03.08 如果一个人在冥王星上看太阳它有多大?

安子


冥王星有着非常曲折的命运,天文学家发现海王星的轨道有偏差,认为在海王星之外可能存在着太阳系的第九大行星,1930年3月13日冥王星被观测到。冥王星毫无疑问的变成了太阳系第九大行星,但是随着天文学家对冥王星的研究发现,它的轨道、体积质量、轨道附近天体等等都比较特殊,不太符合它行星的身份,最终在2006年被开除出行星行列,变成了矮行星。正在这一年新视野号探测器发射目的地之一就是冥王星,还有一个趣闻该探测器发射后冥王星才被开除出行星行列。



飞行了大约9年的时间,新视野号才到达冥王星,飞掠的时间只有一个小时。上图是一个艺术图中间明亮的就是从冥王星上看到的太阳,实际上可能更小一点更亮一点。冥王星轨道偏心率很大,近日点:30天文单位(44亿公里)和远日点:49天文单位(74亿公里),因此说从近日点和远日点看太阳的大小是有差别的。

恒星的明亮程度我们可以用视星等来表示,有这样一个公式【M=m+31.57-5lgA 】,其中M代表的是恒星的绝对星等(4.83等),m表示视星等,A为所在位置与恒星的距离。在这个问题中M为太阳的绝对星等(4.83),A为冥王星与太阳的距离,最终带入数据得到近日点时视星等为-19.4,远日点时视星等为-18.3。视星等的数值越小,代表看到的天体越明亮,每差一等亮度差2.512倍。冥王星在近日点的时候看太阳大约是满月亮度的398倍,远日点时是满月亮度的145倍。
满月的视直径大约是33角分,而冥王星上看太阳最大的视直径是1.1角分,因此说在冥王星上看太阳最大的时候差不多为满月的1/990。整体上来看就是一颗亮星,比在地球上看到的所有星星都要明亮。


科学黑洞


如果一个人在冥王星上看太阳它有多大?

冥王星曾经是距离太阳最远的一颗行星,很可惜它现在已经被开除除了行星的行列,当然这并不是它的原因,只是人类对太阳系内天体的认识达到了一个新的阶段,像冥王星这样的天体在柯伊伯带还有很多,所以它已经没法呆在行星行列了!

冥王星上看太阳有多大?

从冥王星上看太阳,大概就如上图,太阳也就一颗大星星,不过这图到底做的对不对,我们可以验算一番:

太阳的直径约:140万千米

冥王星的轨道近日点:30天文单位

冥王星的轨道远日点:50天文单位

很简单的三角函数计算即可

近日点太阳的视角为:0.018°,约为:1.08角分

远日点的视角为:0.01069°,约合:0.64角分

这个视角跟太阳(月亮)在地球上的视角约0.5度来看,近日点差不多是1/771,跟远日点则是则是1/2187,这个差异还是有点大的,肉眼分辨极限是1角分,这个近日点刚好能能分辨出是一个圆面的点,而远日点时则眼神极好的部分人能达到的极限分辨率了。

冥王星上看太阳有多亮?

要计算太阳有多亮得知道几个参数,首先就是太阳的绝对星等和太阳的距离即可。

首先了解下视星等之间的关系,即两个星等之间的亮度差是2.512倍,那么绝对星等是啥意思呢?即假定将恒星放在十秒差距(32.6光年)外测得的实际亮度称为恒星的绝对星等,用来参考恒星的实际亮度。

太阳的视星等为:-26.74(地球上看到的亮度)

太阳的绝对星等为:4.83

将绝对星等参数代入上述公司计算即可。

那么从冥王星上看太阳的视星等为:

近日点30天文单位时:-19.35等

远日点50天文单位时:-18.24等

根据普森的视星等关系:

相比满月时约-12.7等相比,近日点时大约为满月光度的457.23倍,远日点则为:164.54倍,我们在月光下都可以隐约看书,因此理论上来看冥王星上看书是没啥问题的。

光电星等

我们上文在介绍冥王星看太阳的计算中了解了视星等和绝对星等的概念,下面顺便再介绍下光电星等的

LBV 1806-20由于躲在厚厚的尘埃云后,在可见光下仅仅只有35等,但在穿透力比较强的红外波段下测得的星等为8等,一般光电星等使用三个波段测量:

  • U:波长360纳米左右的紫外星等。(MU)
  • B:波长440纳米左右的蓝色星等。(MB)
  • V:波长550纳米左右的可见光星等(MV)

通过M=-2.5 log10 E -5log10 r + 常数来换算光电星等和绝对星等,其中E为照度,r为距离,常数以太阳各个波段参数作为参考:MU=5.61, MB=5.84, MV=4.83

躲在尘埃云后的LBV 1806-20

光电星等对于测算在尘埃云中的恒星星等有非常重要的参考意义,否则用视星等或者绝对星等无论哪种都有所偏颇。


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