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黑滴現象

一月 14, 2023

黑滴現象（英語：Black drop effect；德語：Tropfenphänomen），是在金星凌日時看見的一種光學現象，水星凌日也有，但幅度較小。在金星凌日時，所觀察的第二接触之后以及第三接触之前会有一段时间，地球上的观测者可能看到金星会像太阳边缘附近的水滴一样。

2004年6月8日的金星凌日。此處可見黑滴現象。
两组接触时刻的照片。左侧品質较差的照片中可以看到黑滴现象。
1769年金星凌日观测记錄中描绘的黑滴現象

就在第二接觸之後，和第三接觸之前，一個小的黑色"淚滴"連結出現在金星的盤面和太陽的邊緣之間，從而無法確地第二與第三接觸時間的正確時刻。這導致18世紀嘗試以金星凌日建立天文單位真正精確數值的企圖失敗。

黑滴現象長期以來被認為是由於金星濃厚的大氣層造成的，並且他也被認為是金星有大氣層的第一個實際的證據。但是，現在有很多人認為金星的黑滴現象是地球大氣層的湍流或是檢視儀器中的光學缺陷造成的[1][2]。

成因

参见：金星凌日

為了尋找黑滴現象的成因，19世纪時，夏尔·沃尔夫等人也为找到“黑滴效应”的来由，制作了可以再现金星凌日过程的机器[3]。

 
托爾·柏格曼在1761年描述的黑滴現象。

俄国的米哈伊尔·瓦西里耶维奇·罗蒙诺索夫基于自己在聖彼得堡科學院对1761年金星凌日的观测結果发现金星存在大氣層[4]。他的观测器材是兩個消色差透鏡和一個弱太陽濾鏡（煙燻玻璃）。他在金星開始離開太陽盤面時觀測到一道光的突起，即「羅蒙諾索夫的弧」。他還发现金星開始進入太陽盤面時，接触部分的太阳边缘会变得模糊。羅蒙諾索夫认为這些現象是太陽光通過金星大氣層时发生折射造成的。[5]

因為1769年的技術無法克服現代認為的「黑滴現象」的影響，当时的天文學家無法得知凌日開始和結束足夠準確的時間。這一現象長期以來被認為是金星稠密的大氣層造成的，並且是金星存在大氣層的證據之一。不過，近年的研究顯示這一效應可能是来源于觀測儀器存在的缺陷。[6][7][8]在精確的測量下，在1999年和2003年的水星凌日 ，即使水星沒有明顯的大氣層，但從地球大氣層之外的觀測依然觀察到黑滴現象[9]。

2012年，傑伊·帕薩切夫（英语：Jay Pasachoff）和威廉·希恩（William Sheehan）基於帕薩切夫等人2004年金星凌日的观测结果提出，羅蒙諾索夫當年所觀測到的狀況應该不是金星大氣層造成的，而只是「黑滴现象」[10]。一組研究人員因此決定使用羅蒙諾索夫當年的老式折射望遠鏡觀測發生於2012年6月5日至6日的金星凌日，以此作為決定性測試。該組天文學家认为羅蒙諾索夫1761年时使用的望遠鏡可以觀測到金星進入和離開太陽盤面時在金星周圍產生的「羅蒙諾索夫的弧」和其他光環效應，並認為这些效应确实是由金星大氣層造成的。[11][12][13]

在2004年6月8日的金星凌日，許多觀測者報告他們沒有看見黑滴現象，或是至少沒有之前世紀凌日時的報告所敘述，那麼明顯的現象。因此推測較大的望遠鏡和有更好的光學可能是一個因素。

黑滴现象也是2004年金星凌日观测各方关注的问题。目前对于黑滴现象成因的主流意见是过去的望远镜存在性能缺陷[14]。参与VT-2004的观测者在测定接触时刻时大多没有受到黑滴效应的影响，提交的大多数照片中也没有出现黑滴效应[15]。学术界也对这一问题做了一些研究。杰伊·帕萨切夫等人分析了NASA的太阳过渡区与日冕探测器对1999年水星凌日以及2004年金星凌日的观测结果，并发现太阳的周邊昏暗现象也是黑滴效应成因之一[16]。

