霍华德·施耐德是一位资深的科学记者，目前担任《华盛顿邮报》科学专栏的撰稿人。他不仅对科学领域有深厚的见解，还热心于科普教育，在社区教授业余天文课程，致力于普及科学知识，让更多人了解和热爱天文。


    <p>这是一本十分适合初级观星者的入门指南。</p>    <p>关于观星，十个章节覆盖了你需要知道的一切：关于我们的太阳系以及夜空天体的基本天文知识；北天五十多个星座的组成以及传说故事；四季星图，用于辨认星座以及恒星；观测实操技巧，包括如何安全地观测日食、如何选用合适的望远镜以及如何拍摄夜空照片等。</p>

如何入门观星，从确认方位、了解黄道到学习亮星导引，再到计算时间和应对光污染，内容全面。书中还介绍了在城市中观赏夜空的方法，以及如何使用双筒望远镜和孩子一起观星。此外，还讲解了为天体命名、月亮的高度以及如何识别所见天体等内容。



国家地理终极观星指南

这本《国家地理终极观星指南》的内容丰富多样，涵盖了从月球到恒星与行星的各种观星主题。书中不仅提供了观测天体的实用建议，还详细讲解了如何辨识天体。同时，书中收录了最新的天文学发现，并深入浅出地介绍了天体运行的科学原理。每一页还附有各种参考信息，包括天文学家故事、夜空传说和科学知识，以及网站链接等，帮助读者更深入地了解天文学。



如何使用本书

观星入门的基础知识，从探索夜空、确认方位到黄道，再到利用亮星导引和计算时间，书中还探讨了光污染对城市夜空的影响。书中详细介绍了如何使用双筒望远镜观星，以及与孩子一起享受观星乐趣的方法。此外，还讲解了天体的命名和月亮的高度，以及如何应对光污染等实际观测问题。



01 观星入门

夜空对于人类文明的深远影响，无论是古代的农耕指导还是现代的天文研究。业余爱好者也可以通过观星来为天文学做出贡献，成为专家需要不断练习和投资器材。文章还介绍了如何开始观星，包括选择合适的地点、准备观测器材以及如何让眼睛适应黑暗环境。同时，文章也提到了气象变化对观星的影响以及观测时的注意事项，如保持舒适、注意保暖和补充水分等。



探索夜空

如何通过天文坐标来确定天体在宇宙中的位置。文章解释了天球的概念，包括天球的赤道、南北极以及赤经和赤纬的定义。同时，文章还介绍了如何通过观察北极星来判断方向，以及如何根据观测地点的纬度选择合适的星图。此外，文章还提到了古希腊天文学家托勒密对地球在宇宙中位置的误解，并解释了地球自转轴倾斜的推论。



确认方位

黄道，这条太阳在天球上的运行轨迹，实际上反映了地球绕太阳公转的现象。我们看到的星空随着时间而变化，每天夜晚的天球都有所不同。黄道不仅影响着地球的四季变化，还标示了太阳系行星的运行路径。古人利用太阳和星星的位置来分辨时间，而“白夜”现象则展示了太阳在特定地区接近地平线的奇妙景象。



黄道

天文望远镜的普及，它内置了计算机程序和天体数据库，方便用户轻松寻找天体。亮星导引作为一种星空导航方法，通过识别亮星位置，指引寻找更暗的星星。举例说明如何利用仙女座恒星找到仙女星系。此外，文章还讲述了地球岁差现象、织女一、北斗七星等天文知识，以及古代波利尼西亚人利用亮星导航的历史故事。最后，介绍了用双手测量星座角度的方法。



亮星导引

地球的自转和公转，以及时间概念的形成。从地球自转产生的一天到公转形成的年，再到时区的划分，世界时的定义和闰秒的调整，文章详细阐述了时间的测量和校准过程。同时，还介绍了古埃及人对时间的认识和天文学的运用，展示了人类对时间认知的历史演变。



计算时间

光污染对观星的影响，它不仅让城市和郊区的夜空星光稀少，甚至影响了鸟类迁徙。为了减少光污染，有团体呼吁政府制定更高效的照明条例，并在宾夕法尼亚州设立了黑夜保留区。要克服光污染，观星者需选择背对城市光污染的地方，甚至制作屏风或使用滤镜。尽管如此，还需考虑观星地点的便利性和设备搬运等问题。



光污染

在城市里观星的情况，虽然城市的光污染和建筑物遮挡使得观星变得困难，但依然有太阳、月亮以及一些明亮行星可供观测。通过参加观星聚会、使用望远镜和防护措施，新手也能在都市中探索星空的奥秘。同时，文中还提供了减少光污染影响的方法，以及如何利用计算机辅助系统和特殊目镜来提高观测效果。



在城市里观赏夜空

双筒望远镜在赏鸟、体育赛事和天文观测中的应用。与单筒望远镜相比，双筒望远镜更便携、经济，视野更宽广，是观星新手的首选装备。选购时需注意重量、大小、放大倍数、物镜直径等因素。7×50的双筒望远镜适合普通观测者，而10×50则需要使用三脚架。此外，选择BaK−4玻璃棱镜和多层镀膜透镜的双筒望远镜，可获得更明亮、清晰的影像。



