在海王星上看太阳,太阳有多大?又有多亮?
简介: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
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。
声明:本文内容仅代表作者个人观点,与本站立场无关。如有内容侵犯您的合法权益,请及时与我们联系,我们将第一时间安排处理
- 木星是气态星球,人站在木星上会发生什么?会贯穿木星吗?
在太阳系当中,太阳是绝对的霸主,质量占据了整个太阳系的99.86%。 其余的天体只占到了太阳系总质量的0.14%,而在这0.14%当...
宇宙探索 2024-08-09 05:36:11 - 关于木星的12个趣味小知识,你知道吗?
1、木星是太阳系里最大的行星,其直径达到了1.4亿米,相当于11个地球那么宽啦!木星的质量是地球的317倍。 2、木星是个气...
宇宙探索 2024-08-09 04:21:28 - 外星生物本来生活在黑洞的周围真实情况非常复杂是怎么
黑洞附近有外星人存在的想法仍然只是猜测。 对于人类来说,黑洞的存在一直是非常神秘的。 希望随着科技实力的不断提升...
宇宙探索 2024-08-08 12:07:15 - 6分钟带你了解霍金曲折的一生
1963年的某一天,霍金兴高采烈地走在路上,他想要迈大步子,可当上半身向前时,脚却被钉在了原地。 耳边一震轰鸣,霍金...
宇宙探索 2024-08-07 01:57:37 - 天文科学探秘:揭开月球背面的真实面貌
月球的背面到底有什么?有人说有外星人,有人说有ufo基地,有人甚至说发现了宇宙飞船。 那么事实的真相又是如何呢?人...
宇宙探索 2024-08-06 17:24:28 - 地球上的生命会来自于火星吗?地球生命来自火星吗?重要物
由于人类在火星上发现了大量的水和冰,因此推测地球上的生命很可能来自火星。 人类在对火星的长期研究中,确实取得了...
宇宙探索 2024-08-06 16:19:22 - 新的研究显示,离银河系最近的星系之一背后隐藏着第二个星系
VISTA望远镜在红外波段看到的小麦哲伦星云。 图片鸣谢:uux.cn/ESO/VISTA VMC据美国太空网(罗伯特·李):小麦哲伦星云是一个天...
宇宙探索 2024-08-05 19:53:16 - 火星男孩的全部预言真相火星的男孩儿再次预言,202
波力斯卡是俄罗斯人,他也被称为火星男孩。 纵观人类发展史,从来就不缺少所谓的先知,他们声称自己拥有超能力,可以...
宇宙探索 2024-08-05 16:58:43 - 天文学家发现了另一个太阳系:有7颗行星,都属于超级地球
天文学家的新发现:另一个太阳系的存在 在天文学的无尽探索中,我们再次迎来了一次重大突破。 一组国际天文学家宣布,...
宇宙探索 2024-08-05 12:21:25 - 埃德加凯西十大预言 凯西认为外星人会来到地球
埃德加凯西十大预言 凯西认为外星人会来到地球...
宇宙探索 2024-08-04 23:48:45