03.08 如果一個人在冥王星上看太陽它有多大?

安子


冥王星有著非常曲折的命運,天文學家發現海王星的軌道有偏差,認為在海王星之外可能存在著太陽系的第九大行星,1930年3月13日冥王星被觀測到。冥王星毫無疑問的變成了太陽系第九大行星,但是隨著天文學家對冥王星的研究發現,它的軌道、體積質量、軌道附近天體等等都比較特殊,不太符合它行星的身份,最終在2006年被開除出行星行列,變成了矮行星。正在這一年新視野號探測器發射目的地之一就是冥王星,還有一個趣聞該探測器發射後冥王星才被開除出行星行列。



飛行了大約9年的時間,新視野號才到達冥王星,飛掠的時間只有一個小時。上圖是一個藝術圖中間明亮的就是從冥王星上看到的太陽,實際上可能更小一點更亮一點。冥王星軌道偏心率很大,近日點:30天文單位(44億公里)和遠日點:49天文單位(74億公里),因此說從近日點和遠日點看太陽的大小是有差別的。

恆星的明亮程度我們可以用視星等來表示,有這樣一個公式【M=m+31.57-5lgA 】,其中M代表的是恆星的絕對星等(4.83等),m表示視星等,A為所在位置與恆星的距離。在這個問題中M為太陽的絕對星等(4.83),A為冥王星與太陽的距離,最終帶入數據得到近日點時視星等為-19.4,遠日點時視星等為-18.3。視星等的數值越小,代表看到的天體越明亮,每差一等亮度差2.512倍。冥王星在近日點的時候看太陽大約是滿月亮度的398倍,遠日點時是滿月亮度的145倍。
滿月的視直徑大約是33角分,而冥王星上看太陽最大的視直徑是1.1角分,因此說在冥王星上看太陽最大的時候差不多為滿月的1/990。整體上來看就是一顆亮星,比在地球上看到的所有星星都要明亮。


科學黑洞


如果一個人在冥王星上看太陽它有多大?

冥王星曾經是距離太陽最遠的一顆行星,很可惜它現在已經被開除除了行星的行列,當然這並不是它的原因,只是人類對太陽系內天體的認識達到了一個新的階段,像冥王星這樣的天體在柯伊伯帶還有很多,所以它已經沒法呆在行星行列了!

冥王星上看太陽有多大?

從冥王星上看太陽,大概就如上圖,太陽也就一顆大星星,不過這圖到底做的對不對,我們可以驗算一番:

太陽的直徑約:140萬千米

冥王星的軌道近日點:30天文單位

冥王星的軌道遠日點:50天文單位

很簡單的三角函數計算即可

近日點太陽的視角為:0.018°,約為:1.08角分

遠日點的視角為:0.01069°,約合:0.64角分

這個視角跟太陽(月亮)在地球上的視角約0.5度來看,近日點差不多是1/771,跟遠日點則是則是1/2187,這個差異還是有點大的,肉眼分辨極限是1角分,這個近日點剛好能能分辨出是一個圓面的點,而遠日點時則眼神極好的部分人能達到的極限分辨率了。

冥王星上看太陽有多亮?

要計算太陽有多亮得知道幾個參數,首先就是太陽的絕對星等和太陽的距離即可。

首先了解下視星等之間的關係,即兩個星等之間的亮度差是2.512倍,那麼絕對星等是啥意思呢?即假定將恆星放在十秒差距(32.6光年)外測得的實際亮度稱為恆星的絕對星等,用來參考恆星的實際亮度。

太陽的視星等為:-26.74(地球上看到的亮度)

太陽的絕對星等為:4.83

將絕對星等參數代入上述公司計算即可。

那麼從冥王星上看太陽的視星等為:

近日點30天文單位時:-19.35等

遠日點50天文單位時:-18.24等

根據普森的視星等關係:

相比滿月時約-12.7等相比,近日點時大約為滿月光度的457.23倍,遠日點則為:164.54倍,我們在月光下都可以隱約看書,因此理論上來看冥王星上看書是沒啥問題的。

光電星等

我們上文在介紹冥王星看太陽的計算中瞭解了視星等和絕對星等的概念,下面順便再介紹下光電星等的

LBV 1806-20由於躲在厚厚的塵埃雲後,在可見光下僅僅只有35等,但在穿透力比較強的紅外波段下測得的星等為8等,一般光電星等使用三個波段測量:

  • U:波長360納米左右的紫外星等。(MU)
  • B:波長440納米左右的藍色星等。(MB)
  • V:波長550納米左右的可見光星等(MV)

通過M=-2.5 log10 E -5log10 r + 常數來換算光電星等和絕對星等,其中E為照度,r為距離,常數以太陽各個波段參數作為參考:MU=5.61, MB=5.84, MV=4.83

躲在塵埃雲後的LBV 1806-20

光電星等對於測算在塵埃雲中的恆星星等有非常重要的參考意義,否則用視星等或者絕對星等無論哪種都有所偏頗。


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