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日志

 
 

太阳系星球的运动状态和数据  

2017-11-21 17:27:17|  分类: 百科知识 |  标签: |举报 |字号 订阅

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                                            太阳系星球的运动状态和数据(精美)
作者:尹波

 


九星连珠

九星连珠(九星联珠)是一种极其罕见的天象。九大行星在各自的轨道上不停地围绕着太阳运转,它们的轨道大小不同,运行的速度和周期也不一样,通常它们散布在太阳系的不同区域中。但经过一定的时期,九颗行星会同时运行到太阳的一侧,汇聚在一个角度不大的扇形区域中,人们把这一现象称为"联珠"。一般来说,行星的数目越多,会聚在一起或排成一线的机会也越少。

按这个"定义",就算把行星的运动在画面上表示出来,就得一直关注行星的运动并找到"行星连珠"的这个时刻,这是不容易做到的事,更不用说对于"行星连珠"在视觉上因人而异。

科学家们根据下列四个前提来确定"行星连珠":首先,行星的位置取为在黄道面上的投影位置;其次,在黄道面上,把行星聚集在太阳与地球连线(l)的附近,视为"行星连珠",不考虑不包括太阳的"行星连珠";第三,把地球与其他行星的连线与太阳地球的连线构成的夹角(θ),作为"行星连珠"的量化"指标"。这个夹角取小于90度的锐角;第四,求出同一时刻各行星的θ角,取其构成的最大夹角,把θ角的最大值变为最小值的时刻视为"行星连珠"。这里,考虑的行星数目从6个到9个,并研究所有太阳系行星的组合。地球必须包括在内。

太阳系星球的运动状态和数据 - 静心池 - 贵州省静心池易学研究所

最近一次“行星连珠”发生在2000年5月20日,当然这是个渐近的过程,从5月5日就开始了。到5月20日这天,除天王星和海王星外,太阳系的其余七大行星——水星、金星、地球、火星、木星、土星、冥王星(已降为二级行星),将排列在一定的方向上,但不是如望文生义那样,像糖葫芦串成一条线,而是分散在一个有限的范围内。太阳系内

九大行星(现已改为八大行星,冥王星已除外。)实际上对黄道面(包括太阳在内的地球公转轨道的平面)各自略有倾斜,也就是说,就算“行星连珠”这九大行星也不会排列在一条直线上,而是散落参差,所谓“行星连珠”只存在于人们心目中。从这个意义上说,“行星连珠”与其说是天文学的研究对象,不如说是人们感兴趣的“视觉现象”。


行星连珠

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简而言之,其他行星来到地球与太阳连线附近时,将会发生“行星连珠”的现象。不过,这是在一个扇形的范围内发生的“行星连珠”,所以远离地球的其他行星距直线l也相当遥远。确定上述条件的理由是,在这个扇形范围内的行星作用于地球的引力方向大致相同。

也有人把行星与太阳与地球连线(l)的距离作为量化的“指标”,在这种思路中,只是根据行星是否构成直线直观地判断。不过,在考虑其他行星给予地球的引力影响方面,采用θ角来判断更合情理。

根据上述前提制成电子计算机程序,就可以相当方便地检索出“行星连珠”,在公元前3001年到公元3000年,每0.1天(约两个半小时)出现的行星排列,θ角的最大值,取出所有30度以下的情况。电子计算机根据美国喷气推进实验室公布的“DE404”这一高精度行星历,计算出行星的位置。[1]


视觉现象

对于“行星连珠”现象,至今并没有一个严格的定义,通常用肉眼望去,行星差不多处在一条直线上,人们就称之为“行星连珠”。按这个“定义”,就算把行星的运动在画面上表示出来,就得一直关注行星的运动并找到“行星连珠”的这个时刻,这是不容易做到的事,更不用说对于“行星连珠”在视觉上因人而异。所以,人们想到用电子计算机自动地搜索出“行星连珠”,要使用电子计算机就必须对“行星连珠”给出准确的定义。

