有什么关于太阳系的冷知识？

有什么关于太阳系的冷知识？

• 彗星的硅酸盐：彗星存在硅酸盐物质，但硅酸盐只在高温下才能形成，哪来的？
  

2. 彗星和地球的水成分不同：我们常说地球上的水来自远古时代彗星的馈赠。但罗塞塔号Rosetta对彗星67P的就位探测显示，其D/H同位素比地球水高3倍，那么地球上的水来自何方？



彗星67P表面

3. 椭圆的水星公转轨道：水星的轨道轨道是太阳系中唯一不圆的（其它的接近圆形轨道），椭率高达0.20563。水星的自传和公转按照3:2共振。水星自转55天，公转88天，导致水星的一天是水星的两年。
4. 逆转的金星：金星自转与公转方向相反，逆向自转周期为243天。
5. 躺平的天王星：天王星的自转轨道（及卫星公转轨道）：躺在黄道面上



天王星自转平面几乎垂直于黄道面

6. 逆转的海卫一：海卫一远大于、密度远高于天王星海王星其它卫星，且在逆向自转

直接谈谈太阳的一些冷知识吧！小时候画简笔画我们都会把太阳画成一个圆形，但其实我们的太阳不是一个完美的球体，而是略微变平的。
正如一项研究现在所证实的那样，这种扁平化也会周期性地发生变化。
据此，除其他外，太阳周期会影响太阳的形状：在太阳极大期周围的阶段，扁平化随着太阳黑子的数量而减少，而在太阳极小期，扁平化随着太阳黑子的数量而增加。
还有一个更长的，89年的形状变化周期。
即使恒星和行星的形状大致呈球形，它们通常也不是完美的球体。
因为引力、内部成分和旋转会影响它们的形状。
例如，由于地球自身在赤道自转的离心力，地球比从一极到另一极测量的要厚——因此地球略微变平。
一些快速旋转的巨星甚至扁平到像南瓜而不是球。
太阳有多平坦？

但是太阳呢？
与固体行星不同，太阳是一个由无数电流形成的等离子体球，不断动态变化。
这也会影响它们的质量分布、表面积和形状。
此外，太阳的自转速度不均匀：其内部旋转速度比表面快，等离子体在赤道的旋转速度比在两极的旋转速度快。
相应地，要精确确定它们与球形的偏差是复杂的，并且很困难。
然而，至少对于扁平化，存在基于模型的首次近似。
因此，太阳的扁平化值，称为引力矩或四极矩J2，约为百万分之0.2。
这意味着在两极测量的太阳直径比太阳在赤道的直径短约十二公里。
天体物理学家根据水星探测器信使号的测量结果计算出类似的值。
长时间的波动...

现在，新的分析表明，太阳的这种扁平化不是一成不变的，而是周期性地变化。
在他们的研究中，来自特罗姆瑟挪威北极大学的Saliha Eren和蔚蓝海岸大学的Jean-Pierre Rozelot分析了过去13个太阳周期的数据，并将它们整合到太阳引力矩的通用模型中。这使他们能够研究J2的时间变化。
结果：平均而言，天体物理学家确定的J2值与共同的参考值一致，但仔细观察会发现周期性波动。
其中一个周期持续约89年，因此大致遵循格莱斯伯格周期，这是太阳活动的自然波动，包括大约八个11年的太阳周期。
这是J2在这个Gleissberg循环区域振荡的第一个证据。
...和太阳周期的明确趋势

然而，更明显的是，正如研究人员发现的那样，在十一年的活动周期中，太阳形状的变化。
每当太阳活动处于该周期的最小阶段时，J2表示的平均扁平化近似等于参考值。
然而，随着太阳黑子数量的增加，它略有增加。
另一方面，它在太阳极大期周围的阶段是不同的：然后J2的平均值低于参考值，并且随着太阳黑子数量的增加而进一步下降。
据此，太阳四极矩在小太阳黑子数量时具有积极趋势，但在80至250的高太阳黑子数下具有负趋势。
综上所述，他们的结果有助于更精确地理解塑造太阳行为和形状的物理因素。
<hr/>参考资料：
（天体物理学报，2023 年;DOI： 10.3847/1538-4357/ACA8A4)

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（François 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