双筒望远镜

与孩子一起观星的活动，强调了在观星时加入神秘感比单纯传授科学知识更能激发孩子的好奇心。建议选择双筒望远镜作为适合儿童的观星工具，并注意选择合适的观测时间，比如上弦月或是行星冲日时，以确保观测效果。同时，冬季观星时要注意保暖，避免孩子着凉。在孩子们对观星产生兴趣后，可以考虑购买单筒望远镜，但要确保望远镜易用且安全。此外，还提醒了使用望远镜观测时要注意避免对视力造成伤害。



与孩子一起观星

天体命名的多样性和复杂性。不同文化背景下的航海员和印第安人各有自己的命名方式和传说，而现代天体名称多源自古希腊和阿拉伯的天文学家。国际天文学联合会制定了一套命名准则，以统一恒星命名。传统上，彗星以发现者命名，但现代已建立新的命名系统。天文学爱好者通过梅西耶目录和新总表探索遥远天体。



为天体命名

月亮的高度这个问题，文中并未直接给出答案。然而，通过介绍伊斯兰天文学家的星盘、宇宙的无限大小和测量方法，以及光年和天文单位的定义，我们可以间接地了解到，天文学家通过多种方法精确测量宇宙的尺度，包括视差法、光谱分析和哈勃常数等，从而探索宇宙的奥秘。虽然月亮的具体高度未提及，但文中提供的信息可以帮助我们理解天文学研究的深度和广度。



月亮有多高

夜空中的不同天体及其特征。首先，恒星是闪烁且不动的，因大气层扰动而闪烁，排列形状不固定；其次，行星明亮不闪烁，位置稳定，通常分布在黄道上；银河则是横跨夜空的模糊光带，由众多恒星组成；快速移动的天体可能是流星、飞机或人造卫星。这些天体各有特点，需要通过观察和经验来辨别。



我看到了什么

02 大气

地球的大气层及其对观测星空的影响。大气层虽然只有几千千米厚，但其结构复杂，分为对流层、平流层、中间层、热层和散逸层。对流层影响最大，因为气象现象多发生于此，云和尘埃会遮蔽星光；平流层有臭氧层，可以挡住紫外线；热层温度极高，对通信系统重要；散逸层则接近外层空间。天文台选择地点时，需要考虑大气层的影响，以获得更清晰的观测结果。



薄薄的地球大气层

太阳、地球、月球和大气之间的相互影响，包括地球影子、金星带、瑞利散射、绿闪光、地球反照、黄道光、夜光云和幻日等现象。这些天文现象不仅令人着迷，还揭示了大气和天体之间的复杂关系。文中详细描述了这些现象的成因和观测条件，使读者对天文现象有了更深入的了解。



夜幕降临

地球的磁场，它如同一个巨大的防护罩，抵御太阳辐射和宇宙射线，保护地表生物免受伤害。地球的磁场产生于核心的熔化金属旋转，形成磁层，并向太空延伸，捕捉太阳风粒子。科学家范·艾伦发现了环绕地球的范·艾伦辐射带，这是太阳风粒子被困住的地方，对宇宙飞船构成威胁。地磁北极位置不固定，磁场随时间变化，而辐射带厚度在赤道处较厚，在两极处较薄。



地球的磁场

极光这一壮丽的天文现象，它是由太阳风暴中的带电粒子进入地球大气层与气体分子碰撞产生。极光周期与太阳活动周期紧密相关，每11年达到一次高峰。极光在不同地区有不同的传说，有的民族将其视为吉兆，有的则认为预示灾祸。极光现象主要发生在极区附近，南北两极均有，其中北方的叫北极光，南方的叫南极光。极光的美丽景象吸引着世界各地的人们前往观测。



极光

天空中最吸引人的五件事物。首先是北斗七星，它不仅是天空中最知名的形象，还能帮助我们找到北极星。接着是金星，它明亮耀眼，是夜空中仅次于月亮的第二亮的天体。再来是英仙座流星雨，每年8月都能看到一场流星雨盛宴。还有昴星团，它位于金牛座，是一群亮星组成的疏散星团。最后是仙女星系，它是北半球唯一一个肉眼可见的星系，距离我们约250万至300万光年。这些天体不仅美丽，而且在天文历史中占有一席之地，为我们揭示了宇宙的奥秘。



天空中最酷的五件事

03 太阳

太阳，这颗位于银河系猎户旋臂的恒星，它的诞生源于氢云的收缩和聚变。太阳的表面温度高达5500℃，核心温度更是达到了1.5×10^7℃。太阳稳定地提供能量，使地球适宜生命存在。然而，太阳的高能辐射和伽马射线对生物有害，地球的大气和磁场在保护生物免受辐射伤害方面起着关键作用。太阳的稳定和适中使其成为人类家园的关键因素。



我们的恒星

太阳的一生，它作为一颗中等质量的恒星，拥有大约110亿的寿命，目前处于中年。太阳的燃料主要是氢，它每秒消耗大量氢，形成氦，释放能量。随着燃料的逐渐耗尽，太阳将膨胀成红巨星，吞噬附近行星，最终在核聚变停止后，塌缩成白矮星，成为宇宙中的一颗残骸。



太阳的一生

太阳，这个离我们最近的恒星，它的中心正在进行着氢核聚变，每秒释放出巨大的能量。太阳并非像我们看到的那样平静，它有着复杂的天气系统和激烈的活动。太阳的表面由多层不稳定的物质构成，有着耀斑、日冕物质抛射和日珥等现象。科学家通过发射探测卫星和观测低频声波来研究太阳内部结构，了解其活动。太阳的活动对地球的通信、电力系统和健康都有影响。



