03.07 在太阳系八大行星地表上看太阳分别是多大?为什么?

沐逸尘


“近大远小”这一视觉规律,想必大家都知道,因此从距离上出发,离太阳越远的行星,从其表面上看太阳,就会越小。

为了描述这个太阳大小的变化程度,我们利用视直径的概念来表达。一个简单的公式:视直径≈太阳直径/太阳到行星的距离(也可以称呼为张角),通俗来讲,这个视直径越大意味着该物体在我们眼睛看到的画面中占据更多的部分。

而太阳系八大行星距离太阳的平均距离是已知的,太阳直径也是已知的,因此我们可以轻易的算出八个视直径的数值,按照水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星的顺序,视直径分别为:1.38度、0.74度、0.53度、0.35度、0.1度、0.056度、0.028度、0.017度

下面就是从八大行星附近看太阳的比例图(虽然和直接在行星表面看太阳的大小有些小出入,但通过不同行星之间的比较,还是可以明显看出随着距离不断远去,太阳也在逐步变小)



总的来说,虽然太阳的直径足足约为140万公里,但奈何各行星距离太阳都是十分遥远,最近的水星,其平均距离也将近五千八百万公里,因此从各行星表面上看太阳,都不会有整个天空都被太阳占满的画面出现。

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赛先生科普


如果有一天,人类有机会到太阳系的八大行星旅行观光的话,我们会在这些行星上看看那里的日出是什么样子的。由于各个行星距离到太阳的距离有远有近,因此我们在不同的星星上看到的太阳大小和在地球上是截然不同的。那么我们在不同的行星上看到的太阳大小是怎样的呢?咱们以地球上看到的太阳作为参考来比较一下吧!

图示:太阳

在了解这个问题之前,咱们先了解下视直径这个概念。视直径也叫视大小,就是我们的眼睛看到的物体的视角(角度)。视直径的大小和物体到我们眼睛的距离以及物体的实际直径有关系。物体距离眼睛越近,实际直径越大,物体的视直径越大。视直径越大我们看到的物体就越大,相反我们看到的物体就越小。我们在不同的行星上看到的太阳也是这样的。距离太阳越近的行星,太阳的视直径就越大,看到的太阳就越大。

图示:视直径,人的眼睛看到的物体两端的夹角

地球上看到的太阳

了解了视直径,我们先来看一下在地球上看到的太阳的大小吧。地球到太阳之间的距离大约是1.496亿公里,太阳的直径是1392000公里,我们可以得出在地球上看到的太阳视直径大约是0.53°。我们在地球上看到的太阳大约有下面这么大!

图示:在地球上看到的太阳大小作为参考

水星上看到的太阳

水星是八大行星中距离太阳最近的一颗。所以在水星上看到的太阳是最大的。有人觉得水星距离太阳最近,是不是在水星上看到的太阳会填满整个水星的天空呢?计算一下就知道了。水星到太阳的距离是5790万公里,所以在水星上看到的太阳视直径是1.38°。在水星上看到的太阳是地球上看到的太阳的2.6倍!就像下面这样。

图示:在水星看到的太阳和在地球上看到的比较

金星上看到的太阳

金星位于水星和地球之间。因此我们可以推断出,在金星上看到的太阳大小应该是位于水星和地球之间。虽然金星大气层十分浓厚,云层遮住了太阳,很难看到太阳。但是这并不妨碍我们假设一下。金星到太阳的距离是1.082亿公里,所以在金星上看到的视直径大约是0.74°,是地球上的的1.4倍。金星上看到的太阳和地球上看到的太阳比较起来是这样的。

图示:在金星上看到的太阳

火星上看到的太阳

火星是地球上外侧的邻居,它距离太阳就比较远了,所以在火星上看到的太阳要比地球上的小了。火星到太阳的距离是2.28亿公里,所以火星上看到的太阳的视直径是0.35°,只有地球上的66%大小。因此火星上的太阳看上去是这样的。

图示:在火星上看到的太阳

木星上看到的太阳

木星是太阳系中最大的行星,是距离太阳第五远的行星。木星到太阳的距离是7.78亿公里。它到太阳的距离是火星的3.4倍,所以在木星上看的太阳要比火星上小很多。木星上看到的太阳的视直径大约是0.103°。在木星上看到的太阳仅有地球上的19%大小了。

图示:木星上看到的太阳

土星上看到的太阳

土星在木星轨道的外侧,距离太阳大约14.3亿公里。土星到太阳的距离又比木星远了将近1倍。在土星上看到太阳的视直径是0.056°。土星上看到的太阳只有地球上看到的太阳的10%了。在土星上看到的太阳还能够勉强的看大是一个圆面。

图示:土星上看到的太阳

天王星上看到的太阳

天王星距离太阳就更远了,它到太阳的平均距离大约是28.7亿公里。这又比土星到太阳的距离远了一倍。因此在海王星上看到的太阳就跟小了,视直径只有大约0.028°,这只有地球上看到的太阳的5%多点了。


图示:天王星上看到的太阳

海王星上看到的太阳

海王星是太阳系最外侧的行星,在八大行星中它距离太阳最远,平均距离是45亿公里。太阳的光线到达这里需要4小时10分钟。在海王星上看到的太阳有多大呢?看看它的视直径有多少?只有0.018°!这只有地球上看到的太阳的3.4%。换句话说,地球上看到的太阳是海王星上的29.4倍!海王星上看到的太阳和天空中的星星大小已经没有区别了,只是更亮一些。

图示:在海王星上看到的太阳

以上就是我们在太阳系中八大行星上看到的太阳的大小。当我们由近及远远离太阳时,太阳在我们的视野中慢慢变小。如果我们能够离开太阳系来到距离它最近的比邻星系来看太阳,你会知道太阳系是一个如此丰富多彩的世界吗?

