有什么关于太阳系的冷知识？

今生有你2017

有什么关于太阳系的冷知识？

立郎

有冷知识说哥白尼一辈子没见过水星，这是真的吗？
这几天又到看水星的时候了。昨天（2022.1.7）水星已经过东大距，这几天一直到1月11日，水星都将维持大体一样的观测条件：以北京为例，航海昏影终时（18:10左右），水星地平高度在4度左右。在晴朗无霾的天气，找一个能看到地平线的高处，望向西-西南方向，有机会看到这颗相对难得一见的行星。


关于水星，有一个盛行的流言：一代天文学巨佬哥白尼，至死都没有见过水星。
据我查询，早在1892年就有人写文章考证这则传言的来由了。当时英国天文学家William Thynne Lynn在《天文台》杂志上发文考证，认为这一说法的根源来自哥白尼在《天体运行论》中自述，由于他所居住的波兰母亲河Vistula河沿岸雾气氤氲，没有能观测水星的好天气。
哥白尼这一自述在1855年被法国天文学家阿拉戈（Franois Arago）写入名著《大众天文学》。图二是这一段法文的机器翻译版本——大致是说，哥白尼遗憾悲惨地至死都没有见过水星。


Lynn认为，《大众天文学》的描述是对哥白尼自述的过度解读，而且由于其畅销，让这一说法的到广泛流传。虽然Vistula河下游确实容易天气不怎么样，但上游也还好；虽然波兰北部的纬度达到54度，让黄道跟地平线夹角太小，水星在大距时的地平高度也还是很低、观测难度较大，但是哥白尼没有一直住在波兰老家呀——他年轻时曾去北纬41度的罗马生活9年之久，有充分的机会在地中海的晴朗夏季一睹水星。


所以Lynn这篇1892年的辟谣文认为，哥白尼说的话只能说明他晚年没在波兰获得水星观测记录，并不能说明他年轻时候也没见过水星。“哥白尼毕生遗憾没见过水星”，是没有足够根据的臆测。
希望大家下次讲这个段子的时候，可以把来龙去脉也讲一讲哈！
参考文献：
https://articles.adsabs.harvard.edu/pdf/1892Obs....15..321L