剖析太阳

太阳黑子和耀斑的发现及研究。19世纪，卡灵顿发现黑子转得比中高纬度快，并观察到黑子群附近的白光。现代研究显示太阳内部转速差异导致磁场混乱，形成黑子。太阳活动周期为22年，中国古代已有记录。太阳黑子活跃期与地球气候变化密切相关。太阳耀斑会引发极光，影响地球通信设施。美国NASA发射卫星预测太阳风暴，研究太阳磁场对日冕的影响。



太阳黑子与耀斑

太阳在天空中的轨迹和地球公转自转的关系，古人通过太阳轨迹变化来判断时间季节。黄道即太阳的轨迹，它保留了太阳系形成的印记。地球自转方向与太阳轨迹相反，形成了四季变化。夏至和冬至是日照最长和最短的日子，春分和秋分则是白天黑夜等长的日子。赤道地区四季变化不明显，而南北半球季节相反。印第安人通过太阳与月亮的周期制定时间点，展示了古代人类对天文知识的运用。



太阳的轨迹

太阳观测的安全注意事项，强调了太阳光对视力的危害，并提供了通过安全方法进行观测的建议。介绍了伽利略等历史人物如何通过望远镜观测太阳，并讨论了他们可能面临的视力损伤风险。此外，还提到了使用太阳滤镜和H−α滤镜进行更高级观测的方法，以及如何保护望远镜不受太阳光损害。



观察太阳

日食与月食这两种天文现象，它们是当月球或地球遮挡太阳光时形成的。日食和月食各有特点，日食发生时，月球位于太阳与地球之间，而月食则是地球位于太阳与月球之间。由于地球、月球和太阳不在同一平面上运行，所以一年内只能发生2到7次日食或月食。此外，全食和偏食的发生区域不同，观赏时需注意安全。



日食与月食

日食的三种类型：环食、偏食和全食。当月球距离地球较远时，会出现环食，月球只能遮住太阳的一部分；在月球的半影区内，可以看到偏食，太阳只被部分遮住；只有在月球的本影区内，才能看到全食，太阳被完全遮住。日全食时，天空会变得昏暗，甚至可以看到星星。此外，古代人们将日食视为不祥之兆，试图通过敲锣打鼓等方式驱散“天狗”。



日食

月食的三大种类：月偏食、月全食和半影月食。月偏食时月亮只会稍微变暗，而月全食时月亮会变成暗淡的铁锈色或血红色。古时候，人们利用月食现象来欺骗他人，比如哥伦布曾利用月全食预言欺骗了阿拉瓦克族人。月食观测不仅可以通过肉眼，也可以使用望远镜进行。



月食

04 月球

我国一颗卫星的详细信息，包括其半径、质量、与地球的距离、轨道周期、自转周期和轨道周长等。同时，阐述了关于月球起源的理论，指出月球可能是在其他地方形成后，被地球引力捕获。文中还描述了月球表面的地形，如陨石坑、环形山和“月海”等，以及月球对地球潮汐的影响。



我们的卫星

月球的运动及其与地球的相互作用。月球以同一面朝向地球，但地球和月球相互影响，形成复杂的运动关系。月球背面虽然被称为“黑暗面”，但并非始终暗淡，同样有月相变化。月球绕地球公转一周需29.5天，而地球的自转速度变慢，导致月球每年以3.8厘米的速度远离地球。月球探测器的发现为我们揭示了月球背面的奥秘，如“莫斯科海”和“加加林环形山”等。此外，月球引力在“阿波罗计划”中起到了关键作用，展示了人类对宇宙探索的勇气和智慧。



月球的运动

月相的变化，其中月球自转轴几乎垂直于黄道面，使得月球上没有季节之分。月球的运行轨迹和地球公转密切相关，影响着月相和月亮的升起与落下位置。月球围绕地球公转，每月约位移12度，形成不同的月相。月球不会自身发光，而是反射太阳光，呈现新月、蛾眉月、上弦月、满月、凸月、下弦月和残月等月相。此外，还介绍了北半球秋季的收获月，由于月球轨道位置和地平线的夹角较小，使得月球升起时间较早，为农夫提供额外光源。



月相的变化

月球表面的形成和特征，包括月球表面在形成初期的频繁撞击、月海的成因和著名月海静海的位置，以及月球表面的环形山分布和形成过程。同时，还讲述了如何通过望远镜观测月球表面的细节，如哥白尼环形山和西奥菲勒斯环形山，以及观测的时机和方法。这些科学知识帮助我们了解月球的过去和表面特征。



月球表面

月球表面的特征，由于月球的自转周期与公转周期相同，我们只能看到月球的一面。月面上有数十座由陨石和彗星撞击形成的环形山，以及由熔岩填满盆地形成的月海。月面图上标注了这些特征，并解释了高度测量的基准。同时，文章还提到了最佳的观测时间，即在满月前后的一个星期左右，此时太阳光形成的明暗界线最为显著。欣赏弯月最佳时间为春秋两季的傍晚和清晨。



月球正面

人类太空探索的历史，从1957年苏联发射第一颗人造卫星“斯普特尼克”1号开始，人类太空时代正式开启。随后，载人宇宙飞船诞生，尤里·加加林成为首位进入太空的航天员。从“阿波罗”计划到国际空间站，人类在太空中建立了自己的基地，探索宇宙的奥秘。这一过程中，航天飞机和空间站成为人类太空探索的重要工具，而太空竞赛也推动了人类科技的快速发展。



