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在火星上看地球,地球也是一颗星星吗?

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online_member 发表于 2023-2-13 19:56:41 | 显示全部楼层 |阅读模式
本题已加入知乎圆桌 太空漫游,更多「天文学」「航天」讨论欢迎关注~
地球的视亮度和木星金星比起来怎么样?
online_member 发表于 2023-2-13 19:56:48 | 显示全部楼层
如果你对天文观测有兴趣,欢迎关注我的专栏呀:
业余天文学入门<hr/>以下为原答案:
楼上已经有Stellarium模拟的了,我再补充一下吧。
从火星上看地球,大概是这样的。左上角显示地球照亮率大约50%的时候,星等是-1.88。这个星等,大概相当于从地球上看天狼星(比天狼星亮一点点,天狼星是地球上能看到除太阳外最亮的恒星了)。与此同时,火星上看金星的视星等是-3.11(照亮55%),比地球上看到的金星平均亮度略暗一点点。火星上看木星的视星等是-1.24(照亮99%),比地球上看木星的平均亮度亮一点点。

在火星上看地球,地球也是一颗星星吗?40 / 作者:福安到安顺屏 / 帖子ID:110714
用量角器测一下地球的视直径和地月的视距离吧:

在火星上看地球,地球也是一颗星星吗?940 / 作者:福安到安顺屏 / 帖子ID:110714

在火星上看地球,地球也是一颗星星吗?40 / 作者:福安到安顺屏 / 帖子ID:110714
这是什么概念呢?从火星上看地球,地球的直径占据了你视野大约18角秒,而从地球上看到的月球视直径有30角分也就是1800角秒~也就是说,火星上看到的地球直径是地球上看到的月球直径的 在火星上看地球,地球也是一颗星星吗?156 / 作者:福安到安顺屏 / 帖子ID:110714 .而地月视距离,54角秒,相当于地球上看到的月球直径的 在火星上看地球,地球也是一颗星星吗?7 / 作者:福安到安顺屏 / 帖子ID:110714 .
下面是用目镜插件模拟的,如果我把我的小黑(Skywatcher牛顿式反射望远镜,焦距750mm,口径150mm)抬到火星,用我的OR4.8mm目镜(算下来放大率是156倍)看到的地月系统是这样的

在火星上看地球,地球也是一颗星星吗?573 / 作者:福安到安顺屏 / 帖子ID:110714

什么都看不出来啊喂

而蜗壳天协最长焦距的马卡(1800mm)用这个目镜(375倍),看到的是这样

在火星上看地球,地球也是一颗星星吗?220 / 作者:福安到安顺屏 / 帖子ID:110714

这下还行,不过那个马卡能不能上到375这么高倍我深表怀疑,谁让我们穷买不起APO

为了让各位有更直观的印象,我们把地点切回地球,地点选在合肥,看到的火星是这样

在火星上看地球,地球也是一颗星星吗?752 / 作者:福安到安顺屏 / 帖子ID:110714

火星左边那个是火卫一~

视直径9角秒,照亮86%时星等-0.04.也就是说,地球上看火星比火星上看地球直径小了一半,亮度嘛,因为与照亮率和距离有关,我就不分析了。-0.04等要比前面的-1.88暗一些,大概相当于织女星的亮度。
这是从地球上用那个150mm马卡加上OR4.8mm目镜看到的火星

在火星上看地球,地球也是一颗星星吗?651 / 作者:福安到安顺屏 / 帖子ID:110714

嗯?在蜗壳能看到火卫一和火卫二?naive!

因为软件加上的光晕,看不太清楚。实际观测的时候,能看出火星是个很小的小球球(与恒星不同,恒星无论放大多少倍都是点,除非你看的是太阳【警告!不要用望远镜直接观测太阳!否则会对你的眼睛造成永久性的损伤!请使用巴德膜或太阳滤镜!】,或者你镜子有问题),如果地球上火星上的天气都不错,能脑补出来一些细节部分(什么你问我有什么细节?我没上去过我不知道)。
下面放点稍微专业的图吧,有人看再解释,能看到这里已经很不容易了

