冥王星跳起了「太空舞」:巴扎嘿

2021-01-08 快科技

警告:本文中含有大量動圖,雖然每張都不是很大,但非Wi-Fi環境下還是請謹慎閱讀。

網際網路上天天有人喊水逆水逆,但會逆行的可不止有水星——比方說,就在2015年4月17日,冥王星,對就是那個被開除的行星,它也要逆行啦。

問你怕未!

以下就是冥逆的英姿:

啥,沒看出來?

沒看出來是對的……因為它在這張圖上根本看不見。這裡顯示的是全天亮度在3等以上的天體,而冥王星的亮度不到一顆3等星的萬分之一,所以難怪它直到1930年才被發現了。

所幸,為了照顧大家,我們用紅色的十字來標記了它的位置。

但是……還是幾乎看不出來呀……

這是因為冥王星的運動實在太慢了。圖中的紅線就是冥王星的公轉軌道,但是它公轉一圈足足要247.7年!整張動圖只不過覆蓋了2年的時間,完全不夠用。

因此我們再放大一點點:

那麼接下來的問題就是:它為啥要跳這個搖擺舞?

行星逆行是什麼?

假如你在某天晚上向西方仰望觀星,幾小時之內你可能會看到這樣的場景:

其實這是長度為3小時的模擬延時攝影,你的肉眼不能直接看出來它們的運動,但如果你記下了它們的位置或者給它們拍了照,那運動還是很明顯的。

讓我們假裝我們的眼睛變成了魚眼鏡頭,能一下子看到整個天空:

這時候趨勢就明顯了:所有的星星都在繞著右邊那顆用圓環標記的星星轉。對,那就是北極星。

我們肉眼看到的這個運動,其實基本都不是星星的運動,而是地球自轉導致的。目前地軸差不多指向了小熊座α(勾陳一)的方位,所以只有它看起來不動,別的星星看起來都繞著它轉。

很多早期天文學家不知道地球自轉,認為這是所有的星星都固定在一個透明的水晶球上,這個大球在繞地轉,但他們也知道,要想深入研究星星之間的關係,需要排除掉這個影響。

對於他們來說,這意味著複雜的記錄、運算和對比——所幸我們有了電腦模擬,所以只需要把地球自轉關掉就行。為了方便,乾脆連整個地球的顯示都關掉得了。

於是:

……別盯了,這圖不會動。

地球自轉24小時一周360度,所以只需幾小時就能看到明顯的運動,但我們把自轉關了,那幾小時之內就看不出任何運動了。古代天文學家不好當呀。

所幸,還是靠電腦模擬,我們加速一下:

這是一個為期7天的模擬延時攝影。天空中明顯出現了兩類星星——一類是太陽、月亮、水星、金星、火星……它們看起來會動;另一類則是剩下的星星,它們不會動。前者就是我們太陽系裡的鄰居們,中國人將五顆行星分別對應金木水火土,再加上日月則成為了七曜;而後者則是遠在太陽系之外的恆星。

說這麼多廢話,水逆啊金逆啊到底是什麼?

好好好,準備完畢進入正題。

記住剛才那個狀態,我們關掉了地球本身和地球自轉,只留下公轉。

現在看這張圖:

只盯住水星,不要被別的幹擾。你會發現水星在空中走了一條S形路線。一開始它隨著太陽一起往左,到了一半突然轉向右下,走了一段之後又開始往左回了。

恭喜你!你(藉助計算機)(在本文的指導下)(並不獨立地)(再次)發現了水星逆行,簡稱水逆。

古代天文學家能夠不用這些工具而意識到水逆的存在,其實真挺了不起的。

(哦對了,這個逆行,就是2015年5月20日-6月12日期間的那次水逆。)

為什麼會有逆行?

讓我們為上一張圖加一條輔助線——行星軌道:

這下就很明顯了。所謂水星逆行,其實是水星自身繞太陽公轉,和太陽向左邊的「運動」,二者合成的結果。當水星在太陽軌道上「轉回來」的時候,看起來就是後退了。

當然實際上太陽是不動的,我們看到的結果可以理解成在公轉過程中,水星從內部「超車」所致。

反過來,如果是地球超過了外部的行星,比如火星,也會看到類似的結果。

所有的行星都有逆行,不過水星因為在最裡圈,公轉周期短,所以逆行次數最多(每年3-4次)、每次逆行的持續時間也最短(每次幾十天)。

可能是因為這個原因,讓水逆成了佔星學的最愛吧——要是像土星那樣,一年多才逆行一次、一次四個半月的話,怎麼編星座運程啊,光稿費就只剩三分之一了有沒有。

那麼,回到冥逆

冥王星的地位要更加特殊——當然我說的特殊不是什麼「冥王星是最不可被預知的行星」之類的佔星話。它的問題在於,公轉實在太慢了。247.7年才繞太陽一圈,在我們看來和不動也沒什麼兩樣。

所以,其他的逆行都是兩個行星的相對運動,而冥逆主要是地球「自己動」導致的。也因此,冥王星的逆行在所有行星中,其實反而最好預測:每年一次,每次持續半年,年和年之間差不了幾天。

逆的時候就是地球「轉回來」的時候,順的時候就是地球「轉過去」的時候,而且因為它離得太遠,視運動幅度太小,開頭的圖還得放大才能看清楚。

2006年我們把冥王星開除了行星籍,但這當然不會影響到它的軌道,所以如果你相信行星逆行會影響人的生活,就得非常嚴肅地投出你的一票:冥王星到底算不算一顆行星呢?水逆已經夠要命了,你真的希望再增添一個每年一次每次半年的行星逆行嗎?

看著它的眼睛,你忍心嗎?

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