开普勒1607年开创性的太阳黑子草图在400年后解开了太阳之谜
uux.cn/Kepler，J.1609，《Sole中的Mercurius现象》，托马·舒雷里，利皮西亚。
据名古屋大学：利用现代技术，研究人员重新检查了约翰尼斯·开普勒半遗忘的太阳黑子图，并揭示了太阳活动极小期之前隐藏的太阳周期信息。
通过重建这位伟大天文学家的观测条件，并根据现代统计
【菜科解读】
1607年5月，基于约翰尼斯·开普勒用暗箱进行的太阳观测，绘制了最早的可测太阳黑子图。
uux.cn/Kepler，J.1609，《Sole中的Mercurius现象》，托马·舒雷里，利皮西亚。
据名古屋大学：利用现代技术，研究人员重新检查了约翰尼斯·开普勒半遗忘的太阳黑子图，并揭示了太阳活动极小期之前隐藏的太阳周期信息。
通过重建这位伟大天文学家的观测条件，并根据现代统计数据应用斯普勒定律，由日本名古屋大学领导的一个国际合作小组测量了开普勒太阳黑子群的位置，将其置于托马斯·哈里奥特、伽利略·伽利莱和其他早期望远镜观测者后来目睹的太阳周期之前的太阳周期的末端。
该小组的发现发表在《天体物理学杂志快报》上，为解决17世纪初关于太阳周期持续时间的争议提供了关键，这与从常规太阳周期到被称为蒙德极小期（1645-1715）的大太阳极小期的过渡有关。
大太阳活动极小期是指太阳黑子活动异常延长的时期，这对于告诉研究人员太阳活动及其对地球的影响非常重要。
开普勒的重要观测开普勒以其在天文学和数学方面的历史成就而闻名，在17世纪初，在最早的望远镜太阳黑子绘图之前，他制作了最早的可追溯的太阳活动仪器记录之一。
他使用了一种被称为暗箱的设备，该设备由墙上的一个小孔组成，将太阳的图像投影到一张纸上，这使他能够在太阳上绘制可见的特征。
1607年5月，他记录了他错误地解释为水星凌日的现象，后来被澄清为太阳黑子群的目击。
太阳黑子是太阳表面因强烈的磁活动而显得较暗的区域。
它们的出现、频率和纬度分布以影响太阳辐射和空间天气的周期出现。
该研究的主要作者Hisashi Hayakawa认为，研究人员低估了这一发现的重要性。
他说：由于这一记录不是望远镜观测，它只在科学史的背景下进行了讨论，并没有被用于17世纪太阳周期的定量分析。
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但这是有史以来用仪器观测和投影绘制的最古老的太阳黑子草图。
他继续说道：我们意识到，只要我们设法缩小观测点和时间，并重建当时太阳表面特征的倾斜度，这幅太阳黑子图就应该能够告诉我们太阳黑子的位置，并指示1607年的太阳周期阶段。
基于开普勒的观测，研究人员提出了太阳周期-14和-13之间的周期边界范围，如红线所示，与基于蓝色曲线（Svagaard Schatten，2016）中的太阳黑子记录和黑色曲线（Usoskin等人，2021）和绿色曲线（Miyahara等人，2021年）中的树木环14C数据的太阳黑子（组）数量重建相比。
作者的重建与有争议的说法相矛盾，即极短和极长的太阳周期（绿色）符合常规太阳周期（黑色）。
图片uux.cn早川久志博士17世纪：天文学的关键时期这些观测很重要，因为17世纪是太阳周期的关键时期，不仅是太阳黑子观测刚刚开始的时候，也是太阳活动从正常太阳周期过渡到蒙德极小期的时候，蒙德极小值是观测史上独特的大太阳极小期。
目前还不完全清楚太阳活动模式是如何从规则周期转变为大极小期的，除了这种转变是渐进的。
之前的一项基于树木年轮的重建声称，这是一个由极短的太阳周期（≈5年）和极长的太阳循环（≈16年）组成的序列，将这些异常的太阳周期持续时间与从常规太阳周期到太阳活动极小期的过渡前兆联系起来。
名古屋大学的Hisashi Hayakawa说：如果这是真的，这确实会很有趣。
然而，另一个基于树木年轮的重建表明了一系列持续时间正常的太阳周期。
