第二届罗马尼亚天文奥赛理论试题选登1.月相:当月球与太阳的角距离为45°时,月亮看起来是: (a) 一个圆盘,有一个明亮狭窄的镰刀状边缘,其余部分是黑暗的。
(b) 一个圆盘,有一个黑暗狭窄的镰刀状边缘。其余部分是明亮的。
(c) 一个圆盘,一半明亮一半黑暗。
2.木星卫星的相互掩食
图1描绘了木星的两颗卫星Lo (木卫一)和Europa (木卫二) 相互掩食时的光变曲线。这一现象与月食基本相似。但此时是一颗卫星穿过另一颗的影子。分析该图。辨认是哪一颗卫星穿过了另一颗的影子。图中横坐标为时间(以秒为单位),纵坐标为两卫星的星等之差。
3.流星
(a) 下图中的白线是流星穿过大气层的轨迹。分析图2。确定拍摄此照片所需的曝光时间。
(b) 描述流星进入地球高层大气时的现象。
(c) 图3 (a—c) 为流星轨迹的反转片。它们之间有所不同。请解释是什么原因使这些照片不同。
4.如何使用天文年历
天图,也就是标有恒星、星座以及其他有用的天体信息的图谱,从古时就有。现在这种星图会每年制作。对于外出观测的人来说,要找到某一天体使用这种星芊奖?amp;nbsp;
我们可以在一本“天文年历”中找到一年中的主要天文事件。罗马尼亚科学院天文所每年会编写这样的年历名为“Anuar Astronomic”。《天空与望远镜》杂志以一种很紧凑的形式编写了“天空观察者年历”(参见下图)。
使用上面引述的形式之一确定天体的观测时间和天文现象的起止时间,并查找2004年4月8~19日的天象。
天体
天象
| 升 | 落 | 注(观测位置等) |
月亮 |
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金星 |
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木星 |
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火星 |
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海王星 |
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土星 |
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太阳 |
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5.确定变星的光变周期
R Trianguli是一颗变星,相当明亮 (其最亮视星等为6等,最暗为11.5等)。通过天文年可以很容易地在三角座中找到。图5描绘了几年内此星的光变情况。使用这些数据估算光变周期。要做到这一点你必须:
(a) 把时间从约化儒略日变为公历。可使用表1,它给出了从儒略历到格里历的换算法。你必须在表中的数字前加两位数:24,因为横坐标显示的是约化儒略日。通过简单的数学方法,可使等式平衡。这样可重设横坐标,将其改为格里历。这样你可知道测量的起止时间。
(b) 估计亮度变化的周期(即亮度经过变化回到初始值的时间周期)。这需用到较多的数学算,但要用到图5中的数据。若要精确计算则需使用电脑和特殊的软件。最简单的方法是使用手绘出一条穿过所有点的曲线,尽量画得平滑连续。在数据缺失的地方,你要假设其变化与图的主要部分类似。有了这张图后,你就可以估计光变周期了,也就是两个数值最大、最小或平均点之间的距离。
建议测量多于一组的数据。这样你可得到光变周期的平均值。任何正确的方法和解释都会给分。
提示:关于历法的换算:换算后2040年1月1日正午是儒略日2466154
表1 儒略日换算表
Anul 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
1900 15020 15385 15750 16115 16480 16847 17212 17577 17942 18308
1910 18672 19037 19402 19768 20133 20498 20863 21229 21594 21959
1920 22324 22690 23055 23420 23787 24151 24516 24881 25246 25612
1930 25977 26342 26707 27073 27438 27803 28168 28534 28899 29264
1940 29629 29995 30360 30725 31090 31456 31821 32186 35251 32917
1950 33282 33647 34012 34378 34743 35108 35473 35839 36204 36569
1960 36934 37700 37665 38030 38395 38761 39126 39491 39856 40222
1970 40587 40952 41317 41683 42048 42413 42778 43144 43509 43874
1980 44239 44605 44970 45335 45700 46066 46431 46796 47162 47528
1990 47892 48257 48622 48988 49353 46718 50083 50449 50914 51179
2000 51544 51910 52275 52640 53005 53371 53736 54101 54466 54832
2010 55197 55562 55927 56293 56658 57023 57388 57754 58119 58484
2020 58849 59215 59280 59945 60310 60676 61041 61406 61774 62137
2030 62502 62867 63232 63598 63963 64328 64693 65059 65424 65789
2040 66154 66520 66885 67250 67615 67981 68346 68711 69076 69442
Anuarul Astronomic 2002,P.154
6.金星凌日
2004年6月8日将发生一次罕见的天象:金星凌日。由于金星公转轨道的原因,这一现象总是成对发生。下一次凌日将在2012年6月6日出现,上一次则在1874年和1882年。除金星外。另一颗内行星水星也有凌日现象。上次水星凌日发生于2003年5月7日,对于今年的金星凌日是一次很好的演练。由于水星直径较小,其凌日现象只能通过天文仪器观察 ( 图6为凌日开始,图7为凌日的中间过程)。
金星视直径为水星的2.5倍,因此金星凌日肉眼可见。
注意:我们决不能用肉眼直接看太阳!为了观看金星凌日,我们要使用一个特殊滤镜,如日食镜、黑色太阳镜等。为防止意外,请向你的老师求教!我们必须小心,因为太阳光在操作不当的情况下可能立即致盲!
I.详细说明在凌日过程中太阳、地球和金星的相对位置。
(a) 在任何行星上都能看到这一现象吗?
(b) 此现象是否与日月食相似?
(c) 在凌日过程中,地球上任何太阳在地平线上方的地区都能看到这一现象吗?
Ⅱ.解决以下问题:
(a) 确定太阳与水星的直径比。可使用任何合理的数学方法,并请将过程写完整。
(b) 说明图6中日面上的黑色小圆点不是太阳黑子。而是水星在日面的投影。
摘自《天文爱好者》05.3