海王星,奇妙的外太阳系天体,自转、公转、轨道共振都别具一格

作者:小菜 更新时间:2024-08-03 点击数:
简介:这是我们地球的公转周期,自转周期和轴向倾斜角度所共同决定的。

当这三个要素应用于其他星球上时,大部分原理也是相同的。

考虑一下海王星。

作为第八颗也是距离太阳最远的一颗行星,海王星拥有一个非常宽广的公转轨道和相对而言较低的转速。

由于这个原因,在海王星上的一天很长,相当于165个地球年。

同时加上海王星较极端的轴向倾斜角度,这也意

【菜科解读】

这是我们地球的公转周期,自转周期和轴向倾斜角度所共同决定的。

当这三个要素应用于其他星球上时,大部分原理也是相同的。

海王星,奇妙的外太阳系天体,自转、公转、轨道共振都别具一格

考虑一下海王星。

作为第八颗也是距离太阳最远的一颗行星,海王星拥有一个非常宽广的公转轨道和相对而言较低的转速。

由于这个原因,在海王星上的一天很长,相当于165个地球年。

同时加上海王星较极端的轴向倾斜角度,这也意味着海王星会经历一下相当极端的季节变化。

海王星,奇妙的外太阳系天体,自转、公转、轨道共振都别具一格

图解: 海王星和地球大小比较。

公转周期

海王星在距我们的太阳平均4504450000千米(2798656000英里;30.11个天文单位)上环绕太阳。

由于它的轨道偏心值(0.009456),这个距离在不断变化,范围由位于近日点处的4460000000千米(2771000000英里;29.81个天文单位)到它位于元日点出的454000000千米(2821000000英里;30.33个 天文单位)。

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图解:海王星以及其他远日行星的绕日运行轨道,以及太阳系外围的富含冰的开普勒小行星带。

NASA

以平均5.43千米/秒的公转速度,海王星需要164.8地球年(60182地球天)来完成一次公转。

这意味着,实际上,海王星上的一年相当于地球上的165年。

然而,由于海王星的自转周期是0.6713地球日(16小时6分钟36秒),海王星上的一年相当于89666个海王星太阳日。

鉴于海王星在1846年被发现,人类对于他的存在只有171年的了解(在这篇文章被写出来的时候)。

这意味着从它被发现开始计算,这颗星球只完成了一个公转周期(这个周期结束于2010年)加上七年的零头。

这个新的公转周期将会结束于2179年。

轨道共振

由于它位于我们的外太阳系,海王星的而公转对于临近的柯伊伯带有着深远的影响。

这个与小行星主带相似(不过比它大了很多)的区域由许多位于海王星公转轨道(据太阳30个天文单位)和距太阳约55个天文单位的地区内的微小的冰球和冰体组成。

海王星,奇妙的外太阳系天体,自转、公转、轨道共振都别具一格

图解:展示太阳系星体间的间距,六个遥远的柯伊伯带天体之间的不同寻常的近距离,以及可能存在的第九大行星的动态图解。

Caltech/nagualdesign

正如同木星的引力主宰小行星主带,影响它的形状并偶尔使一些小行星和微型行星进入内太阳系一样,海王星的引力主宰了柯伊伯带(Kuiper Belt)。

这造成了柯伊伯带中的间隔(由于会受到海王星的轨道共振而产生的空白区域)。

在这些间隔区域,物体对于海王星拥有一个1:2,2:3或3:4的共振比,意味着每当海王星完成两次公转时,这些天体会完成一次公转,或当海王星完成三次公转的时候,它们会完成两次,依此类推。

由于冥王星是其中最大的星体,超过两百个已知存在的位于2:3共振比地带的小行星被成为冥族小行星。

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尽管冥王星经常穿越海王星的公转轨道,他们2:3的共振比保证了他们永远不会相撞。

偶尔海王星的重力也会导致冰星体被踢出柯伊伯带。

许多这样的冰星体最终去向了内太阳系,在那里它们成为了拥有极长公转周期的彗星。

海王星的最大卫星,海卫一,过去曾被认为是一颗被花王星的引力捕获的柯伊伯带天体(Kuiper Belt Object)以及海外天体(Trans-Neptunian Object 。

它的与其他卫星不同的逆行运转(retrograde motion)为这个猜测提供了证据。

与此同时,海王星也拥有一定数目的位于它的第四和第五拉格朗日点(Lagrange points)的特洛伊族天体(Trojan Objects)。

这些海王星特洛伊族天体可以被认为是与海王星又有着1:1的轨道共振比。

季节变化

与太阳系中的其他行星很相似,海王星的轴是相对太阳的黄道面倾斜的。

对于海王星而言,它的轴相对于其运行轨道的夹角约为28.32°(地球的黄赤交角为23.5°)。

由于这一点,海王星在一年的时间里不同的一半球将会接收到比另外一个半球更多的阳光,从而导致它将会经历季节变化。

不过对于海王星而言,一个季节将会持续极长的四十年,使得见证一个完整的季节循环十分困难。

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图解: 大黑斑(上面),滑行车(中间白色云彩)和小黑斑(底部)。