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那么，我们应该信任哪种重建？用独立的（最好是观测的）记录来检查这些重建是极其重要的。
四个关键发现开普勒的太阳黑子记录是一个关键的观测参考。
通过分析开普勒的记录并将其与同期数据和现代统计数据进行比较，研究人员取得了几个重要发现：首先，在去投影开普勒的太阳黑子图并补偿太阳位置角后，他们将开普勒的太阳斑组放置在低日象纬度。
这表明开普勒在他的书中绘制的著名的太阳图像示意图与开普勒的原始文本和两幅暗箱图像不一致，这两幅图像显示了太阳盘左上角的太阳黑子。
其次，通过应用斯普勒定律和从现代太阳黑子统计中获得的知识，他们确定太阳黑子群可能位于太阳周期-13的尾端，而不是太阳周期-14的开始。
第三，他们的发现与后来的望远镜观测形成了鲜明对比，后者显示了高纬度地区的太阳黑子。
WDC SILSO的观察员、该团队成员托马斯·蒂格说：这表明，根据斯普勒定律，从前一个太阳周期到下一个周期的典型过渡。
他指的是德国天文学家古斯塔夫·斯珀勒，他描述了太阳周期中太阳黑子从高纬度向低纬度的迁移。
#p#分页标题#e#第四，这一发现使作者能够近似计算1607年至1610年间上一个太阳活动周期（-14）和下一个太阳周期（-13）之间的转变，从而缩小了发生转变的可能日期。
在此基础上，开普勒的记录表明，第13个太阳周期的持续时间是有规律的，这对提出这一时期极长周期的替代重建提出了挑战。
开普勒的遗产早川解释说：开普勒的遗产超出了他的观测能力；它为正在进行的关于从常规太阳周期向蒙德极小期过渡的争论提供了信息，蒙德极小时期是1645年至1715年间太阳活动极度减少和半球不对称异常的时期。
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通过将开普勒的发现置于更广泛的太阳活动重建中，科学家们获得了解释这一关键时期太阳行为变化的关键背景，这标志着从常规太阳周期到太阳活动极小期的过渡。
早川说：开普勒在17世纪为天文学和物理学做出了许多历史基准，即使在太空时代也留下了他的遗产。
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在这里，我们补充说，开普勒的太阳黑子记录比1610年的现有望远镜太阳黑子记录早了几年。
他的太阳黑子草图证明了他在技术限制下的科学敏锐和毅力。
比利时皇家天文台的研究员Sa1ina Bechet补充道：正如我的一位同事告诉我的那样，看到历史人物的遗产记录向几个世纪后的现代科学家传达了至关重要的科学意义，这很有趣。
我怀疑他们是否能想象到，在他们去世很久之后，他们的记录会对科学界有益。
除了科学史本身，我们还可以从这些历史人物身上学到很多东西。
就开普勒而言，我们站在一个科学巨人的肩上。
开普勒452b介绍，开普勒452b适合人类居住吗？
人类可以去到开普勒452B星球生活吗？跟着小编一起来解密吧！ 行星描述 开普勒-452b可居住区是指位于恒星附近的区域，在那里温度非常适合水的存在——这是生命已知的必要元素。
科学家们并不知道开普勒-452b是否支持生命的存在。
有关这颗行星已知的信息是它大约比地球大60%，属于名为“超级地球”的行星。
虽然它的质量和组成部分尚未确定，之前的研究表明开普勒-452b更可能是岩石表面。
开普勒-452b的公转周期为385天。
这颗行星的恒星位于1400光年远的天鹅座。
它是类似太阳的G2类型恒星，几乎有着相同的温度和质量。
这颗恒星60亿年老，比太阳还要老15亿年。
随着恒星逐渐衰老，它们体积会增大，释放出更多能量，温暖它们的行星。
太阳系行星轨道与开普勒定律
开普勒的三条定律描述了行星如何绕太阳运行。
