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我们与其他行星的距离有多远?

2019-11-12来源:WOWNEWS新闻网

我们收到的许多天文信息都咨询了这个问题,然而这个问题事实上很难回答,因为行星总在沿轨道移动,因此我们与它们的距离时刻都在变化。当太阳系中的两颗行星都位于太阳同一侧且位置能和太阳连成一条线时(称为下合),这两颗行星之间的距离是最近的;而当两颗行星位于太阳的两侧且和太阳位于一条线上时(称为上合),它们之间的距离是最远的。


我们与其他行星的距离有多远?


(以地球中心,当太阳系中的的任一行星运转到太阳与地球连线上的位置时则称为“合”。当行星与地球同处于太阳一侧时,两者之间的距离是最短的,此时,我们称之为“下合”;而行星与地球分别位于太阳的两侧时,它们之间的距离是最长的,此时,我们称之为“上合”。)


我们与其他行星的距离有多远?


内行星可在一个会合周期内出现两次“合”。在上合时,内行星(行星的轨道靠近太阳,位于地球轨道的内侧)与地球的距离最远,而下合时则最近。在下图中,蓝绿色的点代表地球,灰色的点代表了一颗内行星(水星或者金星)在其轨道上的不同位置。


我们与其他行星的距离有多远?


上图中的红色点代表外行星(如火星)。外行星在冲日时离地球最近,在合日时最远。然而,由于行星的轨道呈椭圆状(并非完美的圆形),且它们不完全在同一个平面上,因此并非每一次的冲日或合日发生时,行星与地球之间的距离都可达到最值。


我们与其他行星的距离有多远?


当人们想知道自己离其他星球有多远时,通常想表达的意思是“地球的轨道与其他行星的轨道之间的距离是多少?”或者“距离地球最近的行星是哪颗?”(这些问题本质上是一个问题,因为行星之间的距离无法小于它们的轨道间隔)。因此你可以将行星轨道看作正圆形,且所有轨道位于同一平面,使用近似法来计算所有行星距离太阳的距离。由于行星间的距离太远,我们通常使用天文单位来表达(一天文单位指从地球中心到太阳的平均距离(一天文单位指地球与太阳之间的平均距离),约合1.496亿公里)。下表列出了太阳系每个行星距离太阳的平均天文单位距离。


我们与其他行星的距离有多远?


可以通过将两颗行星的距日天文单位相减得到行星间大致的轨道间距。比如,地球距离太阳1天文单位,金星为0.72天文单位,则地球和金星的距离约为1.00-0.72=0.28天文单位,换算成公里则为:0.28天文单位X1500万公里/天文单位=4.2万公里。再比如,木星距地球的轨道距离为5.2-1.0=4.2天文单位或63万公里。你可以使用上述方法计算表格中的任何行星。


我们与其他行星的距离有多远?


出于完整的考虑,我需要指出,对于某些行星而言,圆形轨道假说是更适用的计算方法。比如,火星的轨道呈偏心的椭圆形,这意味着它的“最近距离”会时刻改变。这也是为什么在2003的八月份,火星与地球的距离在近60000年中是最近的(直到2287年火星才会再一次如此靠近地球!)。事实上,上表中的数字通常只用于天文学入门课程。前文中计算的地球-水星距离(4.2万公里)稍大于实际最小的地球-水星距离(3.8万公里)——行星们偏离圆心的轨道使得它们能获得比简单计算更小的实际距离。


我们与其他行星的距离有多远?


如果你现在就想看到哪颗行星离地球最近,可以在Solar System Simulator或者Solar System Live网页查看,你可以选择一个时间然后在网页中查看行星的具体位置(你甚至可以在网页中选择任意一个时间查看当时行星的具体位置)。

如果你有技术上的用途,想要更确切的数字,你可以使用JPL Horizons system选择你需要的一颗行星,选择一个时间范围,然后选择“观察者测距和测速”作为输出数值,最后你会得到一组不同时间的距地天文单位距离。

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