今年,土星在年10月7日到达东正交处。根据定义,当一颗外行星(如土星)位于太阳东边90度的空中,称作东方照。月球在它的第一个四分之一相位时到达东正交处(太阳的东面90°方位)。月球最近显示了它的第一个四分之一相位(东正交)当它在年10月5日与土星紧密相靠时。接下来的几个晚上--10月6日和7日,你可以依靠明亮的盈凸月的发光面找到土星,正如上面的天空图所示。
图解:10月6日晚土星、月亮、木星以及其它天体的位置示意图
如果你能俯视太阳系的平面,当土星向东转动时,你就会看到太阳-地球-土星在太空中形成了一个直角,地球处于90度角的顶点。
图解:这张图近似地描绘了火星方照的比例。但土星与太阳的平均距离是地日距离的9.5倍--熟知为某种天文单位。滚动到这篇文章的底部以获得更接近比例的图表。
因为土星位于太阳东面90度,土星将在太阳升空约6小时正午(日出和日落中间)到达最高点。看看太阳和土星何时在你的天空中爬到高处。
大约三个月前--在年7月9日--土星冲日(与太阳呈°或者说在地球的天空中与太阳相对)如果你当时俯视太阳系平面,你就会看到太阳,地球和土星在太空中形成一条直线。在对面。一个天体在午夜(日落和日出的中间)爬上空中的最高点。
冲日和东方照只能发生于太阳系中地球轨道外侧围绕太阳公转的天体。在地球轨道内侧围绕太阳公转的行星(如金星和水星)永远也无法实现冲日和东方照的条件。相反,它们总是留在太阳附近,正如我们从地球上看到的那样。所以,我们在日出前的东方或日落后的西方都能看到它们。
土星冲日和土星方照使得这个有创新精神的天文学家哥白尼(-)计算出了土日距离。哥白尼是通过做图的方式描绘了土星(和地球)从冲日到方照方向位置的改变来进行计算的。同时,他推测土星与地球都是以太阳为中心进行公转。
通过使用天文单位,即日地距离,作为基线,靠着神奇的几何学哥白尼弄明白了土星离太阳的相对距离!
图解:从上图可知,冲日仅发生于位于地球轨道外侧的太阳系天体。如何得知今年行星冲日和方照的具体时间呢?
我们在这里举一个关于哥白尼如何完成他那智慧又充满探索性工作的例子。在这90天里,即年7月9日的土星冲日到同年10月7日土星方照的这段时间,地球已沿着°的圆形轨道绕太阳公转了87°。
与此同时,相比地球,土星只沿着它自身的公转轨道运行了3°。我们能清楚的知道土星转了多少度是因为土星绕日一周需要大约10,天。因此,在这90天里,土星一定移动了大约3°(公式:90/10,×=3°)。在东方照出现时,以太阳为顶点,地球和土星分别连接太阳产生的夹角角度必为84°(公式:87-3=84),正如下图所示;因此,土星为顶点分别与地球和太阳连接产生的夹角角度必为6°(公式:90-84=6).由三角函数可得,土日距离略高于9.5个天文单位。
鸟瞰年10月7日土星东方照
如果我们能在年10月7日朝下看到太阳系平面的话,我们将看到太空三者组成了一个直角三角形,其中地球所在的顶角为90°。三角形中,以太阳为顶角的角度为84°,以土星为顶角的角度为6°。
接下来的两天,即年10月6号和7号,可以利用月亮照亮的那一面来找到土星,它与大阳在天空相距90°。
参考资料
1.Wikipedia百科全书
2.天文学名词
3.BruceMcClure-earthsky-菠萝幻境:早早皿:落叶乔
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