辨识飞行物

人类对太空的探索历程，从早期的科幻小说描绘到科学家计算发射卫星所需速度，再到“地球同步卫星”的概念被提出，卫星的发射和使用逐渐成为可行的科学计划。现在，卫星被广泛应用于全球通信和科学研究，如通信卫星、气象卫星、定位卫星和天文卫星等，极大地丰富了人类的生活和知识。同时，我们也能通过肉眼或望远镜在黎明或黄昏时观察到这些在地球轨道上运行的卫星。



在轨卫星

太空垃圾的问题，随着人类航天活动的不断扩展，大量飞行器被送入太空，最终变成了太空垃圾。这些垃圾包括废弃的卫星、火箭残骸、油漆碎片等，不仅污染了太空环境，还威胁到在轨运行的卫星和航天飞机的安全。太空垃圾在轨道上漂浮，可能与其他物体发生碰撞，导致灾难性后果。如果脱离轨道坠落地球，还可能造成辐射污染。这些问题亟待解决，以确保太空的清洁和航天活动的安全。



太空垃圾

什么是行星，从它们的发现到太阳系的构成。书中详细介绍了八大行星，从水星、金星到火星，再到木星、土星，以及天王星和海王星等外围天体。此外，还涉及了小行星和矮行星，以及天文摄影装备和拍摄技巧等。通过这些内容，读者可以了解到行星的世界，并学习到相关的天文知识。



05 行星

行星的定义和起源，以及太阳系内外的行星研究。从古希腊开始，人们就认为行星是宇宙中的漂泊者，绕着固定的天体运行。21世纪初，国际天文学联合会提出了行星的三条定义：绕太阳运行、引力使形状接近球体、体积大到清除轨道上的残骸。此外，还介绍了太阳系内外的行星系统，包括系外行星的研究，这些发现让我们重新审视太阳系的独特性。



什么是行星？

人类对行星的探索历程，从古巴比伦对金星的系统性研究，到20世纪初寻找第九颗行星的失败，再到望远镜时代天王星和海王星的发现。同时，内容也展示了行星的命名传统，以及早期人类如何通过观察行星来理解宇宙。这些发现不仅丰富了我们对宇宙的认识，也反映了人类对未知的好奇心和探索精神。



行星的发现

太阳系的基本构成，包括太阳作为中心天体，以及围绕其运行的行星、彗星、小行星等。太阳对太阳系的结构起到了关键作用，其发出的光和热为地球等行星提供了生命所需的能量。同时，文中提到了太阳系中不同天体的分布和特征，如奥尔特云、小行星带以及开普勒三大定律对行星运动的解释。通过生动的描述，让读者对太阳系的奇妙结构有了直观的认识。



太阳系一瞥

观测行星的方法和准备。观测前需了解观测目标行星，并选择合适的设备。金星和木星是夜空中最亮的行星，肉眼可见，而土星需要至少8厘米口径的单筒望远镜。观测海王星则需借助星图或软件。同时，文中还提到了水星轨道改变的原因和祝融星的发现，以及如何利用经验法则找到行星。



观测行星

水星的基本信息，包括它的半径、质量、与地球的距离、亮度、轨道周期和自转周期等。同时，介绍了水星表面的特征，如缺乏大气层、极端温度变化和表面特征。还提到了“信使”号探测卫星对水星的探索以及观测水星的技巧。最后，讲述了爱因斯坦如何用广义相对论解释水星轨道进动的问题。



水星

金星的一些基本天文学特征，如它的半径、质量、轨道周期和自转周期。特别强调了金星的热环境，由于温室效应，它的表面温度高达460℃，是太阳系中最热的行星。同时，金星表面覆盖着硫酸云层，使其成为太阳系中最亮的天体。由于这些特点，金星的观测研究主要依赖于空间探测器，并且金星在地球上的观测位置和亮度也会随着时间变化而变化。此外，金星凌日的历史故事也展现了人类对天文现象的探索历程。



金星

火星，这颗与地球最相似的行星。它有着类似地球的季节变化，红色的表面和火山岩，还有两颗卫星。火星观测最佳时机是在冲的位置，此时它最靠近地球。历史上有关于火星人入侵的戏剧性事件，让人们对这颗红色星球充满想象。



火星

火星，这颗太阳系中充满神秘色彩的行星。它拥有太阳系最大的火山，表面布满尘土和岩石，平均温度只有零下65℃。从20世纪60年代开始，人类已经多次向火星发射探测器，揭示了它曾经存在过水体的迹象。火星上有着独特的地形，如火山、峡谷和沙漠。科学家们认为，火星曾经历过温暖潮湿的时期，但由于轨道变化和自转轴偏移，现在变得极为寒冷。火星的神秘面纱，正等待着人类继续探索。



火星零距离

小行星和矮行星的区别，以及它们在太阳系中的分布。谷神星作为曾经最大的小行星，因其体积和形状不符合行星标准，于2006年被归类为矮行星。小行星带中存在数百万颗岩石构成的天体，其中谷神星最为突出。小行星带内频繁发生碰撞，撞击产生的残骸有时会飞向地球，形成流星或陨石。观测小行星需要使用望远镜，对照星图和星历表寻找。



小行星和矮行星

木星，这个太阳系中最大的行星，它拥有庞大的体积和丰富的卫星系统。木星距离太阳遥远，但因其巨大的体积和反射的光线，在夜空中依然非常明亮。木星环虽然存在，但比其他行星的环更小更细。木星上有著名的“大红斑”，是一个巨大的风暴系统，还有其他风暴和大气特征。木星的卫星，尤其是伽利略卫星，是观测的重点。科学家甚至认为木星的卫星木卫二上可能存在生命。