在火星上看地球,地球也是一颗星星吗?214 / 作者:福安到安顺屏 / 帖子ID:110714

地球上看火星

在火星上看地球,地球也是一颗星星吗?140 / 作者:福安到安顺屏 / 帖子ID:110714

地球上看金星

在火星上看地球,地球也是一颗星星吗?150 / 作者:福安到安顺屏 / 帖子ID:110714

地球上看木星

在火星上看地球,地球也是一颗星星吗?854 / 作者:福安到安顺屏 / 帖子ID:110714

火星上看地球

在火星上看地球,地球也是一颗星星吗?730 / 作者:福安到安顺屏 / 帖子ID:110714

火星上看金星

在火星上看地球,地球也是一颗星星吗?109 / 作者:福安到安顺屏 / 帖子ID:110714

火星上看木星

最后感谢小可爱们耐心看完呀~
online_member 发表于 2023-2-13 19:57:08 | 显示全部楼层
廢話少說,直接上Stellarium模擬——

在火星上看地球,地球也是一颗星星吗?926 / 作者:yao不回忆 / 帖子ID:110714

綠綫爲地平坐標網格

就是今天,在火星表面赤道某處(不重要)觀測,地球的亮度可達1.5等以上。
作爲對比,下方實際距離更遠的金星反而更亮,接近3等——這充分表明金星的反照率比地球高得多。

觀測上講,地球是火星的三顆內行星(軌道在火星軌道以內)中距離最近者,正如金星之於地球(有兩顆內行星)一樣。地球表面對水星、金星咝幸幝傻挠^測結論,同樣適用於火星表面對地球的觀測。
視直徑的問題 @狐狸先生 已經講了。根據軌道數據通過簡單的計算可以得出,在火星表面觀測,大距時地球與太陽的角距最小有36.2°,最大有47.4°,平均約41.1°——如此來講,除亮度稍遜外,與地球表面觀測金星差不多。
與金星不同,地球還有月球這顆天然衛星。若計算亮度時與地球近似視爲雙星,月球的亮度對雙星系統的總亮度大約有幾十分之一的貢獻,事實上可以忽略不計。

另外,我倒是挺期待人類五十年內能登上火星的——

在火星上看地球,地球也是一颗星星吗?117 / 作者:yao不回忆 / 帖子ID:110714

2084年11月10日(地球日期),地球凌日!

——或者至少能穩定部署望遠鏡。
在火星上看地球,地球也是一颗星星吗?647 / 作者:yao不回忆 / 帖子ID:110714
online_member 发表于 2023-2-13 19:57:49 | 显示全部楼层
NASA曾经公布过一些地外探测器拍摄的地球照片。
最经典的当属旅行者一号的惊鸿一瞥:

在火星上看地球,地球也是一颗星星吗?122 / 作者:马马虎虎770 / 帖子ID:110714
这张照片又叫做“暗淡蓝点”,是1990年2月14日,由旅行者1号拍摄的著名地球照片之一,显示了地球悬浮在太阳系漆黑的背景中。

火星车曾经拍到过地球:

在火星上看地球,地球也是一颗星星吗?318 / 作者:马马虎虎770 / 帖子ID:110714
上面这张照片是好奇号在火星上拍摄的,可以看到火星的夜空中一颗亮星闪耀,那是它的故乡——地球。从放大图上看,你甚至可以分辨出地球的卫星——月球。拍摄这张照片的时间是2014年1月31日傍晚,此时太阳刚落下大约80分钟。
online_member 发表于 2023-2-13 19:58:10 | 显示全部楼层
没去过火星,不过可以简单推理一下。
无论是地球还是火星,主要的亮度来源都是反射太阳光。地球的直径是火星的2倍,距离太阳更近一些(1 AU vs. 1.5 AU)。所以在反照率同样的情况下,地球会比火星能够反射更多的太阳光。因此在火星上看地球,可能会比在地球上看火星更亮一些。
同样的,因为地球的直径更长,所以在火星的夜空中会大一些。从地球上,火星最大的时候大约有25角秒。反过来,地球在火星人眼中大概是50角秒。这和木星最大的视直径类似。理论上人眼的分辨能力可以达到20角秒左右。但是在实际观测中因为星星相比于背景非常亮,即使50角秒的天体在人眼看来依然是一个亮点。
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