千米小说网

天文学的描述概念 行星系太阳和恒星（第1页）

天文学的描述概念：行星系、太阳和恒星

我们会尽可能简要地概述行星系的定义，因为本篇的目的并不在于提供关于宇宙志的完整论述。

行星受引力影响，围绕中心太阳做圆周运动；行星体积各异，在同心轨道上运行，离中心越远，轨道必然越大。在如此不平等的发展轨道上，天体运动受万有引力定律控制高速进行，其速度与距离成反比；因此某颗星球沿轨道绕一周比距日距离更远的星球用时要短，原因有两个：一、周长较短；二、公转速度更快。

除此之外，行星的轨道不是正圆形，而是椭圆形，太阳位于每个椭圆轨道的一个焦点上。轨道的椭圆率，即偏心率（1），会导致行星距日距离产生规律性的变化，尽管只有几颗星球会受影响，我们把行星离太阳最近的位置称为近日点，反之为远日点；同样，由于距离不同，行星在每个点上的运行速度也不一样。这种不规律性会对与物理环境相关的某些现象产生影响，正如我们将会看到的每颗行星所特有的现象。考虑到行文简洁及习惯用法，我们目前仅涉及基于平均距离的一般分布情况。

现在已知的九大行星（2）如图所示依次距太阳越来越远（3）

木星是肉眼可见的最远一颗行星，在很长时间内都被视为太阳系的边界。根据上图所示数字，我们可以看出整个体系逐渐显露——首先1781年发现了天王星，继而1846年发现了海王星，最后1930年发现了冥王星。

除了这九大行星，为使定义完整，我们还需加入大量微小的天体，即小行星。肉眼是看不到小行星的，即使用最强大的机器观测，通常也只能看到些微弱的光点。小行星数量庞大，目前已经发现了1200多颗，每年这一数字都在变大。大部分小行星的轨道都聚集在火星和木星之间；最新发现的一些小行星则在偏心率很大的轨道上运动，它们交替接近、远离太阳，最近时在地球轨道内侧，最远时则在火星外侧。小行星的体积非常小（其中许多直径只有几千米），以致我们对其表面特点及物理环境仍一无所知。尽管我们对小行星颇有兴趣，但从天体力学的角度出发，我们不会于此着墨过多。

探照灯下被照亮的巴黎天文台。在这种情况下，建筑物仿佛在夜晚发光。行星也是如此，它们的光芒来自太阳的光线。本张照片上的两个圆屋顶惊人地再现了行星球体发光的条件。

等距射影情况下，行星球体的照明条件以及地球上不同的观测角度Terre：地球1。在地日之间的行星：在A1处，行星的明亮一面几乎全朝向地球；在A2处，只有半面明亮；在A3处，从这一角度只能看到明亮与黑暗的相交处。就这样，一颗星球便呈现出了与月球相似的连续相位。2。地日之外的行星：在B1处，行星垂直于太阳，我们只能隐约看到相位；在B2处，行星呈满月状，此时行星恰好处在地球的背面。

我们在此处指出的大行星和小行星的区别只在于其直径，直径决定我们是否会出于某些目的研究它们。在大部分大行星的周围，体积更小的天体或者说卫星在距离不同的位置运转，因而一条拥有几颗卫星的行星链恰似太阳系的缩影。举世闻名的月球是唯一一颗围绕地球旋转的卫星。在对星辰的探索之旅中，我们得知，某几颗行星比地球更加得天独厚，它们各自拥有好几颗“月球”，这些“月球”像我们的月亮一样运转，或多或少驱散了黑夜。