木星

土星，这颗太阳系中最大、最远的行星。它的半径、质量、与太阳的距离、轨道周期、自转周期等参数都被详细列出。土星环的冰粒大小不一，由小到房子般大。土星是肉眼可见最远的行星，其运行速度缓慢，需要29.5年绕太阳一圈。土星环由冰粒子组成，宽度达27.4万千米，有些地方只有几百米厚。土星表面被浓厚雾气覆盖，观测者只能看到其大气。土星的云顶覆盖着雾状冰晶，云带不明显。土星环的边缘大约每14年朝向地球一次，下一次消失将在2025年。



土星

土星环的神秘面纱。科学家们通过探测器近距离观测土星，揭示了土星环的复杂结构和形成原因。土星环由碎石、尘埃和冰组成，其中冰晶的整齐排列和碎屑的存在为研究提供了重要线索。牧羊卫星在维持土星环的秩序中扮演关键角色，它们守护着土星环，形成独特的景观。这些发现让我们对土星有了更深入的了解。



土星环和土星的卫星

天王星和海王星这两颗遥远的行星，详细描述了它们的半径、质量、距离、轨道周期、自转周期和卫星数量。还介绍了天王星自转轴倾斜的特殊现象以及海卫一逆行大卫星的有趣特性。同时，讲述了天王星和海王星的发现历程，以及早期天文学家因观测条件限制而未能解析这两颗行星的原因。最后，提到了使用单筒望远镜观测这两颗行星的难度，强调了掌握星图和天文器材的重要性。



天王星与海王星

冥王星作为太阳系外围天体的基本信息，包括其半径、质量、距离太阳的距离、星等、轨道周期、自转周期和卫星数量。随后讨论了冥王星归属问题的历史，以及国际天文学联合会提出的行星分类条件。由于冥王星未能满足清除轨道附近残骸的条件，它被重新分类为矮行星，并成为这一新分类中的第一颗成员。同时，介绍了矮行星的发现和柯伊伯带的天体分布情况。最后，描述了观测冥王星所需的设备和观测方法。



冥王星等外围天体

天文摄影的魅力，不论白天还是夜晚，都有丰富的拍摄对象。天文摄影不需要复杂的设备，普通相机也能捕捉到美丽的星空。在拍摄暗淡天体时，数码相机的感光组件性能至关重要，尤其是数码单反相机因其低噪声和良好的感光能力而受到青睐。进行长时间曝光时，稳定的三脚架和遥控快门是必不可少的，同时要注意电池的电量，因为寒冷的夜晚会加快电量消耗。



天文摄影

如何利用望远镜和相机结合进行天文摄影。首先介绍了使用单筒望远镜拍摄月球的技巧，包括安装转接管和调整对焦。然后讲述了使用背负式摄影拍摄天体的方法，需要配备追踪马达和赤道仪，并进行长时间曝光。最后，提到使用不同相机和镜头组合拍摄，以及拍摄技巧的选择，使影像更加独特和壮观。



装备

如何用基础摄影设备拍出惊艳天文影像。文章指出，通过合理的构图和吸引人的主题，即使是初学者也能拍出高质量的天文照片。针对不同场景，文章提供了相应的曝光参数设置，包括光圈、ISO和曝光时间，以及如何利用数码相机的优势拍摄恒星、星座和星轨。同时，文章也提醒了光污染对拍摄的影响，并提供了应对方法。



小贴士

星星和星座这一章节，详细阐述了恒星的基本知识，包括恒星的分类、生命周期、新星、超新星和黑洞等。此外，还介绍了星团、星云、星座和星群等天体现象，以及北半球和南半球的星空特点。章节中还提到了黄道十二宫和一年中的星空变化，以及冬季、春季、夏季和秋季的星空特色。最后，还特别策划了五个重要的恒星排列图案。



06 恒星与星座

星系和暗物质的存在。科学家通过比较星系的可见物质和旋转速度，推测出暗物质的存在，它占据了星系大部分质量。银河系作为旋涡星系，其年龄约为100亿岁，形状与NGC 4414相似。银河系的历史故事丰富多彩，不同文明都有关于银河的传说。观测银河需要晴朗的夜空，而地球黄道面与银河的夹角约为90度，使得银河每个季节都呈现出不同的景象。



我们的星系

恒星这一宇宙中的巨大火球，它们的化学成分主要由氢和氦构成。恒星的形成过程神秘而复杂，源于星际介质中的氢、氦和尘埃。当核心温度和压力达到一定程度时，氢原子发生核聚变，释放出巨大的能量，维持恒星的稳定状态。科学家们通过分析恒星的光谱，可以了解其化学组成。恒星的命名也有一定的规则，如拜耳命名法和约翰·弗拉姆斯蒂德编号法，方便天文学家对恒星进行研究和识别。



什么是恒星？

恒星家族的组成，指出褐矮星虽然与恒星组成相似，但质量不足以发生核聚变反应。恒星的分类系统基于颜色和亮度，亨利·德雷珀星表将恒星分为O到M等类型。天文学家安妮·詹普·坎农通过光谱分类法建立了恒星分类系统，并编纂了《亨利·德雷珀星表》。埃希纳·赫茨普龙和亨利·诺利斯·罗素则通过赫罗图揭示了恒星颜色、温度与亮度之间的关系，揭示了恒星生命周期和演化规律。