一身似水厝

水星
1.水星近日点期间太阳会自西向东运动十多天，如果在合适的地区，可以看到太阳从西边地平线升起略微向上运动几度再加速落下。是不是有三体乱纪元的感觉了？
2.水星表面没有水，但在两级表面陨石坑的永久阴影处有冰。
3.水星不对称的磁场，而且根据信使号探测的结果来说，其地幔对流方式和地球应该有很大差异（不是地幔的热对流模式，而是铁元素在水星幔中产生类似于大气水蒸气蒸发-冷凝的循环）。
4.水星表面存在有大量镁、钙等“低沸点元素”。目前太阳系形成理论可能需要为此进行调整，按现在的理论，这些低沸点元素应该会基本挥发干净。
5.哥白尼一辈子没见过水星。
6.知道上一条的天文爱好者一般都见过水星
7.上半年的东大距+下半年的西大距是观测水星的好时机，因为水星赤纬高于太阳。反之，则观测条件很一般。
<hr/>金星
1.直到苏联2个金星探测器接连在距离金星表面25km左右的位置失联，人类才意识到金星的大气是如此恐怖（第一次还以为是撞山了）。
2.苏联的金星探测器成功率还不错，但是火星探测器最多一个火星六号算勉强能算作成功。也不知道为啥两颗行星探索差异如此之大，以至于都有统计学误差了（而且还是更严苛的金星表现更好）。
3.下一次金星凌日在公元2117年，如果有错过2004和2012年金星凌日的朋友，观测到该天象的时候记得给我烧柱香。
4.小型望远镜可以分辨出金星的相位，东大距/西大距时呈“弦月”状，最亮时（东大距之后&西大距之前）成“月牙”状。
5.金星相位是日心说替代地心说的第一个关键性证据【第二个证据是光行差&视差，发现其要靠后约200年】。
<hr/>月球
1.对于天文爱好者而言，满月是个挺讨厌的玩意儿。
2.研究银河系的吐槽太阳系内天体对他们的干扰，研究河外星系的吐槽银河系对他们研究的干扰。只有月亮，能够让他们加上研究太阳系的天文学家达成一致——这干扰真烦。
3.就我个人而言，弦月前后最适合月亮观测，因为立体感最强（不同月球地貌有不同的适宜观测的时间，此条仅对整体而论）
4.“仙人垂两足，桂树何团团，白兔捣药成”分别对应农历初五、初十，十五左右月球阴影的形貌……膜拜李白狂放不羁的想象力。
5.蛾眉月仔细观测能看到月球暗面也有一定的光亮，称之为“地照”。是地球反射的太阳光反射到月球之后，再次从月球反射回地球的现象。
6.月球表面最大的环形山是贝利环形山，直径295km。但它相当不显眼，因为在月球正面的最东侧。
7.月球上最显著的陨石坑是第谷陨石坑（南侧“月陆”里最显著的）和哥白尼陨石坑（中样偏北“月海”里最显著的）。因为他们都有极其显著地辐射条纹，而且占了靠近月面中心的好位置。满月稍微关注，肉眼都能很容易发现。
8.对整个地球而言，日食发生的频率高于月食，前者每年2-5次，后者每年0-4次。但是对固定地点的观测者，月食发生频率高于日食。
9.第8条的原因在于：日食的可观测地点是一条狭长且带有南北倾角的食带，而月食只要发生，基本是大半个地球都可以看到。
10.2020年6月21日的日环食请勿错过。
11.下次月全食在2021年5月6日，再下次是2021年11月19日。2020年只有三次半影月食，对普通人直接Pass吧……- -
12.怎么分辨大食分的月偏食和蛾眉月？除了看日期或高度角，最硬核的方法是把月球形貌认出来，如果找不到“仙人垂两足（尖）”或者“桂树的树冠（顶）”，那就是月偏食了。
13.峨眉月的暗面在东西侧，月偏食的暗面在南北侧，所以用上面一种方法永远不会认错。
14.因为经度天平动，纬度天平动，周日天平动和物理天平动，人类总共能观测月面59%的部分。所以在苏联发射卫星探测卫星背面之前，人类已经知道嫦娥四号的着陆地艾肯盆地的存在了。
15.月球只能为地球挡住不到0.01%的小天体的撞击。
16.月球背面比正面地形复杂得多，但主要原因不是撞出来的，而是冷却得更快。
17.同样是农历初十的月亮，隔几个月观测可能相差很悬殊。来源于月球的近地点和朔时间点的不同。
18.月球陨石比起一般陨石贵得多……- -
19.月球引力锚定了地轴，故地球演化史中黄赤交角恒定在22.5-24.5°之间。地轴不能大幅摆动对于地球生命的演化是非常有意义的。
20.月球环绕地球的公转周期是恒星月——27.32天，而非朔望月——29.53天。
……
……
有时间慢慢更，凑上一百不是问题，有什么错误也请各位同好及时指正。

一心之恋祭

太阳系虽然和银河系一样，都有一个“系”字，但是此“系”绝非彼“系”。在宇宙系统里，这两个系的级别是不同的。就像同样是市，还分直辖的京津沪渝，和其他几百个省属地级呢。
我们已经知道，银河系是由大量发光发热的恒星组成的，太阳是这些恒星中的一颗。太阳系的构成和银河系明显不同，粗略的说，太阳系是有太阳，以及围绕太阳运行的天体们组成的。太阳系中，除了太阳，其他的天体都不是恒星，自身是不能发光发热的。



