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水星和金星的运行轨道在地球的运行轨道以内「命运2水星怎么没有公共事件」

时间:2022-12-05 16:59:11来源:搜狐

今天带来水星和金星的运行轨道在地球的运行轨道以内「命运2水星怎么没有公共事件」,关于水星和金星的运行轨道在地球的运行轨道以内「命运2水星怎么没有公共事件」很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!

作者:文/虞子期

毋庸置疑,人类的确是已知世界中最有智慧的生物,不仅可以充分适应地球环境提升生活质量,更能飞入太空探索宇宙天体的奥秘。我们不再偏执的推崇地球是太阳系的中心,认识到行星、恒星、乃至整个银河系都有其生命演化周期。当站在地球上的人们,观察到太阳的前方有水星在缓慢穿行,便产生了所谓的过境事件。那么,为什么水星过境事件并不常见,它与行星绕太阳运行的轨道存在着怎样的关联?


频率和地点-为什么水星过境事件并不常见

为什么科学家们会将水星凌日这样的过境事件,称为罕见天体事件?其实,这跟它的出现频率和观测地点都有关系。而身处于地球上的我们,只可能观测到金星和水星的过境,而金星的过境又是成对的发生,且每对的分开时间就超过了一个世纪之久。

虽然,上一次水星过境事件发生在三年之前,而本世纪的第四次水星凌日事件,也即将在11月11日的天空上演。但是,下一次的水星过境却需要等到2032年才会再次出现,而本世纪一共也只有14次。这也是为什么科学家们会将这一次的水星过境事件,称为30年来的罕见天体事件的主要原因之一。

其次,水星过境的整个过程,并不是我们每个人都可以直接看到的,这跟大家当时所在的位置有很大关联。比如,那些在北美生活的大部分朋友们,基本上都可以看到水星的过境。不同于南美和非洲的全区域可见范围,亚洲、欧洲和南极洲这几个区域,都只有部分地区可以观测到水星凌日的过程。

也就是说,只要是站在纽约土地上的人就能够看到整个过境点,站在罗马土地上的人则只能看到该过程中的一部分。而在中亚、东亚、澳大利亚和印度尼西亚生活的人们,则无缘亲眼目睹这一场罕见天体事件的全部过程。

事实上,当水星以黑点的形式出现在太阳上的时候,它的直径仅为太阳自身直径的1/194左右。所以,观察该过程的人需要望远镜辅助,并且,至少需要具备50倍以上的放大能力。与此同时,你还需要使用特殊的太阳滤光镜来保护自己,切忌从望远镜里直视天空中的太阳。从视觉要求这个层面来说,水星过境地观测与日偏食的要求相同。

水星过境的发生-始于行星绕恒星运行轨道的位置变化

正如我们很多人都知道的那样,地球和水星绕太阳运行的两个轨道存在7度的倾角。而不在同一平面的基本事实,同时也导致了两者之间出现了两个交点,科学家们将它们称为降交点和深交点。当天空中出现水星凌日现象的时候,其实就是水星此时在轨道上的位置,刚好处于交点附近。

因为水星、地球和太阳排成了一条直线,所以,我们才会在地球上看到有个小黑斑在太阳上移动。如果按照运行周期来计算,水星围绕太阳运行一周原本只需要88天的时间,也就是说凌日的现象,按道理可以每四个月的时间就发生一次。但是,我们的地球并不是处于静止不动的状态,所以,水星实际超越地球需要耗费的时间并不只是88天。

水星的位置无疑是特殊的,低位交汇点是对其和地球、太阳之间位置关系的准确描述,水星和太阳之间的平均距离,只占据了地球和太阳之间平均距离值的30%左右。水星目前就像是在经历月球的阶段,但是,水星的相位却比金星更难以检测。科学家们可以通过望远镜的帮助,从而探测到金星的相位,但这一方式却并不适用于水星相位的探测。

简单来说,当天空中出现水星凌日现象的时候,其实就是水星位置靠近黄道圈、并处于低位交汇点的时候,科学家们将这个位置称为穿越轨道节点。水星的过境其实和日食的原理很相似,而我们观测到的小黑斑,其实就是水星挡住了太阳原本要射向地球的那一部分光而已。

每年的5月8日前后,地球都会经过水星轨道上的降交点,并于11月10日前后,再次从水星轨道上的升交点经过。水星作为地球的内行星,受限于两者公转轨道平面存在夹角,才以至地球、水星和太阳这三颗星球难以同时排列在同一条直线上。这也是为什么水星过境的发生频率,每个世纪平均下来只有13.4次左右。

水星过境如何揭示天体特征和系外行星的存在

当然,像水星过境这样的天体事件,它所带给我们的自然不只是视觉上的惊艳,更多的是可以为科学家们提供难得的研究机会。或许很多人都不知道,当水星过境的时候,便为研究人员提供了探测星球稀薄大气层的机会。

这样的天体事件,不仅改变了水星不能固定在大气中的错误认知,并发现和观测了位于水星外层的大气层。当太阳和水星的位置呈现为水星凌日的时候,地球上的科学家们和水星外层大气之间的距离也变得更近。然后,研究人员就可以通过大气对太阳光中橙黄色的吸收率测量,从而得出水星大气中的气体密度值。

包括大家所熟知的哈勃太空望远镜,它对系外行星大气层的研究也是通过相似的方法,也就是在系外行星通过其母恒星时进行观测。就本质而言,在我们目前已知的众多系外行星中,大多数都是通过望远镜等仪器的过境技术才得以被发现。

比如,当开普勒观察到系外恒星的亮度出现下降的时候,便说明了有系外行星在其身边飞过,而这样的原理便与水星让太阳变暗的道理一样。简而言之,正是水星的过境现象,为科学家们在太阳系之外的世界中寻找系外行星提供了基础。

与此同时,通过我们太阳系中的行星运动,让人们更清楚了目前望远镜技术存在哪些局限性。比如,当2003年和2006年水星过境的时候,当时的望远镜便因为光线昏暗而无法看清。而这一次将发生在星期一的水星过境事件,可能会揭示之前不曾涉及的信息,甚至带给我们一些不同于以往的问题,但这些都不影响我们将其作为寻找系外世界的重要链接之一。

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