在59亿公里外的冥王星上,太阳已经变成了星星,那里还有白天吗?

魅力科学君 2024-05-15 18:21:44

冥王星的公转轨道位于海王星之外,它曾经被认为是太阳系中距离太阳最远的行星,但随着天文学的发展,人们逐渐意识到这颗星球不太符合行星的标准,因此在2006年8月24日,天文学家通过投票的方式,将其“降级”为矮行星(编号为134340),从此之后,太阳系的九大行星,就变成了八大行星。

虽然冥王星不再被视为行星,但它在我们人类的心目中仍然占据着重要的地位,并将其视为太阳系中的主要星球之一,所以在提到太阳系中那些遥远的星球的时候,我们通常都会想到冥王星。

我们知道,对于同一个物体来讲,它距离我们越远,在我们眼中就显得越小,反之亦然。所以我们不难想象出,在遥远的冥王星上看到的太阳,当然会比在地球上看到的太阳更小,具体有多小呢?实际上,尽管我们目前暂时还不能亲自到冥王星上去,但通过理论上的计算,我们也可以知道这个问题的答案。

一个物体在我们眼中的大小,可以通过“视直径”来进行定量描述,所谓的“视直径”,就是指我们肉眼看见的物体的视角(单位为度、分、秒)。我们先来看一张简单的示意图(如下图所示):

图中的α、R和d,分别代表物体的“视直径”、物体的半径以及物体与我们之间的距离,根据三角函数关系,我们可以简单地推导出这样一个公式:“tan(α/2) = R/d”,所以“视直径”就可以通过公式“α = 2arctan(R/d)”来进行计算(注:“tan”和“arctan”分别代表正切函数和反正切函数)。

已知太阳的半径约为69.6万公里,冥王星与太阳的平均距离约为59亿公里,将这些数据代入上述公式可知,冥王星上看到的太阳,其“视直径”约为0.0135度。

这是什么概念呢?这样说吧,地球上的我们在夜空中所能看到的星星,有几颗其实是太阳系中的行星,木星就是其中之一,而我们肉眼所见的木星,其“视直径”大约为0.011度,也就是说,冥王星上看到的太阳,只比地球上看到的木星稍微大了一点点。

(↑图中最亮的那一颗星星,就是木星)

在59亿公里外的冥王星上,太阳已经变成了星星,这样的情况不禁令人好奇,那里还有白天吗?实际上,这其实取决于冥王星上看到的太阳有多亮,而通过理论上的计算,我们同样也可以知道这个问题的答案。

一个天体在我们眼中的亮度,可以通过“视星等”来进行定量描述,简单来讲,“视星等”的概念最初由古希腊天文学家喜帕恰斯提出,他将自己编制的星表中的1022颗恒星按照亮度划分成了6个等级(即1等星至6等星,如下图所示)。

这个概念后来被天文学家广泛采纳,为了更好地描述宇宙中的众多天体,天文学家对其进行了改进和量化。

根据现代天文学的定义,“视星等”的每个等级之间的亮度差为2.512倍,数字越小,表示天体的亮度越高,数字可以为负数,而1勒克司(注:这是一个亮度单位)的“视星等”就为-13.98。

与“视星等”相对应的,还有一个概念被称为“绝对星等”,它反映的是天体真实的发光本领,我们可以将其简单地理解为,在距离10秒差距的位置上看到的天体亮度,就是这个天体的“绝对星等”。

“视星等”和“绝对星等”可以通过一个简单的公式“m = M - 5lg(d0/d)”来进行换算,其中的m和M分别代表“视星等”和“绝对星等”,“lg”是以10为底的对数函数,d0代表10秒差距,d则代表观察者与目标天体的距离。

根据科学家的测算,太阳的“绝对星等”约为4.83,而10秒差距的距离大约为32.6光年,前面有提到,冥王星与太阳的平均距离约为59亿公里,换算下来大约是0.0006236光年,将这些数据代入公式可得,冥王星上看到的太阳,其“视星等”约为-18.76。

作为对比,我们在地球上看到的太阳,其“视星等”约为-26.71,满月的“视星等”约为-13,正如前文所言,“视星等”的每个等级之间的亮度差为2.512倍,据此我们就可以计算出,冥王星上看到的太阳,其亮度大概只有我们在地球上看到的太阳亮度的1500分之1,但却是我们在地球上看到的满月亮度的大约200倍。

显而易见的是,这样的亮度当然是可以把冥王星照亮的,因此可以说,在59亿公里外的冥王星上,其实还是有白天的,只不过与地球相比,那里的白天要昏暗很多。

45 阅读:13929
评论列表
  • 2024-05-18 13:53

    若干年后,太阳系也不复存在,所有生物也将覆灭,与地球还有其他星球都化为宇宙尘埃,但宇宙中保持能量守恒定律。光速是跨空间速度,但没有生物能达到这个速度,因此没有生物能避免覆灭,所以说生命只有一次,对自己别太吝啬对别人也别太苛刻,且行且珍惜!