他们描述了（1）行星如何以太阳为焦点在椭圆轨道上移动，（2）行星如何在相同的时间内覆盖相同的空间面积，无论它在轨道上的什么位置，以及（3）行星的轨道周期与其轨道大小成比例。
从太阳北极上方看，这些行星以逆时针方向绕太阳运行，这些行星的轨道都与天文学家所说的黄道面对齐。
约翰内斯·开普勒是谁？约翰内斯·开普勒于1571年12月27日出生于符腾堡州的威尔德施塔特，也就是现在的德国巴登-符腾堡。
约翰内斯·开普勒（1571-1630）是一位德国天文学家，以确定行星绕太阳运行的三个原理而闻名，即开普勒行星运动定律。
由uux.cn加州理工学院档案馆提供作为一个相当虚弱的年轻人，才华横溢的开普勒很早就转向了数学和天体研究。
当他六岁的时候，他的母亲指出了一颗在夜空中可见的彗星。
开普勒九岁的时候，有一天晚上，他的父亲带他去星空下观察月食。
这些事件都给开普勒年轻的头脑留下了生动的印象，并使他走向了献身于天文学的生活。
开普勒在动荡的17世纪初生活和工作在奥地利的格拉茨。
由于那个时代常见的宗教和政治困难，开普勒于1600年8月2日被驱逐出格拉茨。
幸运的是，他在布拉格找到了丹麦著名天文学家第谷·布拉赫（通常以他的名字命名）的助理工作。
开普勒举家从横跨多瑙河300英里（480公里）的格拉茨搬到第谷的家中。
火星的全球镶嵌图是使用维京1号轨道飞行器1980年2月拍摄的图像制作的。
马赛克显示了整个水手谷峡谷系统横跨火星中心。
它长2000多英里（3000公里），宽370英里（600公里），深5英里（8公里）。
图像：uux.cn国家航空和航天局开普勒与火星问题第谷是一位才华横溢的天文学家。
他在没有望远镜的帮助下完成了他那个时代最准确的天文观测。
在早些时候的一次会议上，他对开普勒的研究印象深刻。
然而，一些历史学家认为第谷不信任开普勒，担心他聪明的年轻实习生可能会让他黯然失色，成为当时首屈一指的天文学家。
正因为如此，他只让开普勒看到了他收集的大量行星数据的一部分。
第谷把了解火星轨道的任务交给了开普勒。
火星的运动是有问题的——它不太符合希腊哲学家和科学家亚里士多德（公元前384年至322年）和埃及天文学家克劳迪乌斯·托勒密（约公元前100年至170年）所描述的模型。
亚里士多德认为地球是宇宙的中心，太阳、月亮、行星和恒星都围绕着地球旋转。
托勒密将这一概念发展成一个标准化的地心模型（现在称为托勒密系统），以地球为中心，作为宇宙中心的静止物体。
历史学家认为，第谷将火星问题交给开普勒的部分动机是希望在第谷努力完善自己的太阳系理论时，火星问题能让开普勒继续占据。
该理论基于托勒密的地心模型，即水星、金星、火星、木星和土星都围绕太阳运行，而太阳又围绕地球运行。
事实证明，与第谷不同，开普勒坚信一种被称为日心模型的太阳系模型，该模型正确地将太阳置于其中心。
这也被称为哥白尼系统，因为它是由天文学家尼古拉斯·哥白尼（1473-1543）开发的。
但火星轨道出现问题的原因是，哥白尼系统错误地将行星的轨道假设为圆形。
和他那个时代的许多哲学家一样，开普勒有一个神秘的信念，认为圆是宇宙的完美形状，所以他也认为行星的轨道必须是圆形的。
多年来，他一直在努力使第谷对火星运动的观测与圆形轨道相匹配。
开普勒最终意识到行星的轨道不是完美的圆。
他的真知灼见是行星以细长或扁平的椭圆运动。
第谷在火星运动方面遇到的特殊困难是因为它的轨道是他拥有大量数据的行星中最椭圆的。
因此，具有讽刺意味的是，第谷无意中向开普勒提供了他的数据，使他的助手能够制定出正确的太阳系理论。
椭圆的基本性质由于行星的轨道是椭圆，因此回顾椭圆的三个基本性质可能会有所帮助：1.椭圆由两个点定义，每个点称为焦点，一起称为焦点。
从椭圆上的任何点到焦点的距离之和总是一个常数。
2.椭圆的展平量称为偏心率。
椭圆越平坦，它就越偏心。
每个椭圆的偏心率都在零（圆）和一（本质上是一条平线，技术上称为抛物线）之间。
