九星連珠

九星連珠

九星連珠(九星聯珠)是一種極其罕見的天象。九大行星在各自的軌道上不停地圍繞著太陽運轉,它們的軌道大小不同,運行的速度和周期也不一樣,通常它們散布在太陽系的不同區域中。但經過一定的時期,九顆行星會同時運行到太陽的一側,匯聚在一個角度不大的扇形區域中,人們把這一現象稱為"聯珠"。一般來說,行星的數目越多,會聚在一起或排成一線的機會也越少。

按這個"定義",就算把行星的運動在畫面上表示出來,就得一直關註行星的運動並找到"行星連珠"的這個時刻,這是不容易做到的事,更不用說對于"行星連珠"在視覺上因人而異。

科學家們根據下列四個前提來確定"行星連珠":首先,行星的位置取為在黃道面上的投影位置;其次,在黃道面上,把行星聚集在太陽與地球連線(l)的附近,視為"行星連珠",不考慮不包括太陽的"行星連珠";第三,把地球與其他行星的連線與太陽與地球的連線構成的夾角(θ),作為"行星連珠"的量化"指標"。這個夾角取小于90度的銳角;第四,求出同一時刻各行星的θ角,取其構成的最大夾角,把θ角的最大值變為最小值的時刻視為"行星連珠"。這裏,考慮的行星數目從6個到9個,並研究所有太陽系行星的組合。地球必須包括在內。

  • 中文名稱
    九星連珠
  • 別名
    九星聯珠
  • 學科
    天文學
  • 概念
    一種極其罕見的天象
  • 首次發現
    發生在2000年5月20日

​基本簡介

最近一次“行星連珠”發生在2000年5月20日,當然這是個漸近的過程,從5月5日就開始了。到5月20日這天,除天王星和海王星外,太陽系的其餘七大行星——水星、金星、地球、火星、木星、土星、冥王星(已降為二級行星),將排列在一定的方向上,但不是如望文生義那樣,像糖葫蘆串成一條線,而是分散在一個有限的範圍內。太陽系內九大行星(現已改為八大行星,冥王星已除外。)實際上對黃道面(包括太陽在內的地球公轉軌道的平面)各自略有傾斜,也就是說,就算“行星連珠”這九大行星也不會排列在一條直線上,而是散落參差,所謂“行星連珠”隻存在于人們心目中。從這個意義上說,“行星連珠”與其說是天文學的研究對象,不如說是人們感興趣的“視覺現象”。

九星連珠九星連珠

行星連珠

簡而言之,其他行星來到地球與太陽連線附近時,將會發生“行星連珠”的現象。不過,這是在一個扇形的範圍內發生的“行星連珠”,所以遠離地球的其他行星距直線l也相當遙遠。確定上述條件的理由是,在這個扇形範圍內的行星作用于地球的引力方向大致相同。

九星連珠九星連珠

也有人把行星與太陽與地球連線(l)的距離作為量化的“指標”,在這種思路中,隻是根據行星是否構成直線直觀地判斷。不過,在考慮其他行星給予地球的引力影響方面,採用θ角來判斷更合情理。

根據上述前提製成電子電腦程式,就可以相當方便地檢索出“行星連珠”,在公元前3001年到公元3000年,每0.1天(約兩個半小時)出現的行星排列,θ角的最大值,取出所有30度以下的情況。電子電腦根據美國噴氣推進實驗室公布的“DE404”這一高精度行星歷,計算出行星的位置。

視覺現象

對于“行星連珠”現象,至今並沒有一個嚴格的定義,通常用肉眼望去,行星差不多處在一條直線上,人們就稱之為“行星連珠”。按這個“定義”,就算把行星的運動在畫面上表示出來,就得一直關註行星的運動並找到“行星連珠”的這個時刻,這是不容易做到的事,更不用說對于“行星連珠”在視覺上因人而異。所以,人們想到用電子電腦自動地搜尋出“行星連珠”,要使用電子電腦就必須對“行星連珠”給出準確的定義。

