在海王星上看太阳,太阳有多大?又有多亮?

【菜科解读】
在太阳系已知的八颗行星中,海王星的发现历程颇为有趣,因为其它的行星都是天文学家直接观测到的,而海王星的发现则是天文学家通过观测到的现象推测出来的,所以海王星也常被人们称为笔尖上的行星。
简单来讲就是,天文学家在观测天文星的运动轨迹时发现,实际观测到天王星的运动轨迹,与通过牛顿万有引力定律计算出来的结果出现了不可忽视的差异,然后就怀疑天王星应该是受到了一颗距离太阳更远的行星的引力干扰。
在经过一系列复杂的计算之后,天文学家首先推测出了海王星在某个时刻出现的准确位置,接下来,人们真的在这个位置上观测到了这颗行星(实际位置和推测位置的偏差不超过1度),从而确定了海王星的存在。
海王星是八大行星中距离太阳最远的一颗行星,其公转轨道比较接近圆形,远日点距离太阳约30.33个天文单位,近日点距离太阳约29.81个天文单位。
要知道一个天文单位约为1.5亿公里(即地球和太阳之间的平均距离),因此我们完全可以推测出,在海王星上看到的太阳肯定比在地球上看到的太阳更小,也更暗。
那么问题来了,在海王星上看太阳,太阳有多大?又有多亮呢?尽管我们暂时还无法亲自到海王星上看太阳,但根据已有的天文知识,我们还是可以计算出具体的数据。
在海王星上看到的太阳有多大?由于一个天体距离观测者越远,它在观测者眼中就显得越小,反之亦然,因此在天文学中通常用视角这个参数来描述天体在观测者眼中的大小。
如上图所示,视角(θ)与天体的直径(d)以及天体与观测者之间的距离(L)存在着确定的几何关系,具体可用tan θ/2 = 0.5d/L来进行描述,据此可得:θ= 2arctan(0.5d/L)。
我们将太阳的直径(1.392 x 10^6千米)以及海王星与太阳的平均距离(30个天文单位,约为45亿公里)代入上述公式,就可计算出,在海王星上看太阳的视角约为1.06角分。
通过同样的方法,我们也可以计算出在地球上看太阳的视角约为0.53度,1度等于60角分,据此我们就可以得出,在海王星上看太阳的视角只有地球上看太阳的30分之1。
对此,我们可以简单理解为,在海王星上看到的太阳直径只有地球上的30分之1,面积只有900分之1。
在海王星上看到的太阳有多亮?在天文学中,通常用视星等这个参数来描述观测者用肉眼所看到的天体亮度,与之对应的还有绝对星等,所谓绝对星等,是指假设把天体放在距离观测者10秒差距(约32.616光年)的位置上所测得的亮度。
视星等(m)与绝对星等(M)都可以为负数,其数值越小,天体的亮度就越高,它们之间的转化公式为 m = M - 5 x log10(d0/d),其中d0为10秒差距,d为观测者与天体之间的距离。
已知太阳的绝对星等为4.83等,我们将相关数据代入公式就可以计算出,在海王星上看太阳的视星等约为-19.4等,而在地球上看太阳的视星等约为-26.71等。
视星等的数值每相差1,亮度就会相差2.512倍,由此可得,海王星上看到的太阳亮度只有地球上的大约840分之1。
需要注意的是,我们地球上看到的满月视星等约为-13等,简单换算一下就可知,海王星上看到的太阳亮度是满月亮度的大约363倍,其亮度还是蛮高的。
模拟图上图为研究者利用计算机模拟程序绘制出的模拟图,可以看到,太阳不愧为太阳系中的老大,即使遥远如海王星,太阳发出的光芒依然能够将其照亮。
#p#分页标题#e#值得一提的是,海王星是一颗冰巨星,人类想要直接站在海王星上是不太现实的,不过海王星还有10多颗具备固体表面的天然卫星可供人类登陆,而海卫一则是最佳选择。
海卫一是海王星众多卫星中最大的一颗,观测数据表明,海卫一的外壳主要由水冰构成,其表面覆盖着大量的处于冰冻状态的氮,并且还有较为活跃的冰火山,所以在未来的某一天,当人类在海卫一登陆时,可能会看到上图这种场景。