尽管大多数加热海王星大气的热量都来源海王星内部不知名的热源,一个由威斯康星大学麦迪逊分校和NASA的喷气推进实验室的研究者们共同完成的研究指出海王星的季节变化与太阳辐射也有关系。

这个结果是基于在1996年和2002年之间哈勃望远镜提供的海王星检验图像。

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图解: 海王星高层的云带在较低层云顶形成阴影。

这些图像展示了海王星的巨大南部云带在过去六年的时间里正在逐步变得越来越宽和亮——这段时期与南半球开始了它长达四十年的夏季的时间恰巧吻合。

这片正在变大的云层被归因于逐渐增大的太阳辐射,由于它在南半球不断聚集但在赤道上相当有限。

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图解:哈勃望远镜拍摄的照片,展示了海王星南半球的季节变化。

NASA, L. Sromovsky, and P. Fry University of Wisconsin-Madison

海王星在许多方面仍是一个神秘的星球。

然而,正在进行的关于它的观测揭示了许多相似的行为模式,例如,尽管它的成分与地球大相径庭,运转轨道相较地球离太阳也远得多,它的黄赤交角以及公转周期仍然造成了它不同半球上的季节变化。

能够知道无论我们冒险进入太阳系内多远的地方进行探索,无论看上去这些星球与地球有多么不同,这里仍然有着许多不变的准则,这一点是极好的。

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3. universetoday-Matt Williams-伊泽理

哈雷彗星围绕太阳运行的周期是多少?

哈雷彗星围绕太阳运行的周期是多少?在太阳系中,除了我们熟知的八大行星外,还有很多彗星,不过在地球上能看见的只有哈雷彗星。

对此,许多人想知道:哈雷彗星围绕太阳运行的周期?哈雷彗星下一次何时出现?接下来就由小编为大家解惑。

一、哈雷彗星是什么星彗星,也就是人们常说的“扫帚星”,它是太阳系中质量较小的天体,与地球一样围绕太阳转动。

据了解,人们至今已发行1600多颗彗星,其中最大最容易观测的就属哈雷彗星了。

之所以有此名,是因为这颗彗星是一位叫哈雷的英国天文学家第一次算出的。

二、哈雷彗星围绕太阳运行的周期,76年根据计算,也根据早期的一些记载,哈雷彗星围绕太阳运行的周期为76年,这也是人一生中唯一以裸眼可能看见两次的彗星。

其实,人类能肉眼看到的彗星除了哈雷彗星外还有很多,而且更加壮观,不过那些彗星都是数千年才会出现一次,人很难看到。

三、哈雷彗星最早记载的书,春秋据小编查询得知,从鲁文公十四年(公元前613年)起到清代宣统二年(公元1910年)止,哈雷彗星出现过31次,每次出现,我国都有详细记录。

至于哈雷彗星最早记载的书,应该就是《春秋》一书了,西方最早关于哈雷彗星的记录是在公元66年,这比我国晚了几百年!《春秋左传·鲁文公十四年》:“秋七月,有星孛入于北斗。

”这是世界第一次关于哈雷彗星的确切记录。

其实中国人对哈雷彗星的记载,最早可上溯到殷商时代。

《淮南子·兵略训》:“武王伐纣,东面而迎岁,至汜而水,至共头而坠,彗星出,而授殷人其柄,时有彗星,柄在东方,可以扫西人也!”这是公元前1057年的哈雷彗星回归的记录。

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太阳系最大的卫星不为人知的未解之谜,月亮的背后是外星生物

在我们人类生活的太阳系中,可能很多人都认为地球已经够大了,难道还有比地球还大的星球吗?答案是有的,接下来幽幽就带大家了解太阳系最大的卫星不为人知的秘密,月亮的背后是外星人哟。

一、太阳系最大的卫星不为人知的秘密太阳系最大的卫星不为人知的秘密:木卫三是太阳系中最大的卫星。

直径大于水星,质量约为水星的一半,木卫三主要由硅酸盐岩石和冰体构成,星体分层明显,拥有一个富铁的、流动性的内核。

体积与水星相当,是太阳系中已知的唯一拥有磁圈的卫星。

木星的卫星:木卫三是太阳系中已知的唯一一颗拥有磁圈的卫星,其磁圈可能是由富铁的流动内核的对流运动所产生的。

其中的少量磁圈与木星的更为庞大的磁场相交迭,从而产生了向外扩散的场线。

木卫三表面:表明它是由近乎等量的岩石和水构成的,后者主要以冰体形式存在冰体的质量占卫星总质量的46-50%。

木星和木卫三关系:木卫三最先并非伽利略所发现。

在公元前400年到公元前360年之间 最有可能的是在公元前364年夏天我国战国时期的甘德就已经发现了木卫三,比伽利略早了2000多年。

后来天文学家西门·马里乌斯以希腊神话中宙斯的爱人伽倪墨得斯为之命名。

旅行者号航天器精确地测量了该卫星的大小,伽利略号探测器则发现了它地下海洋和磁场。

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