科学家们现在根据下列四个前提来确定“行星连珠”:首先,行星的位置取为在黄道面上的投影位置;其次,在黄道面上,把行星聚集在太阳与地球连线(l)的附近,视为“行星连珠”,不考虑不包括太阳的“行星连珠”;第三,把地球与其他行星的连线与太阳与地球的连线构成的夹角(θ),作为“行星连珠”的量化“指标”。这个夹角取小于90度的锐角;第四,求出同一时刻各行星的θ角,取其构成的最大夹角,把θ角的最大值变为最小值的时刻视为“行星连珠”。这里,考虑的行星数目从6个到9个,并研究所有太阳系行星的组合。地球必须包括在内。


产生影响

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“行星连珠”时,地球上会发生什么灾变吗?答案是:“行星连珠”发生时,地球上不会发生什么特别的事件。不仅对地球,对其他行星和小行星、彗星等也一样不会产生什么影响。当然,来自行星的引力会作用于各种天体上,无论行星的相互位置怎样排列,都不会带来什么可以察觉的变异。[2]

为了便于直观的理解,不妨估计一下来自行星的引力大小,比如在地球表面上有一个1千克的物体,可以运用牛顿的万有引力定律计算一下作用于这个物体的引力。万有引力与天体的质量成正比,与距离的平方成反比。科学家根据6000年间发生的“行星连珠”,计算了各行星作用于地球表面一个1千克物体上的引力,引力的最大值以千克为单位:水星是3.3×10∧10千克,金星是2.1×10∧8千克,火星是1.4×10∧9千克,木星是3.7×10∧8千克,土星是2.8×10∧9千克,天王星是8.9×10∧14千克,海王星是3.8×10∧11千克,冥王星是5.5×10∧15千克。最强的引力来自太阳,是6.3×10∧4千克,其次是来自月球的引力,为3.9×10∧6千克。与来自月球的引力相比,来自其他行星的引力小得微不足道。就算“行星连珠”像拔河一样形成合力,其影响与来自月球和太阳的引力变化相比小得可以忽略不计。

由于太阳系内其他天体引力的影响,地球表面会发生什么现象呢?在这种情况下,必须考虑起潮力。由于月球和太阳的起潮力,地球表面海洋会出现潮汐现象。起潮力大小与天体质量成正比,与距离的立方成反比。来自太阳系内其他天体的起潮力最大值以千克为单位,水星是2.6×10∧14千克,金星是3.5×10∧12千克,火星是1.6×10∧13千克,木星是4.0×10∧13千克,土星是1.5×10∧14千克,天王星是2.2×10∧16千克,海王星是5.6×10∧17千克,冥王星是8.1×10∧21千克,月球是7.0×10∧8千克,太阳是2.7×10∧8千克(以上数字仍是对地球表面1千克重物体而言)。来自行星的起潮力比起太阳和月球来太小了,而月球的起潮力是太阳的两倍多。

“行星连珠”使它们对地球的起潮力变大,但这种变化与月球和太阳作用于地球的起潮力相比,也是微不足道的。


相关资料

最近一次“行星连珠”

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10年一遇的‘五星连珠’

从天文学的角度来说,五星连珠的发生就很容易解释了。水星公转一周大约需要88天,金星需225天,火星687天,木星4333天,土星10760天,只要求出这几个数字的最小公倍数,就是发生一次五星连珠所需天数。这个数字是一个真正的天文数字,所幸古人五星连珠的要求并不高,只要五大行星的经度差不超过30度,甚至45度都算是五星连珠。在这样的条件下,发生五星连珠现象就容易得多了。

30年一遇的“七星连珠”

科学家根据计算结果,选出了近300年间(1850——2150年)7个以上行星的“行星连珠”,θ角的最大值,把角度小于13度的列入“行星连珠”,这种天象共有17次,距现在最近的一次“行星连珠”发生在2000年5月20日零时,θ角12.6度。此时,水星、金星、地球、火星、木星、土星、冥王星,这七大行星排列在12.6度的范围内,上一次“七星连珠”发生在1965年3月6日9时,水星、金星、地球、火星、土星、天王星、冥王星排列在9.3度的范围内。2149年12月6日4时发生的将是“九星连珠”,其余16次都是“七星连珠”。2000年5月20日这样的“行星连珠”为30年一遇,就人的一生来说是少见的,但从时间的大尺度来看是频繁发生的,并不罕见。