恒星家族

天文学家如何通过变星的光变周期来估算星系间距离，并揭示了恒星并非孤独存在，而是常常成对或成群出现，如双星、三星或多星系统。从18世纪开始，天文学家开始区分光学双星和真正双星系统，并通过观测技术分辨这些系统。此外，变星作为恒星的一种，其亮度变化提供了关于恒星和邻近天体的宝贵信息。



恒星环绕恒星

恒星的生命周期，从诞生到死亡，恒星经历不同的阶段。小到红矮星，大到蓝巨星，它们消耗燃料的速度不同，寿命也有长短。恒星一生中最稳定的阶段是主序带，之后会变成红巨星或白矮星。超新星爆发是质量巨大恒星的死亡方式，其核心可能变成中子星或黑洞。天文学家通过观测和研究，揭示了恒星生命的奥秘。



恒星的生命周期

宇宙中的三种天体：新星、超新星和黑洞。新星由双星系统中一颗红巨星吸附物质到白矮星表面，引发核聚变反应形成；超新星则因白矮星或红巨星核心内爆，爆炸能量巨大，亮度可达到星系亮度；黑洞是质量极大的恒星塌缩形成，引力强大到连光都无法逃离。这些现象展示了宇宙的壮丽与神秘。



新星、超新星和黑洞

宇宙中美丽的星团和星云，它们或由众多恒星聚集而成，或由气体组成。星团分为疏散星团和球状星团，疏散星团中的恒星年龄较小，球状星团则聚集了数百万颗恒星，年龄在130亿岁左右。星云则分为发射星云、行星状星云和黑暗星云等，各具特色，通过望远镜观察，可以欣赏到宇宙的壮丽景象。



星团与星云

星座与星群的起源和发展，从古至今人类对星空的探索和解读。荷兰航海家科瑟在探险过程中建议新增12个星座，后来被加入星图。拉斯科洞窟壁画中描绘的夜空图证明了古代人类对天空秩序的渴望。古代人已划分出48个星座，它们和希腊罗马神话有着深厚的渊源。随着天文学的进步，星座的数量扩充到88个，且有了明确的边界。同时，星群作为星座的一部分，也成为了辨认方向的重要依据。



星座与星群

南北半球星空的差异，南半球拥有独特的星座如南十字，而北半球则容易观测到更多的星座。由于古代观测技术限制，一些南半球星座曾被误归为北半球星座。天球坐标系统帮助我们理解星座分布，而不同纬度的人能观测到的星座也有所不同。18世纪，法国天文学家拉卡伊对南船座进行了细致划分，揭示了星座背后的神话故事。



北半球与南半球的星空

黄道十二宫的起源、演变以及与占星术的关系。黄道十二宫起源于古巴比伦，最初以动物和神话故事命名，后随着科学的发展，加入了更多与天文仪器相关的星座。这些星座分布在黄道上，太阳每年会在不同星座中“运行”，每个星座都有其独特的含义。占星术则利用这些星座和天体位置预测未来，尽管其科学性受到质疑，但至今仍有人信奉。



黄道十二宫

星空探索的乐趣，强调了耐心和兴趣的重要性，无需复杂仪器即可辨识星座。古代天文学家如阿卜杜勒−拉赫尔曼·苏菲通过观察记录，为后世留下了宝贵的天文资料。现代观测者面临光污染等问题，但可通过学习星图、利用天文软件和参考资料，循序渐进地欣赏不同季节的星空美景。识别大星座中的亮星作为参考点，引导发现更多星座图案，体验探索宇宙的奇妙之旅。



一年中的星空

夜空中五个著名的恒星排列图案，它们随着季节变化在天空中移动，给观星者带来不同奇景。其中，北斗七星因其靠近北极而四季可见，且并非星座，而是大熊星座的一部分。北斗七星不仅指引人们寻找其他天体，其附近还有光学双星和风车星系等引人入胜的天体。不同文化对北斗七星有不同的称呼，展现了同一个天空中不同解读的多样性。



五个重要的恒星排列图案

冬季星空中的猎户座，它是北半球冬夜的代表，形状独特，满布亮星。其中参宿四和参宿七尤为耀眼，参宿四直径巨大，质量惊人，可能经历超新星爆发。春季，狮子座登台，它是黄道十二宫之一，与赫拉克勒斯杀死尼米亚猛狮的希腊神话相关。狮子座中的轩辕十四，亮度高，位置接近黄道，被月球遮挡的频率较高，它的自转速度惊人，温度分布不均，可能会因自转过快而撕裂。



冬季与春季

夏季与秋季夜空中容易辨认的两组恒星：夏季大三角和仙后座。夏季大三角由三颗亮星组成，分别是织女星、天津四和河鼓二，它们在北半球夏季时位于头顶。而仙后座形状独特，是秋季夜空中辨识度高的星座，其坐落在银河带上，从太空中看，仙后座的位置指向太阳。



夏季与秋季

07 四季星空

这本书的一章内容，主要讲解了北半球星空的基础知识。通过四幅星图，分别展示了冬季、春季、夏季和秋季的星空，并标注了可见星座、亮星以及星系、星云等深空天体的位置。书中强调了天球的变化，指出星图上标示的位置是对应于特定日子、时间和纬度。同时，介绍了如何根据星图确认观测方向和最佳观赏时间，以及如何通过星座和恒星的位置变化来判断观测地点的纬度。



