早在我們的集體記憶延伸的時候,我們就為行星在天空中的舞蹈所著迷。即便用上現在我們擁有的所有知識和技術,他們基礎的移動軌跡依舊可以讓我們驚訝和痴迷。
幾世紀以來,地球和金星圍繞著太陽,它們一直在跳著華爾茲,而且它們的確形成了一個令人震驚的圖案。
(圖源Matthew Henderson)
這張由馬修•亨德森在網上發布的病毒gif,描繪了地球(藍色)和金星(橙色),兩顆軌跡通常是圍繞著太陽的行星,它們之間的中點隨著時間變化的軌跡。正如亨德森在標題中所解釋的一樣,「8個地球年大致相當於13個金星年,這意味著兩顆行星在圍繞太陽運行時,以5倍的對稱性,大致描繪出了這種圖案。」
這幅美麗的動畫圖是根據威斯康星州立大學地球科學家史蒂文•達奇(Steven Dutch)的數據製作的,他在2012年製作過一張互動的圖形,展示了金星離地球最近的軌道點,在8年多的時間裡,是如何在天空中畫出一幅「出色但不完美」的五角星點。
「軌道近似為圓形,所以這個動畫不能用於準確的預測。」達奇說。
所有的行星都有橢圓軌道,這使得這些圖表簡化了真實的情況。但他們離我們並不遙遠,尤其是金星。在太陽系所有行星中,金星擁有最圓的軌道。
以偏心率(軌道偏離圓的程度)衡量,金星為0.007,而擁有最橢圓軌道的水星則為0.21。這個測量值是行星離太陽最遠軌道點和最近軌道點的比值,展示了橢圓有多長。
地球的偏心率是0.0167,太陽並不是這個橢圓的中心,它更偏向另一端。
另一個會稍稍扭曲圖中展示的完美對稱性的因素是:金星的軌道與地球的軌道成3度角。
我們還必須注意到的是,在gif動畫圖中兩顆行星8比13的軌道比也略有偏離。在地球上的八年相當於金星上的13.004年,這意味著整個圖案會隨時間而旋轉,就像達奇最初的動畫一樣。
但是,當地球被放置在圖中心的時候,這種田園牧歌般的五重對稱現象也將被觀察到,也就是金星的五角星。幾世紀以來,這個圖案一直吸引著專業和業餘的天文學家。下圖是1609年約翰內斯•克卜勒(Johannes Kepler)繪製的火星地心運動的樣子。
(圖源Johannes Kepler/Astronomia Nova天文新星)
其中奇怪的環並不是火星在做某種奇特的軌道旋轉,這只是,相對於地球和火星的運動,在我們看來他們是如何運動的。
從我們的角度看,當我們超過一顆行星或者它超過我們的時候,會發生明顯的方向變化,與此同時兩顆行星仍然沿著他們的軌道以相同的方向,但是不同的速度繼續運行。
這被稱為逆行運動,長期以來這種現象一直被用作佔星術等迷信的素材。「水星逆行」這個荒謬的問題現在已經變成一個成熟的概念。
當然現代科技允許我們在更廣的時間範圍內可視化這些軌道圖案,就像你在這裡看到的美麗而又混亂的例子。但這些受重力約束的行星運動唯一反映的是,圖案是自然界的基本組成部分,當然,它們也很好看。
參考資料
1.Wikipedia百科全書
2.天文學名詞
3. -林語墨- sciencealert
翻譯:天文志願文章組--林語墨
審核:天文志願文章組-
以上轉載自微博:天文在線
https://k.sina.cn/article_1808449333_6bcabf3500100jsgg.html?wm=13500_0055&vt=4
NASA戈達德太空科學研究中心學者麥可‧韋(Michael Way)近日公布自己的新研究,指出對金星進行5次氣候模擬後發現,金星極有可能在數十億年前保持穩定溫度,並擁有液態水等適居條件,直到某一神秘事件發生,導致整個星球發生劇烈變化。
據CNN報導,金星生成於約45億年前,因為大小相似,也被稱為地球的雙胞胎,但如今的金星卻幾乎是個死亡星球,有毒大氣層比地球厚90倍,表面溫度則達864度,足以把鉛熔化。
麥可‧韋表示,每種模擬狀況都表明金星環境最少能維持30億年的液態水,以及溫帶氣候環境,最高溫頂多華氏122度,最低溫則是華氏68度,但在約7億年前,某種不明原因導致金星巖石中的二氧化碳逸散,讓氣候環境改變。
△金星與地球大小對比圖
麥可‧韋表示,「我們假設金星可能已經有穩定數十億年的氣候,近乎整個星球的氣候改變很可能解釋從類地球氣候,到如今人們見到極端溫室效應的原因。」他在日內瓦舉行的2019歐洲行星科學大會(EPSC-DPS)上發表該篇研究。
由於金星是離太陽第二近的行星,過去一直以來都被科學家認為不利於海洋存在,因為吸收更多陽光就代表液態水蒸發,水蒸氣被紫外線光解為氫與氧,氫氣逸散入太空中,氧氣則重新結合為二氧化碳,失控的溫室效應導致金星產生有毒的大氣層。
然而模擬實驗顯示,金星形成數十億年時,便經歷過快速冷卻階段,而後大氣中的二氧化碳被矽酸鹽吸收,困在地表上,大氣轉而成為氮氣、少量二氧化碳及甲烷混合的穩定環境。
研究團隊認為,7億年前的神秘事件與火山活動有關,巖漿將二氧化碳釋放至大氣中,而隨著巖漿冷卻,氣體無法再被吸收回地表,但無論發生過什麼,大量的二氧化碳都導致溫室效應失控,這也體現在地球近年來炎熱的高溫上。
研究人員說,「地球上也有一些大規模的案例,例如5億年前,西伯利亞暗色巖的火山爆發,很可能是造成二疊紀-三疊紀滅絕事件的主因。」
除了神秘事件外,研究人員還將更進一步了解金星形成後的冷卻速度、表面是否有水存在,以及二氧化碳逸散事件是否只有發生過一次。
麥可‧韋說,「我們需要更多研究以了解金星的歷史與演化,不過模擬氣候重新定義了我們原先認知的『金星區』,原來其實存在液態水及溫帶氣候。」
上文轉載自微信公眾號:世界未解之謎
延伸閱讀金星和黃金星球
5月12日,我們公眾號推出了《合一曼陀羅解讀 | (四)天與地與黃金星球》,裡面講述了黃金星球(即金星)的故事。你願意擁有覺察嗎?你承認自己擁有覺察嗎?你有多信任自己的覺察?你真的能殺掉或摧毀任何人嗎?如果從能量上,人們並沒有這麼選擇?當你選擇成為更多,你真的有必要徹底摧毀至今為止的自己嗎?還是只要摧毀那些限制你成為更多的能量就可以?精彩課程推薦
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