从公元前3000年开始,截止目前还没有发生科学家们所说的严格意义上的九星连珠(θ角在15度以内),推断的九星连珠预计在2149年 所谓的30年一遇的是七星连珠,而且是以最近300年的观测数据来进行统计的。

6000年只发生一次“九星连珠”

在公元前3001年到公元3000年,这6000年间情况如何呢?科学家告诉我们,θ角在5度以下的“六星连珠”发生49次,“七星连珠”3次,“八星连珠”以上的情况没有或不会发生。如果把θ角扩大到10度,“六星连珠”有709次,“七星连珠”有52次,“八星连珠”有3次。要认定发生“九星连珠”的话,得把θ角扩大到15度,即使这样,“九星连珠”在6000年间也只发生一次,这就是2149年12月10日发生的“九星连珠”,θ角是14.8度。行星聚合在夜空特定范围。

特殊的“行星连珠”

稍微特殊些的“行星连珠”,也就是地球外侧的行星在“合”的位置或“冲”的位置时发生的“行星连珠”。所谓“合”是指地球外侧行星按行星、太阳、地球的顺序排列;所谓“冲”是指地球外侧行星按行星、地球、太阳的顺序排列。在θ角最大值在30度以下时,从火星到冥王星的六大行星在“合”的位置时,发生“行星连珠”现象5次,反之在“冲”的位置时,这六大行星的“行星连珠”现象在6000年中不会发生。地球外侧行星处在“合”的位置时无法观测,不过地球外侧行星处在“冲”位置发生“行星连珠”的话,这些行星聚集在夜空中特定的范围内,是很有意思的天象,遗憾的是,这种天象在较近的将来不会发生。地球外侧行星在“冲”的位置发生“五星连珠”天象将在2853年10月28日出现,此时θ角的最大值是17.2度。当然,把θ角的角度扩大,本来很少见的“行星连珠”就会频繁发生。地球内侧的行星有两个——水星和金星,发生“行星连珠”的行星包括地球在内只有3个,“行星连珠”发生时近似在一条直线上。】

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地球内侧行星有在“内合”位置发生“行星连珠”的,也有在“外合”位置发生“行星连珠”的。所谓“内合”是指按太阳、地球内侧行星、地球的顺序排列;所谓“外合”是指按内侧行星、太阳、地球的顺序排列。地球内侧行星发生的“行星连珠”最近似直线,“内合”情况下发生在1906年11月30日,θ角为0.02度,“外合”情况下将发生于2396年11月29日,θ角为0.01度,角度都相当小,“行星连珠”几乎处在一条直线上。 地球内侧行星发生的有趣天象是通过日面,在发生“内合”的时候,行星经过日面可以被观测到。这种天象是太阳、地球内侧行星、地球在三维空间内排列成一条直线。如果水星和金星与地球在“内合”情况下发生“行星连珠”的话,水星和金星的投影将出现在日面上。太阳的视半径约为0.27度,1906年“内合”的时候,水星和金星在日面的投影被观测到。可是,由于此时从三维空间来看“连珠”是错动的,可惜无法看到这两个行星同时通过日面。水星和金星同时通过日面的天象,根据计算前后3000年内都不曾或不会发生。顺便提一下,水星将在2003年5月7日通过日面,金星通过日面的时间是2004年6月8日。[3]

参考资料:

地球公转和自转的方向?

地球自转方向与公转相同,为自西向东。从北极上空观察呈逆时针方向旋转,从南极上空观察呈顺时针方向旋转。观察地球公转和自转的正视图?把右手捏成拳头,大拇指伸出来,这时你可以把你的右手看成一个地球,大拇指是北极,其他四指所指的方向是地球自转的方向,地球的公转方向就是 自西向东
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