科學家們現在根據下列四個前提來確定“行星連珠”:首先,行星的位置取為在黃道面上的投影位置;其次,在黃道面上,把行星聚集在太陽與地球連線(l)的附近,視為“行星連珠”,不考慮不包括太陽的“行星連珠”;第三,把地球與其他行星的連線與太陽與地球的連線構成的夾角(θ),作為“行星連珠”的量化“指標”。這個夾角取小于90度的銳角;第四,求出同一時刻各行星的θ角,取其構成的最大夾角,把θ角的最大值變為最小值的時刻視為“行星連珠”。這裏,考慮的行星數目從6個到9個,並研究所有太陽系行星的組合。地球必須包括在內。

產生影響

九星連珠九星連珠

“行星連珠”時,地球上會發生什麽災變嗎?答案是:“行星連珠”發生時,地球上不會發生什麽特別的事件。不僅對地球,對其他行星和小行星、彗星等也一樣不會產生什麽影響。當然,來自行星的引力會作用于各種天體上,無論行星的相互位置怎樣排列,都不會帶來什麽可以察覺的變異。

為了便于直觀的理解,不妨估計一下來自行星的引力大小,比如在地球表面上有一個1千克的物體,可以運用牛頓的萬有引力定律計算一下作用于這個物體的引力。萬有引力與天體的質量成正比,與距離的平方成反比。科學家根據6000年間發生的“行星連珠”,計算了各行星作用于地球表面一個1千克物體上的引力,引力的最大值以千克為單位:水星是3.3×10∧10千克,金星是2.1×10∧8千克,火星是1.4×10∧9千克,木星是3.7×10∧8千克,土星是2.8×10∧9千克,天王星是8.9×10∧14千克,海王星是3.8×10∧11千克,冥王星是5.5×10∧15千克。最強的引力來自太陽,是6.3×10∧4千克,其次是來自月球的引力,為3.9×10∧6千克。與來自月球的引力相比,來自其他行星的引力小得微不足道。就算“行星連珠”像拔河一樣形成合力,其影響與來自月球和太陽的引力變化相比小得可以忽略不計。

由于太陽系內其他天體引力的影響,地球表面會發生什麽現象呢?在這種情況下,必須考慮起潮力。由于月球和太陽的起潮力,地球表面海洋會出現潮汐現象。起潮力大小與天體質量成正比,與距離的立方成反比。來自太陽系內其他天體的起潮力最大值以千克為單位,水星是2.6×10∧14千克,金星是3.5×10∧12千克,火星是1.6×10∧13千克,木星是4.0×10∧13千克,土星是1.5×10∧14千克,天王星是2.2×10∧16千克,海王星是5.6×10∧17千克,冥王星是8.1×10∧21千克,月球是7.0×10∧8千克,太陽是2.7×10∧8千克(以上數位仍是對地球表面1千克重物體而言)。來自行星的起潮力比起太陽和月球來太小了,而月球的起潮力是太陽的兩倍多。

“行星連珠”使它們對地球的起潮力變大,但這種變化與月球和太陽作用于地球的起潮力相比,也是微不足道的。

相關資料

最近一次“行星連珠”

最近一次“行星連珠”發生在2000年5月20日,當然這是個漸近的過程,從5月5日就開始了。到5月20日這天,除天王星海王星外,太陽系的其餘七大行星——水星、金星、地球、火星、木星、土星、冥王星(2006年08月24日國際天文學聯合會大會的決議降為“矮行星”),將排列在一定的方向上,但不是如望文生義那樣,像糖葫蘆串成一條線,而是分散在一個有限的範圍內。

九星連珠九星連珠

10年一遇的‘五星連珠’

從天文學的角度來說,五星連珠的發生就很容易解釋了。水星公轉一周大約需要88天,金星需225天,火星687天,木星4333天,土星10760天,隻要求出這幾個數位的最低公倍數,就是發生一次五星連珠所需天數。這個數位是一個真正的天文數位,所幸古人五星連珠的要求並不高,隻要五大行星的經度差不超過30度,甚至45度都算是五星連珠。在這樣的條件下,發生五星連珠現象就容易得多了。

30年一遇的“七星連珠”