參考資料

  1. ^ Explanation of the Black-Drop Effect at Transits of Mercury and the Forthcoming Transit of Venus. AAS. 2003/12 [2012-01-29]. （原始内容于2019-03-18）. 
  2. ^ Transits of Venus - Kiss of the goddess. The Economist. 2004-05-27 [25 September 2006]. （原始内容于2008-12-07）. 
  3. ^ Canales, J. Photogenic Venus: The "Cinematographic Turn" and Its Alternatives in Nineteenth-Century France. Isis (Astral Press). 2002, 93 (4): 585－613. doi:10.1086/375953 （英语）. 
  4. ^ Shiltsev, V. Lomonosov's Discovery of Venus Atmosphere in 1761: English Translation of Original Publication with Commentaries. 2012. arXiv:1206.3489   [physics.hist-ph] （英语）. 
  5. ^ Marov, M. Y. Mikhail Lomonosov and the discovery of the atmosphere of Venus during the 1761 transit. Proceedings of the International Astronomical Union (Cambridge University Press). 2004, 2004: 209–219 [2018-12-19]. Bibcode:2005tvnv.conf..209M. doi:10.1017/S1743921305001390. （原始内容于2018-02-27） （英语）. 
  6. ^ Transits of Venus: Kiss of the goddess. The Economist. 2004-05-27 [2006-09-25]. （原始内容于2012-02-15） （英语）. 
  7. ^ Pasachoff, J. M.; et al. . AAS. 2004-01-04 [2006-09-21]. （原始内容存档于2006-07-10） （英语）. 
  8. ^ Pasachoff, J. M.; Filippenko, A. The Cosmos: Astronomy in the New Millennium 4, revised. Cambridge University Press. 2013: 144. ISBN 9781107276956 （英语）. 
  9. ^ Schneider, G.; Pasachoff, J.M.; Golub, L. Space Studies of the Black-Drop Effect at a Mercury Transit. 2003. arXiv:astro-ph/0310379  .  cite arXiv模板填写了不支持的参数 (帮助)
  10. ^ Pasachoff, J.; Sheehan, W. Lomonosov, the Discovery of Venus's Atmosphere, and Eighteenth-century Transits of Venus. Journal of Astronomical History and Heritage. 2012, 15 (1): 1 [2018-12-19]. Bibcode:2012JAHH...15....3P. （原始内容于2017-10-28） （英语）. 
  11. ^ Koukarine, A.; Nesterenko, I.; Petrunin, Y.; Shiltsev. Experimental Reconstruction of Lomonosov's Discovery of Venus's Atmosphere with Antique Refractors During the 2012 Transit of Venus. 2012-08-27. arXiv:1208.5286   [physics.hist-ph] （英语）.  已忽略未知参数|firstr4= (帮助)
  12. ^ Shiltsev, V.; Nesterenko, I.; Rosenfeld, R. Replicating the discovery of Venus's atmosphere. Physics Today. 2013, 66 (2): 64 [2018-12-19]. （原始内容存档于2013-07-04） （英语）. 
  13. ^ Koukarine, A.; et al. Experimental Reconstruction of Lomonosov's Discovery of Venus's Atmosphere with Antique Refractors During the 2012 Transit of Venus. Solar System Research. 2013, 47 (6): 487–490 [2018-12-19]. （原始内容于2015-03-05） （英语）. 
  14. ^ Shiga, D. The Disappearing Black Drop. F+W Media, Inc. 2012-05-25 [2016-05-03]. （原始内容于2016-05-07） （英语）. 
  15. ^ The "Black Drop" Phenomenon. ESO. [2016-05-03]. （原始内容于2016-04-06） （英语）. 
  16. ^ Pasachoff, J. M.; Schneider, G.; Golub, L. The black-drop effect explained. Proceedings of the International Astronomical Union (IAU). 2004, (196): 243－244. doi:10.1017/S1743921305001420 （英语）. 