图示:在比邻星看到的太阳

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兔斯基聊科学


直接上图,计算机模拟的,基于各大行星到太阳的平均距离,算出视直径,最近的水星并没有各位想的那么大。



水星因为不存在大气,白天看到的天空也是黑色的,巨大的太阳附近如果有恒星是可以看到的,但因为偏心率大,看到的太阳大小是变化的,这里的一天都快一年了。

金星是地球上肉眼看见的除了太阳和月亮之外最亮的天体了,它的轨道偏心率最小,轨道最接近正圆。

地球就你看到的那样。



火星和地球最像,看到的太阳和地球也差不多,只是小了一点。


木星看太阳要在大气层外才能看,在里面你没有着陆点,在大气里估计你一来看不清太阳,而来估计你会被风暴卷走。

土星和木星差不多,但即便在大气外看太阳也不要平着美丽的土星环,那样你就只能看土星环了,太阳是不可能看见的。


天王星就很特别了,你看太阳不能在赤道上看,要在南极看,因为它是躺着转的。

海王星很奇怪,个头比天王星还小,质量却比天王星大,在它上面看太阳也要小心,巨大的蓝色风暴可能没等你反应过来你就衣不蔽体了。


科学新视野


太阳系这些大行星与太阳的距离从最近的水星不到0.4个天文单位到海王星的30多个天文单位,相差了将近百倍,在这些行星上看日出的景象自然不一样。那么除了地球,在其他七颗行星上看太阳会是什么样的呢?

1、水星:水星距离太阳最近,只有0.38个天文单位,大约5800万千米。在这里看太阳那是又大又亮。太阳的视直径大约是在地球上的2.65倍,也就是水星上太阳的面积要比在地球上大了8倍多,亮度也比在地球上看到的太阳亮上3倍,所以水星的日出还是很壮观的。有点美中不足的是,由于水星没有大气层,无法散射和折射阳光,所以水星的天空在白天看上去也是漆黑一片的,太阳就在这墨一般的背景下闪耀着刺眼光芒。

2、金星:金星距离太阳约0.72个天文单位,比地球更接近太阳,理论上应该和水星差不多,看到的太阳也应该大而明亮。不过,金星那浓厚的大气阻挡了阳光,并且而这些气体和云雾有着很高的反射率,可以反射75%以上的阳光(可见光),这也是金星成为夜空中最亮的星的原因之一。但这也意味着只有少量阳光能穿透那厚厚的云层,因此金星表面是相当昏暗,能见度很低,就和地球上的阴雨天差不多,就是碰上相当“晴好”的天气,看到的太阳也像是在灰暗的天空上出现的浅浅的一个亮斑。还有,金星上的太阳是西边升起东边落下的,如果能看到的话。

3、火星:火星距离太阳约1.5个天文单位,要比地球与太阳的距离远了1.5倍,所以在火星上看太阳要比地球小了一些,并且因为火星上不时来一场大规模的沙尘暴,所以尽管火星的大气比地球稀薄很多,但天空并不是像地球上的蓝色,而是呈一种黄褐色。下图是“勇气号”探测车于2004年在火星上拍下日落照片,昏黄的夕阳逐慢慢下地平线,太阳的余晖映红了半个天空。

火星之外就是四颗气态巨行星了,它们没有固态表面,所以无法直接在行星上看太阳,好在这几颗气态行星都拥有不少卫星,在它们的卫星上看太阳也是一样的。

木星:距离太阳5.2个天文单位,在这个距离太阳看上去就更小了,其视直径只有0.1°(地球上太阳是0.53°),看着和一颗花生差不多大,图中是木卫一日出的想象图,太阳虽小,但还是很亮。

土星:距离太阳就更远了,9.54个天文单位,差不多是木星的两倍,太阳视直径约为0.056°,只有地球的百分之一,比黄豆还小,但仔细看还是可以看到一个小小的圆面的。图中是想象在土卫六橙色大气中看到的日出,不过在哪里还是看土星比较震撼。

天王星:距离太阳19.2个天文单位,在天王星上看太阳视直径只有1.6′,已经分辨不出是个圆面了,比在地球上看金星稍微大一点,但是要比金星亮的多,有-21等(金星最亮也不过-4等),你用一个小望远镜就能看到太阳的圆面了。

而海王星的距离就更远了,在那里看看太阳就与在地球上看金星基本一样,视直径只有1′。真的是一个“点”了,不过这个“亮点”区别与其他星星的是,亮度有-19等星,还是很亮的。

补充一点,冥王星的轨道有一部分还在海王星轨道之内,所以在冥王星上看太阳和海王星差不多,也是一颗亮度约为-18.5等的亮星。


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