我们眼中闪耀着的行星、卫星中，有几颗有时会特别明亮，但它们本身是不会发光的。这些天体仅仅是向我们反射其表面获得的太阳的光亮，且强度与其距离或多或少成反比，正如夜晚的建筑或物体往往昏暗模糊，但在辐射灯的会聚下竟显得熠熠生辉。任何一颗行星球体只有朝向太阳的那面是明亮的。根据行星相对于地球观测点的空间位置，这个观测视角或多或少可以让我们看到行星明亮的那面——月球的连续相位缘于它在绕地旋转时呈现在我们眼中的不同状态。由于围绕光源焦点运动，行星相继运转到不同位置时，其球体就会像月球一样，显示出不同的光照相位。像这样的观察只能借助相当强大的光学仪器才能进行，因为这些行星离我们太过遥远，距离消减掉了相位变化，以至于肉眼凡胎的我们只能看到闪烁的光点，却不知其体积异常可观。与此同理，这些与地球或月球多少有些相似的天体的真正特点只有通过使用天文望远镜进行大量观察才会得到无可争议的证实。

不管行星相对于太阳和地球的位置在哪里，在我们眼中，它总是无数或明或暗的光点中的一个。在黄昏时分，古人便如此观察金星，而天文望远镜却能即时发现其相位的真正面貌。

以木星为例：深夜人眼中的木星以及天文望远镜中的一轮表面被照亮的巨大圆盘。

刚刚描述的照明条件与食也有关。食是由多个相关天体的相互运动形成的。当月球行至地球与太阳之间时，对于地球上的某些区域而言，月球完全或部分遮住了太阳，此时，地球处在月球背对太阳投下的锥形阴影里。而当情况相反——月球恰好行至与太阳相对的地球背面时，它就处在地球的阴影里而接收不到阳光，此时，如果月球上有观察者，他会认为发生了日食。这些食——日食或是月食——必定也会发生在其他拥有附属卫星的星球上；这些天文现象产生的景致不一，却格外吸引我们的注意。

行星在围绕太阳运动或受太阳牵引的同时，其自身也在进行自转，绕其母星运转的卫星情况也相同。如果我们分别观察每颗行星，就会发现它们的自转周期是不同的；由于行星的自转运动与其围绕太阳的公转运动同时进行，因此不同行星表面的昼夜长短也是不一样的。此外，各个行星自转轴的倾斜度也不一样。正因如此，地球四季交替，昼夜时长不等。由于自转轴在绕日公转期间倾斜（自转轴在太空中的方向固定不变），旋转中的地球的不同区域所直面的太阳光线也变化不定——北半球和南半球轮流成为太阳光照更多的半球。其他行星同地球一样，其球体表面按相同的顺序暴露在阳光下，但根据各个星球的情况，所造成的影响程度不一。

太阳与主要行星之间的大小对比。从上往下依次是：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。

综上所述，太阳是我们这些星球居民的主宰。太阳不仅维持各个星球在其强大的吸引力统率下运动，还施与各星球光亮，使我们可以看见它们；这些光热以及太阳散发的其他大量辐射，还是太阳系中所有天体物质生命的保障。这样一个巨大的火炉有多重要？这正是我们将要明确指出的。

按星座排列的星星格局使古代的天文学家们联想到了神话传奇，而非星团的真正概念。很久以来，星星与神话传奇之间的联系多次被艺术性地表现在许多天体图上。尽管这些优美的表述已经废置不用，但星座的名字还在被使用着。摘自安德烈亚斯·塞拉里乌斯的《和谐大宇宙》，阿姆斯特丹，1660年。——拉鲁斯出版社

太阳是一颗直径不小于1391000千米的球体，直径是地球的109倍，其体积则是地球体积的1301200倍（4）。这些参数均符合我们眼中的这轮光辉洒满天空的圆盘，但实际上，太阳的构成极为复杂。它耀眼的表面是阳光的来源（5），由一层固态或液态的白炽物质组成，中心分布着密度极大的气层，气层上还有其他高温层，外延相当可观。这些外层通常是看不见的，因为透明的地球大气层会散射太阳光线，阻碍人眼观察。只有在日全食的时候我们才能饱览它们的光彩，因为当这轮耀眼的圆盘被不透明的月球遮住时，其外围会被清晰地辨认出。所有这些区域会周期性发生多种多样的重大奇观，很快我们将一一描述。

太阳系平面图。冥王星的轨道比海王星的更远，并未出现在图上。une：海王星Uranus：天王星Saturne：土星Jupiiter：木星Mars：火星Terre：地球Venus：金星Mercure：水星