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。

我们的世界，从诞生以来就一直围绕着一个巨大的火球年复一年地转动，永不止息。

这并不是显而易见的事实——人类从地球获得的经验恰恰与此相反——大地似乎才是亘古不变、稳定不动的，太阳从东方升起，从西方落下，划分日夜。太阳的地位在古代神话中也有所反映，它往往扮演了一个对人世重要但对天庭无关紧要的角色。例如，在希腊神话中，太阳仅仅是阿波罗（Apollo）手中的金球；在中国古代神话中，太阳也不过是天神的马车上的车轮。在人类的日常经验中，太阳和月球的大小似乎相差不多。这也对人类认识太阳和地球的关系造成了障碍。人们自然而然会觉得太阳和月球是地位类似的天体，因为从视觉上来说，它们都在离地球差不多遥远的地方。

为了研究天体运动，古希腊天文学家提出了「天球」的概念。这是一个假想的球面，以观察者或者地球的中心为中心。日月和夜晚的星辰，都可以在这个球面上标出来。大多数星辰在天球上的相对位置似乎永远不变，因此被称作恒星。星空以一年为周期围绕地球转动。对北半球中纬度的观测者来说，每年的夏夜，他们总是在天顶附近看到明亮的织女星和牛郎星隔着银河相望。到了冬季，整个天空最亮的恒星——天狼星就会如约出现在东南方向。古希腊天文学家将夜空中的恒星划分为不同的星座以方便人们记忆。每年的同一个夜晚，天空中出现的星座总是相同的（整个天空有 88 个不同的星座）。

太阳和其他恒星不同，它在天球上的位置会移动。如果我们让大地变成透明的，并且暂时抽去地球上的大气，我们就可以在任何时刻看见整个天空的星辰。我们会发现，4 月的时候，太阳和白羊座的恒星待在一起，8 月的时候会移动到狮子座，而隆冬 12 月时则从蛇夫座移入人马座。每一年，太阳都会沿着这条线路走一圈，途经 13 个星座。太阳在天球上的这条路径被称作黄道，相对应的星座有时被称作黄道星座。

除了月亮，在天球上还有 5 个天体的行为明显有别于恒星，它们就是水星、金星、火星、木星、土星。这 5 个天体都明亮而容易用肉眼观察。尤其金星，是夜空中仅次于月亮的明亮天体，比夜空中最亮的恒星天狼星明亮 20 倍。人们称这五颗亮星为「行星」，因为和静止不动的恒星不同，它们在天球上的运动显而易见。例如，木星以 12 年为一周期在天球上运转。中国古代天文学家将其称作岁星，并以此为基础制定了地支纪年。

如何理解这些天体的运动？古希腊天文学家认为，宇宙实际上是由一系列同心圆构成，地球处在圆心，太阳、月亮、水星、金星、火星、木星、土星，每一个天体占据了一层宇宙，在同心圆上绕着地球转动。而其他星体则集体在最外层占据了一个球面，这个球面绕着天轴转动。这种宇宙观反映了当时的哲学理念：宇宙应该是完美的，天体系统应该永恒平稳地运转。

然而，希腊人发现他们「完美」的宇宙模型上有点小问题，那就是行星的「逆行」。这是一个行星运动中令人困惑的现象。在夜空中，行星在天球上的运动轨迹大致是自西向东。但在某些时候，人们会观测到行星运动的速度渐渐变慢，直到停滞不前，并向反方向短暂地运动一段时间。在不久后，它们又会再次「扭头」踏上原来的轨道。在「完美」的宇宙模型中，行星的逆行显得不合规矩，但希腊人也对此无可奈何，只能忍痛对宇宙模型修修补补。到了公元 140 年前后，这套模型已经变得无比繁复。出生在希腊的罗马天文学家克罗狄斯·托勒密（Claudius Ptolemaeus）被公认是古代天文学理论的集大成者。在他出版的天文巨著《天文学大成》（Almagest）中展示了当时最先进的宇宙。在这本书里，地球已经被稍稍地移开了宇宙的中心，所有行星的轨道变成了偏心圆。除此以外，每个行星都有一个属于自己的小轨道，被称作「本轮」。本轮套在偏心圆轨道上运动，而行星则在本轮上运动。

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