星图

冬季星空，参宿四和参宿七分别位于猎户座的左肩和右脚，佩剑处是猎户星云，西北方有金牛座和昴星团、毕星团。五车二指引御夫座，双子座位于猎户座东北，北河二和北河三是其亮星。天狼星在大犬座东南方，南河三在小犬座。



冬季

春季的星空观察，春天是探索星系的理想时刻，因为此时银河中心靠近东方地平线，便于观测深空和隐秘天体。大熊座和室女座成为春季夜空的主要星座，室女座中的星系尤为引人注目，包括室女座超星系团和草帽星系等梅西耶天体，都是观测的好目标。



春季

夏季天文现象，夏季大三角高挂天空，天琴座、天鹅座和天鹰座成为夏季星座。天琴座主星织女一非常耀眼。往人马座方向看，这里有众多星团和星云，如茶壶星群附近的礁湖星云、三裂星云和人马座球状星团，成为夏季焦点。



夏季

秋季星空的精彩，秋季四边形是飞马座中心的一群星，是寻找仙女座等星座的参考。秋季是流星雨活跃的季节，有猎户座、金牛座、狮子座的流星雨，还有双子座流星雨。此外，秋季还是观赏星系的绝佳时机，如肉眼可见的仙女星系M31。



秋季

丰富多彩的星座知识，书中详细列出了包括仙女座、天龙座、天蝎座等在内的81个星座名称，还特别提到了南半球的恒星。这些星座不仅有着独特的形状和故事，还包含了丰富的天文知识和历史传说。读者可以从中了解到各个星座的方位、特点以及与之相关的神话故事。



08 星座

星座图，详细介绍了国际天文学联合会认可的88星座中的58个，包括托勒密最初在《天文学大成》中划定的48个星座，以及一些后来新增的星座。书中提供了每个星座的小档案，包括亮星数量、最佳观测月份、位置、大小和α星等信息，还有星座图和主要恒星表，以及专门介绍有趣天体的专栏。书中强调，观星时使用红光手电筒，避免白光干扰。



星座图

仙女座，这个由七颗星星组成的星座，位于秋季星图中央，观测最佳时间为10月和11月。仙女座中最著名的天体是仙女星系，它和银河系一样，是旋涡星系，肉眼可见。这个星座与古希腊神话中的安德罗墨达公主有关，她的形象呈“V”字形，头下脚上。仙女座还与仙后座、仙王座和英仙座等其他星座有着紧密的联系。



仙女座

唧筒座，这是一个小而低调的星座，春季时在西南象限可见。由4颗星组成，其中最亮的是α星，但无正式中文名。这个星座中还有旋涡星系NGC 2997，用专业望远镜可观察到其旋涡结构和星系核心。18世纪法国天文学家拉卡伊发现并命名了这个星座，以纪念发明家波义耳。此外，星座内还有两个著名的双星，ζ1星和ζ2星，可通过望远镜观察到。



唧筒座

宝瓶座，这是一个由13颗星星组成的星座，位于双鱼座与摩羯座之间。它的最佳观测月份是9月和10月，位于秋季西南象限。宝瓶座中有两个行星状星云，旋涡星云和土星星云，其中旋涡星云是地球上最接近的行星状星云之一。在神话中，宝瓶座代表一个为尼罗河带来洪水的人，也象征着宙斯的斟酒人盖尼米得。宝瓶座中的很多星星都有阿拉伯名称，并且通常与“好运”相关。



宝瓶座

天鹰座，一个由10颗星星组成的星座，最佳观测时间为8月和9月，位于夏季东南象限。其中最亮的是河鼓二，也就是牛郎星，是天鹰座的代表星。天鹰座还有一颗著名的变星天桴四。根据神话，天鹰座的老鹰属于宙斯，宙斯用它运送雷电，并将牧羊人盖尼米得带到天上获得永生。阿拉伯人认为天鹰座ζ星是“老鹰的尾巴”，而现代图解则将其视为老鹰的翅膀。



天鹰座

白羊座这个星座，由4颗星组成，位于冬季西南象限，最佳观测在11月和12月。它的α星是娄宿三，娄宿二则是一个多星系统，是罗伯特·虎克最早发现的多星系统之一。白羊座在神话中代表着长着金羊毛的公羊艾瑞斯，故事中它被用来解救两位王子，后又被献祭给天神。



白羊座

御夫座，一个由7颗星组成的星座，最佳观测时间为12月和1月。御夫座位于银河带上，其标志星五车二是全天第六亮星。御夫座内还有两个星团M36和M37，通过望远镜可观测。此外，御夫座内有一颗名为柱一的食双星，每27年变暗一次。星座中还有与赫菲斯托斯相关的神话传说。



御夫座

牧夫座，一个古老且明亮的星座，尤其在夏季，位于星图中央，由8颗星组成。其中最亮的是大角星，它的位置与北斗七星勺柄相连，是辨认牧夫座的参考点。牧夫座不仅是观测星空的好去处，还是象限仪座流星雨的辐射点，每年1月第一周，流星雨精彩纷呈。关于牧夫座的传说丰富多彩，既有驱赶牲口追捕熊的牧夫，也有宙斯的儿子、丰收女神的儿子等多种说法。



