Thursday, November 11, 2021

人物专访 陈伟伦教练、颜怡春校友 相隔400公里跨国合作观测天文现象01

        6月27日(星期日)这一天,我校天文远距观测小组的陈伟伦教练与颜怡春校友,相隔余400公里之遥,透过Google meet平台,合作观测木星系统上的木卫三 (Ganymede) 及木卫一 (Io) 发生的一次半影月食的现象。

        伟伦教练位于巴生南方花园,使用口径8寸的天文望远镜、一颗行星摄像机以及操控相机用的电脑进行观测,从凌晨5时06分开始,直到凌晨5时21分左右结束。透过观测后的数据分析,发现木卫三的半影投映到木卫一的表面上,使木卫一的亮度产生了微小的变化,虽然半影食的亮度变化并不明显。


        从亮度曲线图中,明显看见木卫一有亮度上的减低,而且变化形式与预测的时间几乎吻合。为了确保不是外来因素影响观测结果,怡春校友使用了木卫二(Europa)、木卫三及木卫四 (Callisto) 的亮度曲线进行对比,证明木卫一的亮度变化属实。

        《兴华月报》特别专访伟伦教练与怡春校友,谈谈此次观测的结果以及过程的趣事之余,也聊到了对天文观测的热忱与职涯的规划。



你们提到这一现象在12年中会发生两次,这是很难得的现象吗?它与地球的日月食有相同之处吗?

颜:其实这并不是一个很难得的现象,因为木星的卫星轨道,都有各自的夹角,因此很难会与太阳在同一平面上,而这些夹角都会趋近于木星的赤道。木星绕着太阳公转一圈大约是12年,12年当中就会发生两次太阳直射木星赤道的现象,分别是在木星的春分与秋分点。因此,在这两个季节的数个月中,木星的卫星与卫星之间,就很常会发生日月食现象(mutual events),而我们这次观测木卫三的半影投映到木卫一的表面上,只是其中的一次。

        你可以想象,当太阳、木卫三与木卫一并列成一条直线时,太阳的光线把木卫三的影子投映到木卫一上,就会出现掩食的现象,木卫一的亮度就会降低。若把位于中间的木卫三想像成是地球,木卫一是月球,就会是我们比较熟悉的月食现象,更具体而言,是半影月食现象。

陈:其实我们都知道,月球每个月都会绕到地球与太阳之间,但都不一定会发生日食现象,月亮满月时,也不一定发生月食现象,就是因为月球轨道有倾斜度的偏差。所以木星与其卫星的情况也一样。当木星的卫星轨道刚好位于太阳与木星之间的平面交叉点,就会发生日月食的现象,跟地球的原理是一样的。

        在地球,月食的现象每一年至少会发生两次,因为地球绕着太阳公转为1年,上述的交叉点的位置,刚好相隔6个月。木星绕着太阳公转约12年,每12年会有两次的机会。



这一次的远距观测,伟伦教练身在雪兰莪州的巴生,怡春在新加坡,两人相距400公里,可否分享你们合作的过程?

陈:通常我们在进行观测前,都会先经过很多的讨论,怡春时常会运用软件模拟很多可能发生的天文现象,然后我们再决定要针对哪个现象进行观测。每一次观测前的两到三小时左右,我都会先查看卫星图,并把它变成动画进而推测云的流动,作为了解天气情况的参考,再决定当天观测的认真程度需要多高。

        不过,当我们决定要进行某项观测后,天气不会是主要的考量因素,因为天气并不是我们所能控制的。有时候发现天气不佳,却有某个现象即将发生,我还是会架设设备准备观测。不过,偶尔也会发生一下小插曲,明明卫星图显示天气晴朗,但架设好设备开始观测后,云却飘了过来,甚至下起雨来,只能急忙收拾设备,非常狼狈。但也有例外,如果当我查看卫星图时,发现有非常大团的云正飘着过来,我就会告诉怡春:“你可以去睡觉了!”

颜:其实我也没有很常花时间在模拟天文现象,只是恰逢大学暑假期间,所以比较有时间进行相关的研究,加上一直以来都很有兴趣观测星体亮度的变化。我本身拥有一台望远镜,但因为新加坡进入了高警戒解封第二阶段,所以没办法使用。也因为知道伟伦教练近期每天凌晨都会进行木星的观测,所以就询问教练是否可以一起合作。

陈:基本上,在过去长期的观测中,任何的天体或现象我都会去观测。但我发现,其实在马来西亚少有天文爱好者会专注于观测行星,因此,我希望能拍下更多行星观测的例子,让其他人知道马来西亚是一个很适合观测行星的环境。

        在4月到6月之间,土星与木星是于凌晨升起,所以我的生活作息已经调整到每天凌晨都会起床进行观测。当怡春建议观测木卫的掩食现象时,我认为这是个具有挑战性的,因为其实没办法透过望远镜侦测出木卫星亮度的变化,而是要透过后期的资料分析,才能发现这个变化。所以也就答应了这一次的观测合作。

        观测当天,我是负责操控设备的,怡春则是透过线上平台进行远程观测。我们会透过语音沟通,一起完成观测的工作。过程中,我也会向怡春讲解许多观测的技巧、注意事项等,就好像在学校带领学生观测时,会从旁讲解一样。

颜:观测的当下,大部分的事情都是由教练主导和决定,我主要负责的是前期的现象模拟和后期的数据分析。当然,因为这是光学的一部分,对我而言是个新的知识,加上我是主修生物而不是物理,所以有许多的知识,还是会需要一直不断地请教教练。


后期的分析是一项很大的工程吗?具有哪些挑战或趣事?

陈:分析所用的时间,远远长过观测的时间,观测的过程前后大约15分钟就结束了。我整理照片也仅用了半天。虽然怡春在一天内,就完成了初步分析,但他是以亮度值(Value)的角度诠释观测结果,我则建议用天文观测工作者长期使用的星等(magnitude)这一单位,也就是星体的亮度来诠释,我认为这能更好地衔接我们与前人的观测结果。因此,我们就花了非常多天的时间,在这一部分的交流。

        虽然花的时间很多,但我认为这是非常有趣的交流,因为我们都会有自己的立场,在讨论的过程中,我们都会尽量把自己的立场放在中间,并找到平衡点。其实,我们的观点都是一样的,只是在呈现的时候,要采用哪一种诠释的方式。

颜:在我进行分析前,我会先参考与学习他人的分析结果和方式,包括如何分析、使用哪个单位等,碰到不明白的地方,也会请教教练,如教练提到的,我们也会进行许多的讨论。进行分析时,每当质疑自己所做出来的结果不准确,我就会选择重新再做一遍,前后至少重做了6到7次,才得到自己满意的结果,最后把数据制成图表,交给教练。

        在自学新知识的过程中,自然会希望学习会更有趣一些,我认为,若把自己投入实作的过程中,不仅会学习了新的知识,甚至还完成了某项成果,这会让自己非常有成就感。

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