外部連結

一月 14, 2023
黑滴現象, 英語, black, drop, effect, 德語, tropfenphänomen, 是在金星凌日時看見的一種光學現象, 水星凌日也有, 但幅度較小, 在金星凌日時, 所觀察的第二接触之后以及第三接触之前会有一段时间, 地球上的观测者可能看到金星会像太阳边缘附近的水滴一样, 2004年6月8日的金星凌日, 此處可見, 两组接触时刻的照片, 左侧品質较差的照片中可以看到黑滴现象, 1769年金星凌日观测记錄中描绘的就在第二接觸之後, 和第三接觸之前, 一個小的黑色, 淚滴, 連結出現在金星的盤面和太. 黑滴現象 英語 Black drop effect 德語 Tropfenphanomen 是在金星凌日時看見的一種光學現象 水星凌日也有 但幅度較小 在金星凌日時 所觀察的第二接触之后以及第三接触之前会有一段时间 地球上的观测者可能看到金星会像太阳边缘附近的水滴一样 2004年6月8日的金星凌日 此處可見黑滴現象 两组接触时刻的照片 左侧品質较差的照片中可以看到黑滴现象 1769年金星凌日观测记錄中描绘的黑滴現象就在第二接觸之後 和第三接觸之前 一個小的黑色 淚滴 連結出現在金星的盤面和太陽的邊緣之間 從而無法確地第二與第三接觸時間的正確時刻 這導致18世紀嘗試以金星凌日建立天文單位真正精確數值的企圖失敗 黑滴現象長期以來被認為是由於金星濃厚的大氣層造成的 並且他也被認為是金星有大氣層的第一個實際的證據 但是 現在有很多人認為金星的黑滴現象是地球大氣層的湍流或是檢視儀器中的光學缺陷造成的 1 2 成因 编辑参见 金星凌日為了尋找黑滴現象的成因 19世纪時 夏尔 沃尔夫等人也为找到 黑滴效应 的来由 制作了可以再现金星凌日过程的机器 3 托爾 柏格曼在1761年描述的黑滴現象 俄国的米哈伊尔 瓦西里耶维奇 罗蒙诺索夫基于自己在聖彼得堡科學院对1761年金星凌日的观测結果发现金星存在大氣層 4 他的观测器材是兩個消色差透鏡和一個弱太陽濾鏡 煙燻玻璃 他在金星開始離開太陽盤面時觀測到一道光的突起 即 羅蒙諾索夫的弧 他還发现金星開始進入太陽盤面時 接触部分的太阳边缘会变得模糊 羅蒙諾索夫认为這些現象是太陽光通過金星大氣層时发生折射造成的 5 因為1769年的技術無法克服現代認為的 黑滴現象 的影響 当时的天文學家無法得知凌日開始和結束足夠準確的時間 這一現象長期以來被認為是金星稠密的大氣層造成的 並且是金星存在大氣層的證據之一 不過 近年的研究顯示這一效應可能是来源于觀測儀器存在的缺陷 6 7 8 在精確的測量下 在1999年和2003年的水星凌日 即使水星沒有明顯的大氣層 但從地球大氣層之外的觀測依然觀察到黑滴現象 9 2012年 傑伊 帕薩切夫 英语 Jay Pasachoff 和威廉 希恩 William Sheehan 基於帕薩切夫等人2004年金星凌日的观测结果提出 羅蒙諾索夫當年所觀測到的狀況應该不是金星大氣層造成的 而只是 黑滴现象 10 一組研究人員因此決定使用羅蒙諾索夫當年的老式折射望遠鏡觀測發生於2012年6月5日至6日的金星凌日 以此作為決定性測試 該組天文學家认为羅蒙諾索夫1761年时使用的望遠鏡可以觀測到金星進入和離開太陽盤面時在金星周圍產生的 羅蒙諾索夫的弧 和其他光環效應 並認為这些效应确实是由金星大氣層造成的 11 12 13 在2004年6月8日的金星凌日 許多觀測者報告他們沒有看見黑滴現象 或是至少沒有之前世紀凌日時的報告所敘述 那麼明顯的現象 因此推測較大的望遠鏡和有更好的光學可能是一個因素 黑滴现象也是2004年金星凌日观测各方关注的问题 目前对于黑滴现象成因的主流意见是过去的望远镜存在性能缺陷 14 参与VT 2004的观测者在测定接触时刻时大多没有受到黑滴效应的影响 提交的大多数照片中也没有出现黑滴效应 15 学术界也对这一问题做了一些研究 杰伊 帕萨切夫等人分析了NASA的太阳过渡区与日冕探测器对1999年水星凌日以及2004年金星凌日的观测结果 并发现太阳的周邊昏暗现象也是黑滴效应成因之一 16 參考資料 编辑 Explanation of the Black Drop Effect at Transits of Mercury and the Forthcoming Transit of Venus AAS 2003 12 2012 01 29 原始内容存档于2019 03 18 请检查 date 中的日期值 帮助 Transits of Venus Kiss of the goddess The Economist 2004 05 27 25 September 2006 原始内容存档于2008 12 07 Canales J Photogenic Venus The Cinematographic Turn and Its Alternatives in Nineteenth Century France Isis Astral Press 2002 93 4 585 613 doi 10 1086 375953 英语 Shiltsev V Lomonosov s Discovery of Venus Atmosphere in 1761 English Translation of Original Publication with Commentaries 2012 arXiv 1206 3489 physics hist ph 英语 Marov M Y