好了,今天我们就先讲到这里,欢迎大家关注我们,我们下次再见。
没有太阳地球会变成什么样子:进入冰河时代 人类难以存活
太阳系中的行星都是围绕着太阳来进行公转和自转的,那么假如没有太阳地球会变成什么样子呢?首先地球就不再绕着太阳公转,没有太阳的话地球上也就不会有光,气温也会开始快速下降,慢慢进入冰河时代。
因为地球上的光和热都是由太阳提供的,因此如果没有太阳的话地球上就没有这些东西了,相应的,地球上的动植物也会很快死去,人类也只能躲到家中,但是等到原料用尽之后大家也将无计可施,也许人类也会因此走向灭亡。
没有太阳人类能活多久太阳系没有太阳之后,地球在一个星期的时间内温度将会下降到将近零下二十度,然后再过一段时间,地球上的温度就会降低到零下200度左右,动植物会相应死去并灭绝,没多久人类就会因能源耗尽而死。
太阳的寿命还有多少年太阳的寿命应该还有大约五十亿年左右,因为目前太阳正处于核聚变的稳定时期,因此太阳暂时是不会出现问题的,然后大概再过十五亿年之后,太阳的氢元素就消耗殆尽了,这时太阳就会变得不稳定,对地球造成一定的影响。
太阳每天只出现四个小时,黑暗统治地球
虽然1859年那次全球电网瘫痪事件上演可能性不大,到我们也算是领教了恒星活动的威力。
在可预见的未来,恒星活动只会干扰我们的正常生活,形成致命事件的可能性仍然很小。
谢顿认为,许多人都认为小行星对人类生存的影响是致命的,但其发生的概率依然偏低,就算我们处于300万年一次的周期边缘,也有很大的侥幸空间。
对抗小行星的方法也比较成熟,偏转轨道、击溃小行星等都可以实现,这方面的担心其实不用太多。
而比小行星撞击还要棘手的,那就是连发生周期都无法估算的超级火山爆发。
大约在公元536年开始,北半球的欧洲、中东和亚洲部分地区开始被一种神秘的尘埃、大雾笼罩,长达一年半的时间。
环境温度下降、黑暗时间拉长,导致了瘟疫、饥荒、战争和流感大流行。
在北半球的大部分地区,作物歉收,极端干旱,东亚一些低纬度地区还发生了降雪。
现在这个事件的始作俑者基本查明,这是由冰岛火山爆发引发的全球性灾难事件。
这次火山喷发一直到公元640年才基本结束,其中黑暗笼罩着北半球18个月,每天能看到太阳的平均时间只有4个小时,尤其是在公元536的夏天,北半球除极区外的部分地区温度降到了1.5至2.5摄氏度,这也是2300多年来最寒冷的时候。
事件的起因在很长时间内仍然是一个谜,其发现也是通过历载,结合树木年轮分析,确定在公元536年开始了聚变。
冰岛超级火山在公元540年和公元547年两次爆发,火山活动产生了数百万吨的尘埃,扩散到北半球的大部分地区。
农作物减少了光照时间,也减产,爱尔兰甚至将这段时期描述成黑洞的时代。
根据对冰芯的元素分析,硫、铋和火山灰沉积物在公元536年之后大量沉积,也是2000多年来最冷的一个冬季。
粮食的减产也导致东罗马帝国君士坦丁堡需要大量的粮食补给,这座数十万人口的大城市需要更多的粮食。
于是大量的粮食从埃及运到了君士坦丁堡,随之而来的还有老鼠。
结果又把鼠疫给带到了君士坦丁堡,促进了公元541至542年爆发的查士丁尼瘟疫流行。
这次鼠疫集中在地中海沿岸国家,从公元541年开始之后的100多年,鼠疫让欧洲人口减少将近一半,东罗马帝国实力大受影响。
如今超级火山对人类而言依然是无解的灾难,甚至比小行星撞击还要棘手。
因为我们对超级火山爆发的干预措施几乎没有,而小行星撞击好歹也知道从哪儿下手,何时开始预警,超级火山喷发一旦激活,可以说只有招架的份儿。
目前排名第一的应该是黄石火山了,最近一次喷发在公元前63万年,深度改变了全球气候。
1883年,喀拉喀托火山喷发,摧毁了上百个村庄的3.6万人。
该火山在公元535年的喷发更大,与冰岛火山喷发一起影响了整个北半球。
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