從旅行者1號那裡看來,太陽有多亮有多大?

2021-01-09 火星科普

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自1977年離開地球以來,旅行者1號的太空之旅已經持續了42年。那麼,旅行者1號的近況如何?在旅行者1號目前所在的地方,還能看到太陽嗎?如果能看到,太陽看起來有多亮有多大呢?

旅行者1號當年趕上了百年一遇的大好時機,它相繼藉助木星和土星這兩大巨行星的強大引力進行加速,使其不會被太陽的引力拉回來,讓它能夠飛入星際空間中。旅行者1號攜帶的核發電機還在給設備供電,這艘無人探測器至今仍與地球上的控制中心保持聯繫。

那麼,旅行者1號現在飛到了多遠的地方?在那裡還能看到太陽嗎?

旅行者1號相對於太陽靜止坐標系的速度大約為17公裡/秒,它現在飛到了距離太陽大約221億公裡的地方。如果有觀測者能夠隨著旅行者1號飛到這裡,他將也能看到太陽,而且太陽還是全天最亮的恆星。

雖然221億公裡對於我們而言非常遙遠,因為這相當於地球和太陽距離的147倍,但在宇宙中根本算不上什麼,因為光只要20個小時就能走完這段距離。我們在夜空中所看到的恆星都在數光年之外,所以在20光時外看太陽,太陽看起來會比其他恆星亮很多。

在旅行者1號所在的地方看太陽,太陽看起來有多亮呢?

在天文學上,通常以視星等(m)來表示天體的可視亮度。每一等之間的亮度相差2.512倍,視星等的數值越低,視亮度越高,例如,天狼星的視星等為-1.47等,牛郎星的視星等為0.76等,天狼星的視亮度是牛郎星的7.8倍。

天體的視星等取決於距離和實際亮度,如果天體本身不亮,但距離地球比較近,那麼,它看起來也會顯得比較亮,反之亦然。雖然在夜空中肉眼可見的恆星中,天狼星看起來最亮,但實際上很多肉眼可見的恆星比天狼星還要亮,例如,天狼星的視亮度是天津四的12倍,但天津四的實際亮度是天狼星的7700倍。這是因為天津四離地球非常遠,距離達到了2600光年,而天狼星的距離還不到9光年。

天體的實際亮度可以用絕對星等(M)來表示,再結合距離(d)和視星等(m),可以得到如下的關係:

M=m+5-5lgd

只要知道其中兩個參數,就能算出第三個參數。太陽的絕對星等為4.83等,旅行者1號距離太陽20光時,所以在旅行者1號所在的地方看到的太陽視星等為-15.9等。在那裡,太陽看起來仍然十分明亮,這個亮度是地球上滿月亮度的19倍,天狼星的59萬倍。

太陽看起來有多大?

在旅行者1號所在的地方看來,即便是體積達到地球130萬倍的太陽也只是一個亮點,因為太陽的視直徑只有大約13角秒,這已經遠超人眼所能分辨的60角秒極限。太陽的大小看起來與其他恆星無異,只是會顯得非常明亮。

旅行者1號讓我們更加深入地認識到了宇宙的浩瀚。縱然旅行者1號能夠飛離太陽系,但這至少是在1.8萬年之後。旅行者1號當年在距離地球60億公裡的地方拍下了地球的照片:

暗淡藍點

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