行星与太阳系小天体
从轨道运动到行星位置、观测现象、卫星和环,也包括小行星、彗星轨道与冥王星。
先看开普勒实验与轨道根数;位置和事件计算还会用到时间与坐标。
先看生活中的现象 →
- 给行星连续拍照,为什么有时隔得远,有时挤在一起?
每过相同时间拍一张,照片之间的空隙会告诉你它走得快不快。
- 知道轨道有多扁,还不够告诉我们行星在哪里?
像摆放一只倾斜的圆环:形状、朝向和物体走到的位置都要交代。
- 行星的轨道参数,为什么也要写上年份?
翻动年份,看看平均轨道的形状和朝向怎样缓慢改变。
- 知道彗星哪天最靠近太阳,能算它前后在哪儿吗?
让时间跨过近日点,观察椭圆轨道上的位置、距离与速度。
- 只掠过太阳、不绕回来,位置还能怎么算?
不用“走完一圈”的周期,改用最近距离和经过那一刻的时间。
- 偏心率只是比1多一点,为什么不能都当成抛物线?
让轨道从略闭合走到略开放,比较同一时刻的位置。
- 日历上换一天,计算机怎样知道行星绕到哪儿了?
把一系列有节奏的小变化加起来,得到该时刻真实计算的位置。
- 看见行星的这一刻,它还在刚才那个位置吗?
光走到地球需要时间,望远镜接收的是较早出发的消息。
- 行星什么时候会与太阳同向,什么时候与太阳相对?
把“合、冲、大距、留”分开看,再计算各自的时刻。
- 两颗行星“合”了,是在天空中撞到一起吗?
从地球看,两颗亮点经过同一条方向线,仍可能上下分开。
- 地球离太阳最近的日子,就是最热的一天吗?
近日点和远日点说的是距离极值,不能直接代替季节或温度。
- 日历上说近日点,距离曲线的最低点真的在那里吗?
先用近似日期定位同一轮事件,再在真实计算的距离曲线上找导数零点。
- 倾斜轨道穿过参考平面时,为什么有“上去”和“下来”两次?
交点说的是穿过参考平面,不是穿过地球。
- 同一颗月亮,从地心和你站的地方看,地址一样吗?
伸手看近处物体时,换个观察位置就会换一个方向;天文计算也要写清从哪里看。
- 金星亮面更大时,就一定更亮吗?
看见多少亮面,和看起来有多亮,是两个不同的问题。
- 望远镜里的行星,为什么不总是正圆?
距离决定圆盘有多大,扁率和观看角度决定它有多扁。
- 望远镜里的火星,今天把哪一面朝向我们?
先认清火星自己的南北、经度和受光方向,再理解照片里的圆盘。
- 木星只有一颗,为什么观测记录里有两套自转经度?
赤道云带和高纬云带转得不完全一样,不能用一个“固定表面”钟来描述。
- 木星旁边四个小点,为什么过一会儿就排得不一样?
输入同一个时刻,先算卫星真实的位置,再看它投在行星旁边的哪里。
- 土星环有时宽、有时细,是真的变薄了吗?
换一个观看倾角,同一个平面圆环就能从宽椭圆变成细线。
- 土星旁边那些小点,哪一个是泰坦?
先按Dourneau理论逐颗求出八颗卫星的位置,再看它们投在土星旁边的排列。
- 知道一颗彗星的轨道,怎样算它今晚在星图哪里?
从近日点时刻沿轨道走到目标日期,再把观察起点换到地球。
- 一样亮的两块石头,一定一样大吗?
白石头更会反光,黑石头可能要大一些才显得同样亮。
- 冥王星那么远,我们看到的是它现在的位置吗?
先求它绕太阳的位置,再扣除光走到地球所花的时间。