九星连珠特种邮票

尽管和其他的“系”相比，太阳系是距离我们最近的。但是，在很多小朋友看来，太阳系的直观程度比不上银河系。在电视，图书，网络上，经常能够看到银河璀璨的星图；在条件合适的地方，还能够肉眼看到乳白色的银河。相比之下，尽管知道八颗行星拱卫的太阳，却很少能够直观的“全景”观察太阳系。
原因在于，在太阳系系统中，作为核心大家长的太阳占据了绝对尺度和绝对质量的绝对地位；八个成年的孩子身高差异很大，彼此相距遥远；其余未长成的小豆丁们也有同样的问题。所以，即使是“全景”观测太阳系，也很难符合小朋友们心中的想象。
先给一张天体体积大致按比例描绘的太阳系主要天体图，需要注意的是，这张图中各个天体间的距离并不是按比例的，仅供做天体大小的参考。



太阳系简单示意图

在这张图里，金星和地球只是两个豆点，水星和火星若隐若现，小朋友们可以想象一下，如果把太阳系主要天体的体积和相互距离都等比的星图会是什么样？



没法看的太阳系

这是一张没法看的图，造成如此局面的原因，就是前文所述的三个绝对……
先来看看什么是太阳系吧。科学家一般认为：太阳系是一个受太阳引力约束在一起的行星系统，包括太阳以及直接或间接围绕太阳运动的天体。在直接围绕太阳运动的天体中，最大的八颗被称为行星，其余的天体要比行星小很多，比如矮行星、太阳系小行星和彗星。
上一张详细一点儿的太阳系示意图……


从质量上看，太阳的质量占据了太阳系所有已知质量的99.86%，太阳系内的天体在太阳引力的下运动。在太阳系剩余的质量中，有99%的质量由太阳系的4颗大天体——木星、土星、天王星和海王星——组成，而木星和土星又合占了其中的90%以上。太阳系中其余的天体（包括水星、金星、地球、火星、矮行星、卫星、小行星和彗星等），总质量还不到太阳系的0.002%。
从大小上看，如果把太阳到距离太阳最远的行星——海王星——的距离缩小成一个足球场大小，那么太阳的大小大约是一个砂糖橘，水星、金星、地球和火星的大小有如一只虱子，木星、土星、天王星和海王星的大小就像一个小钢珠。


从距离上看，天文学上除了光年以外，还有一个大尺寸的长度单位——天文单位。一般定义太阳到地球的平均距离是一个天文单位（大约1.5亿公里）。太阳到最大的行星——木星——之间的距离大约是5.2个天文单位（大约7.8亿公里）；到最远的行星——海王星——之间的距离大约是30个天文单位（大约45亿公里）。



逐步缩小的太阳系

由此可见，太阳系就像是在一个空旷的体育馆中，散落了一个发光桔子，四个反光的小钢珠和四个反光虱子。这就是我们无法形象的“全景”太阳系的原因了。

燕子小鲁鲁侗

我说两个很容易被忽略的太阳系的冷知识：太阳系之最的地球篇
地球在太阳系即非最大也非最小，即非最里也非最外，似乎什么都是中等，其实地球非常特殊。
一、地球是太阳系最大的石块。太阳系八大行星地球排第五，但是比地球大的四颗都是气体行星，地球以硅酸盐为主，是排第五～八的石质行星的老大，也可以引申出，地球拥有太阳系最大的固体表面。所以“地球”这个名字实至名归。
二、地球是太阳系密度最大的天体。这是继承第一条而来，最多的高密度物质聚集起来，内部必定收缩得最紧密。这个最大不仅仅是八大行星中最大，而是所有天体中最大。往大了说，太阳太热，密度没法太大；往小了说，连那些特殊碎片——金属小行星（灵神星最大）的密度都比不上地球。
三、最小的行星-卫星比例，其它行星总是占据自己卫星家族的绝对主导，但地球并非绝对主导，月球的半径超过地球四分之一。（这个最小只能局限在八大行星之中，如果算上矮行星，有比地-月更接近双星的例子。）
注：地球上，生命-人类相关的太阳系之最太多了，不胜枚举，但都不够冷。最广液体表面、最多氧气也和生命有间接关系。