3.椭圆的最长轴称为长轴，而最短轴称为短轴。
长轴的一半被称为半长轴。
在确定行星的轨道是椭圆形后，开普勒制定了行星运动的三个定律，也准确地描述了彗星的运动。
开普勒定律1609年，开普勒发表了《天文学新星》，解释了现在被称为开普勒的前两个行星运动定律。
开普勒注意到，无论行星在其轨道上的位置如何，从行星到太阳的一条假想线都会在相等的时间内扫过相等的空间面积。
如果你画一个三角形，从太阳到行星在某个时间点的位置，再到后来某个固定时间的位置，那么这个三角形的面积在轨道上的任何地方都是相同的。
为了让所有这些三角形都有相同的面积，行星在靠近太阳时必须移动得更快，但在离太阳更远时移动得更慢。
这一发现成为了开普勒轨道运动的第二定律，并导致了开普勒第一定律的实现：行星在椭圆中移动，太阳位于一个焦点，偏离中心。
1619年，开普勒发表了《调和蒙迪》，在书中他描述了自己的“第三定律”。
第三定律表明，行星与太阳的距离和绕太阳公转的时间之间存在精确的数学关系。
以下是开普勒的三条定律：开普勒第一定律：每颗行星围绕太阳的轨道都是一个椭圆。
太阳的中心总是位于椭圆的一个焦点上。
这颗行星在其轨道上遵循椭圆，这意味着随着行星绕其轨道运行，行星与太阳的距离不断变化。
开普勒第二定律：当行星绕轨道运行时，连接行星和太阳的假想线在相等的时间间隔内扫过或覆盖相等的空间面积。
基本上，这些行星不会沿着它们的轨道以恒定的速度移动。
相反，它们的速度会发生变化，因此连接太阳和行星中心的线在相同的时间内覆盖相同的面积。
行星离太阳最近的点被称为近日点。
最大的分离点是远日点，因此根据开普勒第二定律，行星在近日点移动最快，在远日点移动最慢。
开普勒第三定律：行星的轨道周期平方与其轨道的半长轴立方成正比。
这以方程的形式写成p2＝a3。
开普勒第三定律表明，行星绕太阳运行的周期随着其轨道半径的增加而迅速增加。
水星是最内层的行星，绕太阳运行仅需88天。
地球需要365天，而遥远的土星也需要10759天。
今天我们如何使用开普勒定律当开普勒提出他的三条定律时，他并不知道引力，引力是将行星保持在绕太阳轨道上的原因。
但开普勒定律对艾萨克·牛顿发展万有引力理论起到了重要作用，该理论解释了开普勒第三定律背后的未知力。
开普勒和他的理论对理解太阳系动力学至关重要，也是更准确地近似行星轨道的新理论的跳板。
然而，他的第三定律只适用于我们太阳系中的物体。
牛顿版本的开普勒第三定律允许我们计算太空中任何两个物体的质量，如果我们知道它们之间的距离以及它们绕彼此轨道运行的时间（它们的轨道周期）。
牛顿意识到，太空中物体的轨道取决于它们的质量，这使他发现了引力。
牛顿广义版的开普勒第三定律是我们今天对太空中遥远物体质量进行大多数测量的基础。
这些应用包括确定围绕行星运行的卫星质量、围绕彼此运行的恒星质量、黑洞质量（使用受其引力影响的附近恒星）、系外行星质量（围绕太阳以外恒星运行的行星），以及银河系和其他星系中神秘暗物质的存在。
在规划航天器的轨道（或飞行计划），以及测量卫星和行星的质量时，现代科学家往往比牛顿更进一步。
它们解释了与阿尔伯特·爱因斯坦相对论有关的因素，这是实现现代科学测量和太空飞行所需精度所必需的。
然而，牛顿定律在许多应用中仍然足够准确，开普勒定律仍然是理解行星如何在太阳系中运动的极好指南。
美国国家航空航天局的开普勒太空望远镜在我们的太阳系外发现了数千颗行星，并揭示了我们的星系中包含的行星比恒星还多。
图像：uux.cn国家航空和航天局约翰内斯·开普勒于1630年11月15日去世，享年58岁。
美国国家航空航天局的开普勒太空望远镜就是以他的名字命名的。
该航天器于2009年3月6日发射，花了九年时间寻找围绕银河系其他恒星运行的类地行星。
开普勒太空望远镜留下了2600多个太阳系外行星发现的遗产，其中许多可能是有希望的生命之地。
