根数数据。那么紧接着的两项“-2.010.0”是什么呢?这是彗星亮度的计算参数,与我们的观测也有紧密的关系。

第一个值为绝对亮度,记为g,表示的是彗星在距离太阳和地球均为1天文单位时的亮度。一般来讲,亮度会分别与离太阳距离的平方和离地球距离的平方成反比。但是我们知道,随着彗星接近太阳,它上面的物质会变得活跃,升华挥发碎裂产生彗发,形成彗尾。越靠近太阳,彗发和彗尾就越明显。因此彗星在接近太阳的过程中会增加额外的亮度,其增加的程度就用第二个参数——亮度常数k来表示。k一般在515之间,k=5时彗星亮度与到太阳距离的平方成反比。k越高,彗星在过近日点前的亮度增长得越快。每颗彗星的k值都不同。近些年来我们屡屡被那些预报的“大彗星”放鸽子,就是因为这个参数k估算得不准。

最后一项为MPC编号,是附加的说明,可以忽略。

上面介绍的是直接下载轨道根数文件的做法。在某些情况下,你可能需要手动输入这些参数,那么点击【Add】按钮,就会弹出彗星轨道根数编辑对话框:

 

按照我们刚才的介绍,可以把各参数填写进去。前面说过,距离的单位是“天文单位”,角度的单位是“度”。这些参数从上到下依次是:

Name:彗星名称

Eccentricity(e):偏心率

Perihelion distance(q):近日距

Orbital Inclination(i):轨道倾角

Longitude of the ascending node:升交点黄经

Argument of perihelion:近日点角距

Ecliptic epoch:黄道历元,一般要选2000.0

Absolute magnitude(g):绝对星等

Magnitude Constant(k):亮度常数

再下面是轨道历元,即彗星过近日点时刻的月、日、年。日以下的时间折算成小数。

小行星轨道根数的使用既与彗星类似,也有自己独特的地方,我们下次再做介绍。

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