Mikhail Lomonosov and the discovery of the atmosphere of Venus during the 1761 transit Proceedings of the International Astronomical Union Cambridge University Press 2004 2004 209 219 2018 12 19 Bibcode 2005tvnv conf 209M doi 10 1017 S1743921305001390 原始内容存档于2018 02 27 英语 Transits of Venus Kiss of the goddess The Economist 2004 05 27 2006 09 25 原始内容存档于2012 02 15 英语 Pasachoff J M et al Explanation of the Black Drop Effect at Transits of Mercury and the Forthcoming Transit of Venus AAS 2004 01 04 2006 09 21 原始内容存档于2006 07 10 英语 引文使用过时参数coauthor 帮助 Pasachoff J M Filippenko A The Cosmos Astronomy in the New Millennium 4 revised Cambridge University Press 2013 144 ISBN 9781107276956 英语 Schneider G Pasachoff J M Golub L Space Studies of the Black Drop Effect at a Mercury Transit 2003 arXiv astro ph 0310379 cite arXiv模板填写了不支持的参数 帮助 Pasachoff J Sheehan W Lomonosov the Discovery of Venus s Atmosphere and Eighteenth century Transits of Venus Journal of Astronomical History and Heritage 2012 15 1 1 2018 12 19 Bibcode 2012JAHH 15 3P 原始内容存档于2017 10 28 英语 Koukarine A Nesterenko I Petrunin Y Shiltsev Experimental Reconstruction of Lomonosov s Discovery of Venus s Atmosphere with Antique Refractors During the 2012 Transit of Venus 2012 08 27 arXiv 1208 5286 physics hist ph 英语 已忽略未知参数 firstr4 帮助 Shiltsev V Nesterenko I Rosenfeld R Replicating the discovery of Venus s atmosphere Physics Today 2013 66 2 64 2018 12 19 原始内容存档于2013 07 04 英语 Koukarine A et al Experimental Reconstruction of Lomonosov s Discovery of Venus s Atmosphere with Antique Refractors During the 2012 Transit of Venus Solar System Research 2013 47 6 487 490 2018 12 19 原始内容存档于2015 03 05 英语 引文使用过时参数coauthor 帮助 Shiga D The Disappearing Black Drop F W Media Inc 2012 05 25 2016 05 03 原始内容存档于2016 05 07 英语 The Black Drop Phenomenon ESO 2016 05 03 原始内容存档于2016 04 06 英语 Pasachoff J M Schneider G Golub L The black drop effect explained Proceedings of the International Astronomical Union IAU 2004 196 243 244 doi 10 1017 S1743921305001420 英语 外部連結 编辑The black drop effect 页面存档备份 存于互联网档案馆 The Black Drop effect explanation at the TransitOfVenus org 页面存档备份 存于互联网档案馆 website Sky and Telescope Where Was the Black Drop 取自 https zh wikipedia org w index php title 黑滴現象 amp oldid 74571608, 维基百科，wiki，书籍，书籍，图书馆，

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