    用户11xxx97 回复:
    做大做强再创辉煌[笑着哭]
    左转 回复:
    你这是科学还是哲学?
  • 2024-05-19 00:16

    其实你们不知道,洪荒四大僵尸始祖就在冥王星上睡觉,赢勾、后卿、旱魃、任达华

    左转 回复:
    居然还有任达华,还有人记得将臣[得瑟]
    -27315 回复:
    白起,莫邪住哪
  • 小草 11
    2024-05-16 00:31

    除了太阳系内的金星 木星 火星等 只要肉眼看到的星星都比太阳大

    哎呀 韭菜 回复:
    这不一定吧,太阳作为一颗主序星体积和亮度还算适中,远的不说,光银河系猎户悬臂上的恒星比太阳小的肯定有吧
    陈小祥它爹 回复:
    啥玩意儿那都是一个星系那能比吗?
  • 2024-05-16 06:15

    五十年内人类无法踏上冥王星,远远看看就好了,得不到的永远在骚动[笑着哭]

    小叶 回复:
    大型星球都是气态星球,小型星球基本都是岩石星球,哪怕是太阳开始也是岩石星球,然后在吸收气体,足部形成气态星球的
    顧諟 回复:
    土星也是气态行星
  • 2024-05-16 22:04

    外系看太阳又有多小,一亿年也出不去,活不过百年的蝼蚁,还曹着无限宇宙的心

    用户15xxx65 回复:
    所以你不应该生活在现在的大都市而是生活在原始森林的野人
  • 2024-05-19 19:41

    动不动光年的距离 ,人类的寿命太短是一个很大的局限性,按照太阳的演化发展 如果人类不能脱离太阳系必然灭绝。

  • 2024-05-17 14:49

    现在太空船走一万年也走不出太阳系。好好爱护地球吧。

    用户13xxx90 回复:
    可以的,只要在我们脑子里想想就可以了
    东海碧泉 回复:
    用第二宇宙速度就够了吧[呲牙笑]
  • 2024-05-17 11:42

    是地球上看到满月亮度的200倍,那么不管看起来那个小圆点大小如何,但仍然明亮的,只是可能直视起来不会那么刺眼了

    龙楠 回复:
    可能是我们理解错误了。应该是白天的时候看到的月亮的亮度。
    画风人 回复:
    但是目视面积小也是地球人了看太阳面积的负几百倍,对比地球满月正200,对比面积…互相抵消?但是在冥星正面哪个地方都能看到它,所以只要够亮(亮度),面积大小无关系吧,
  • 2024-05-22 21:24

    月亮的两百倍亮度,应该可以将冥王星照得比较亮了。满月的夜晚在野外,能勉强看见路。

    用户10xxx80 回复:
    污染小的地方,满月可以看书[得瑟]
  • 2024-05-17 21:59

    千亿年后,我们都会相聚在一个奇点里

  • 2024-05-18 13:16

    和我们阴天亮度差不多就行[笑着哭]

  • 2024-05-18 20:43

    感谢科普

  • 2024-05-19 12:50

    胡扯

  • 2024-05-23 17:14

    夜空里最亮的星~[呲牙笑]

    哎呀 韭菜 回复:
    看季节和所在半球和纬度,我记得七月份左右如果在云南看的话,夜空中最亮的是金星。
  • 2024-05-28 17:43

    大气成分对视觉的影响不能忽视

  • 2024-05-16 16:38

    可能类似一个超亮的手电筒

  • 2024-05-17 21:17

    我准备下一个月登陆太阳[思考][思考][思考][思考]

    与人方便 回复:
    你得晚上去,白天太阳太亮,晚上就黑了[滑稽笑]
  • 2024-05-17 14:07

    光在太空中也会衰减吗?冥王星上看太阳很小,但是应该很亮嘛,就像地球看太阳一样亮

    用户10xxx53 回复:
    光衰。光也会分散的,光也是种能量。宇宙虽然接近真空,但是也绝不是真空。你拿手电筒打开,进看,你肯定受不了。远一点就不亮了。
    且听风吟 回复:
    无关空气,就是在真空也一样,56亿公里处单位面积上光的能量能不变小吗
  • 2024-05-19 10:30

    难怪传说地狱都是昏昏暗暗的

  • 2024-05-23 00:01

    聊胜于无

  • 2024-05-16 06:34

    除了太阳系内的金星 木星 火星等 只要肉眼看到的星星都比太阳大

  • 2024-05-17 10:35

    据此我们就可以计算出,冥王星上看到的太阳,其亮度大概只有我们在地球上看到的太阳亮度的1500分之1,但却是我们在地球上看到的满月亮度的大约200倍。……………冥王星上看到的太阳,只比地球上看到的木星稍微大了一点点。

    等待 回复:
    少编一派胡言
  • 2024-05-16 22:36

    我的天啊,我看到的都是月亮

  • 2024-05-16 07:23

    我看到的是一个星星,我以为有太阳

  • 2024-05-16 05:49

    如同地球的黄昏,夜幕快降临的时候差不多

  • 2024-05-20 12:52

    冥王是管理什么地方滴

    切格拉瓦 回复:
    是传说中的地狱,寒冷且昏暗

魅力科学君

简介:解读科学知识,探索科学趣闻,感受科学魅力