行星金星的舞蹈,看金星轨迹的5个花瓣和它的8年周期

2022-01-10 10:27 来源:天文在线 作者:佚名 原文链接:点击获取

金星的5片花瓣及其8年周期

看看金星轨道的五片花瓣。Guy Ottewell的图显示了简化的地心--以地球为中心--的金星轨道图,从2016年到2023年的8年时间。图片来自Guy Ottewell。

Guy Ottewell最初将这篇文章作为博客文章发表在他的网站Universal Workshop上。在此重新发布已经允许。

金星的五角星或花瓣是什么?

当以地心为中心绘制时——从地球中心的角度看——金星的运动有着非常明显的节律。八年后,它会在大约同一天返回到天空中的同一个地方。这被称为进行的八年周期,源于这样一个事实,即13个金星轨道(8X224.8天)几乎等于8个地球年。这个循环被玛雅人等古代民族所熟知,并引起了他们的极大兴趣。今天,许多人将其称为金星的五角星或金星五瓣。

之所以使用五角星这个词——或者说五边形,是因为在八年中,每种现象——地球、金星和太阳的每个相对位置,都发生了五次。然后,在接下来的八年里,它们再几乎以相同的方式重复五次。

对金星来说,上图和下面的动画中紧密的内向环是行星的下合相,此时金星经过地球和太阳之间。当金星远离我们绕过太阳的另一侧时,大幅度的摆动以上合相为中心。所以大致的模式是(正如Anthony Barreiro所评论的),一朵可爱的五瓣玫瑰。

内侧紧密的环是玫瑰的花蕊,宽阔的摆动是花瓣。

想象进行的花瓣

以下是一个动画,展示了同样的事情...从地球中心的角度来看金星的轨道。较小的淡黄色圆点是金星,较大的黄色圆球是太阳:

当我尝试绘制一张历时8年(2016-2023)的地心图来展示完整的玫瑰时,它凌乱得令人困惑。它有5条重叠的轨道,8次——12个小金星球,每个月的间隔——没有黄道平面网格和其他细节已经太多了。

本文顶部的图像是一个更简化的版本:仍然是三维计算,但是,通过将视点移到黄道北极,它就变成了金星运行轨迹的平面。

地球在中间;春分的方向是向右的;黄点的斑点是每月初的太阳。

其余的是金星有节奏的运动。

你仍然很难分辨哪一部分的轨迹是哪一年的(在最上面的图片中,我再2016年、2017年、2018年、2019年以及2020年、2021年、2022年使用了白色、青色、品红、黄色),但这并不重要。你可以看到五个从属连结,分别在五个方向上。

金星的五角星

如果你从每一个环到下一个环,你会发现它们不是彼此相邻的,而是距离的2/5,就像是五角星的5个点。

五角星图片来源:维基百科共享资源网

过去和未来的金星和地球的内合

金星的五个内合点因为金星在以太阳为中心的真轨道上的位置不同,而具有了不同的特点。金星的真轨道是倾斜的,略微呈椭圆形。

2017年3月25日,金星在双鱼座位置,在太阳北部8度,距离我们地球0.28AU(天文单位,又称为地日距离),金星盘面直径(大部分是暗色)60弧秒。

2018年10月26日,金星在处女座位置,在太阳南面6度,距离地球0.27UA; 盘面直径62弧秒;

2020年6月3日,金星在金牛座处,太阳北面0.5度,距离地球0.29AU;盘面直径58弧秒。

2022年1月9日,金星在射手座位置,太阳北边5度,距离地球0.27AU; 盘面直径63弧秒。

2023年8月13日,金星临近巨蟹座-狮子座-长蛇座边缘,太阳南7度,距离地球0.29AU;盘面直径58弧秒。

概要:从地心角度观测到的金星的运动韵律非常引人注目,在丹.布朗拍摄的电影《达芬奇密码》中曾被提及。盖.奥特威尔绘制图表并解释了金星运动轨迹呈五个花瓣形的原因。

相关知识

金星是离太阳第二近的行星。它是以罗马神话中代表爱与美的女神维纳斯(Venus)的名字命名的。金星是除了月球以外,在地球的夜空中最亮的自然天体。它能投下阴影,即使在大白天也能用肉眼观测到它。金星处于地球环日轨道内,它好像一直紧随着太阳,在黄昏之后不久从西方落下,在黎明之前从东方升起。金星绕太阳一周的时间为224.7个地球日,汇合日的长度为117个地球日,金星自转周期为243个地球日。这就意味着金星的自转周期比太阳系的其它行星都长,且自转方向相反于除天王星以外的太阳系行星。这就意味着在金星上,太阳从西边升起,从东边落下。金星没有卫星环绕,太阳系行星里只有金星和水星没有卫星。

金星是一颗类地行星,有时被称为地球的姊妹星,因为它们大小、质量,与太阳的距离、主体构成等方面都很相似。它与地球在其他方面截然不同。在四个类地行星中,金星拥有最浓密的大气,其二氧化碳含量超过96%。它的星球表面大气压强是地球海平面气压的92倍,大致相当于地球水下900米(3000英尺)处的压强。

尽管水星是距离太阳最近的行星,而金星却是太阳系中地表最热的行星,其平均温度为737K(464摄氏度,867华氏度)。金星被一层不透光的,高反射率的硫酸云覆盖,因而使我们无法从太空看到其地表状况。过去,它可能有过水质海洋,但随着温室效应导致的气温上升而蒸发干涸。它的水分子可能已经光解,自由氢被太阳风吹进了星际太空,因为金星缺少行星磁场的保护。

BY:Guy Ottewell

FY:Astronomical volunteer team

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