科學家根據計算結果,選出了近300年間(1850——2150年)7個以上行星的“行星連珠”,θ角的最大值,把角度小于13度的列入“行星連珠”,這種天象共有17次,距現在最近的一次“行星連珠”發生在2000年5月20日零時,θ角12.6度。此時,水星、金星、地球、火星、木星、土星、冥王星,這七大行星排列在12.6度的範圍內,上一次“七星連珠”發生在1965年3月6日9時,水星、金星、地球、火星、土星、天王星、冥王星排列在9.3度的範圍內。2149年12月6日4時發生的將是“九星連珠”,其餘16次都是“七星連珠”。2000年5月20日這樣的“行星連珠”為30年一遇,就人的一生來說是少見的,但從時間的大尺度來看是頻繁發生的,並不罕見。

從公元前3000年開始,截止目前還沒有發生科學家們所說的嚴格意義上的九星連珠(θ角在15度以內),推斷的九星連珠預計在2149年所謂的30年一遇的是七星連珠,而且是以最近300年的觀測資料來進行統計的。

6000年隻發生一次“九星連珠”

在公元前3001年到公元3000年,這6000年間情況如何呢?科學家告訴我們,θ角在5度以下的“六星連珠”發生49次,“七星連珠”3次,“八星連珠”以上的情況沒有或不會發生。如果把θ角擴大到10度,“六星連珠”有709次,“七星連珠”有52次,“八星連珠”有3次。要認定發生“九星連珠”的話,得把θ角擴大到15度,即使這樣,“九星連珠”在6000年間也隻發生一次,這就是2149年12月10日發生的“九星連珠”,θ角是14.8度。行星聚合在夜空特定範圍。

特殊的“行星連珠”

稍微特殊些的“行星連珠”,也就是地球外側的行星在“合”的位置或“沖”的位置時發生的“行星連珠”。所謂“合”是指地球外側行星按行星、太陽、地球的順序排列;所謂“沖”是指地球外側行星按行星、地球、太陽的順序排列。在θ角最大值在30度以下時,從火星到冥王星的六大行星在“合”的位置時,發生“行星連珠”現象5次,反之在“沖”的位置時,這六大行星的“行星連珠”現象在6000年中不會發生。地球外側行星處在“合”的位置時無法觀測,不過地球外側行星處在“沖”位置發生“行星連珠”的話,這些行星聚集在夜空中特定的範圍內,是很有意思的天象,遺憾的是,這種天象在較近的將來不會發生。地球外側行星在“沖”的位置發生“五星連珠”天象將在2853年10月28日出現,此時θ角的最大值是17.2度。當然,把θ角的角度擴大,本來很少見的“行星連珠”就會頻繁發生。地球內側的行星有兩個——水星和金星,發生“行星連珠”的行星包括地球在內隻有3個,“行星連珠”發生時近似在一條直線上。

行星連珠行星連珠

地球內側行星有在“內合”位置發生“行星連珠”的,也有在“外合”位置發生“行星連珠”的。所謂“內合”是指按太陽、地球內側行星、地球的順序排列;所謂“外合”是指按內側行星、太陽、地球的順序排列。地球內側行星發生的“行星連珠”最近似直線,“內合”情況下發生在1906年11月30日,θ角為0.02度,“外合”情況下將發生于2396年11月29日,θ角為0.01度,角度都相當小,“行星連珠”幾乎處在一條直線上。 地球內側行星發生的有趣天象是通過日面,在發生“內合”的時候,行星經過日面可以被觀測到。這種天象是太陽、地球內側行星、地球在三維空間內排列成一條直線。如果水星和金星與地球在“內合”情況下發生“行星連珠”的話,水星和金星的投影將出現在日面上。太陽的視半徑約為0.27度,1906年“內合”的時候,水星和金星在日面的投影被觀測到。可是,由于此時從三維空間來看“連珠”是錯動的,可惜無法看到這兩個行星同時通過日面。水星和金星同時通過日面的天象,根據計算前後3000年內都不曾或不會發生。順便提一下,水星將在2003年5月7日通過日面,金星通過日面的時間是2004年6月8日。

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