牧夫座

鹿豹座这个星座，它由5颗星组成，最佳观测月份是12月和1月。位于冬季西北象限，拥有著名的NGC 1502星团和甘伯串珠。鹿豹座Z星是一颗激变星，亮度变化大。这个星座是1613年新加入的现代星座，以骆驼头和豹斑的动物形象出现，由荷兰天文学家彼得·普兰息阿斯命名，致敬《圣经》中的骆驼。NGC 2403是距离地球约1200万光年的旋涡星系，曾发现过超新星。



鹿豹座

巨蟹座，这个由5颗暗星组成的星座，位于春季西南象限，最佳观测时间在3月和4月。它隐藏在双子座与狮子座的夹缝中，其标志性的蜂巢星团（M44）和M67星团等深空天体，在特定望远镜的帮助下可见。有趣的是，巨蟹座R星作为一颗长周期变星，亮度变化周期长达一年。关于其神话，则与赫拉克勒斯与九头蛇的战斗有关，巨蟹虽败犹荣，在天空中留下一席之地。



巨蟹座

猎犬座，这个由两颗星组成的星座，位于春季星图中央。它的α星常陈一是最亮的星，还有红色恒星γ星和球状星团M3。通过望远镜可以观测到涡状星系M51的旋臂结构，这个星系正与矮星系NGC 5195发生交互作用。猎犬座与牧夫座和大熊星座的位置关系，使得它成为观测的好目标。



猎犬座

大犬座，这是一个由8颗星星组成的星座，位于冬季东南象限，靠近银河，猎户座的东边。观测者可以通过找到全天最亮的恒星天狼星来寻找这个星座。天狼星亮度极高，距离地球仅8.6光年。大犬座内还有疏散星团M41，观测者用双筒望远镜即可发现，景象令人惊叹。这个星座与“狗天”这个英文词组有关，因为夏末时天狼星与太阳同时升起，被认为会使北半球特别炎热。



大犬座

小犬座这个较暗较小的星座，由南河三和另一颗星组成，最佳观测时间为1月和2月。小犬座在冬季东南象限，与双子座形成一种仰望的姿态。它虽暗淡，但南河三为全天第八亮星，距离地球仅11.2光年。冬季大三角中，小犬座与猎户座和天狼星共同闪耀。小犬座还与多个神话故事相关联，包括猎户座的猎犬、美女海伦的爱犬，以及猎人阿克特翁的故事。



小犬座

摩羯座，一个位于夏季东南象限的黄道星座。它由12颗星组成，其中最亮的牛宿二肉眼可见，但它实际上是由两颗星组成的目视双星。摩羯座的最佳观测时间是夏末和早秋，位于天鹰座、人马座等星座附近。摩羯座还有一个有趣的神话传说，讲述了一个战士潘为了躲避怪兽而变成摩羯的故事。此外，摩羯座中有一些有趣的天体，如M30星团，为观测者提供了丰富的天文资源。



摩羯座

仙后座这个星座，它由五颗星组成，呈“W”形，位置在秋季东北象限，最佳观测时间为10月和11月。仙后座靠近天球北极，因此全年可见，但秋季时最为明亮。星座中包含疏散星团M52，是北天恒星最多的星团之一。它的神话故事讲述了卡西俄珀、珀耳修斯和安德罗墨达的故事，卡西俄珀因夸耀女儿的美貌而受到惩罚，最终被放逐到天上，以倒吊的形式存在。



仙后座

仙王座，这是一个由10颗星组成的星座，位于秋季星图中央。它的最佳观测月份是9月和10月。仙王座形状像一栋小房子，面向仙后座的“W”形。其中最亮的是天钩五，而造父一则是著名的变星，它的亮度变化对天文学家的星系距离测量有着重要意义。此外，仙王座中还有“红石榴星”造父四和拥有行星的双星系统少卫增八，这些天体都为天文学研究提供了宝贵的资料。



仙王座

鲸鱼座，这个由13颗星组成的星座，最佳观测月份为11月，位于秋季东南象限。它的原型是一具被带到古罗马的巨大海中生物骨骸。星座形状独特，头在金牛座和双鱼座之间，身体靠近宝瓶座。其中，刍蒿增二是一颗长周期变星，亮度变化极大，周期约11个月，是观测星等的好对象。此外，星座还与仙后卡西俄珀和海神波塞冬的神话有关。



鲸鱼座

天鸽座这个由8颗星星组成的星座，它在1月和2月是最佳观测期。这个星座位于冬季东南象限，由荷兰神学家彼得勒斯·布朗休斯发现，它纪念的是挪亚方舟上的一只鸽子。天鸽座中的NGC1851星团容易用望远镜观测到。在《圣经》中，鸽子叼回橄榄枝的故事让天鸽座成为天上水系星座的一员。



天鸽座

后发座，一个由三颗星组成的小星座，它位于春季东南象限，是室女座星系团附近的一个有趣观测对象。后发座的故事起源于埃及王后贝勒奈西的传说，她的头发变成了星星。其中最引人注目的是黑眼星系M64，一个旋涡星系，它的中心有一个由尘埃构成的暗沉“黑眼”。这个星系不仅对专业天文学家具有吸引力，也受到业余天文爱好者的喜爱。



后发座

南冕座这个南天星座，它由7颗星组成，在7月和8月是最佳观测时期。南冕座虽然不大且暗淡，但内部有一活跃的恒星形成区——王冠星团和南冕星云。星座中还有一个球状星团NGC 6541。南冕座拥有丰富的神话故事，其中提及王冠或月桂叶，传说王冠可能是半人半马兽喀戎持有，或是太阳神阿波罗为躲避达芙妮的追求而制作的。

