我們人類怎樣算出恆星,行星的大小,質量等資料的

2022-02-09 12:48:02 字數 5555 閱讀 5242

1樓:匿名使用者

---------------天體物理原理!

2樓:匿名使用者

人們常常用「天文數字」來形容數字的巨大,事實也確實如此:

日-地距離是149 597 870千米,仙女座星系距離我們236萬光年,整

個宇宙的尺度大約是15 000 000 000光年(大約合9 460 800 000 000 000米)。

這些碩大無朋的數字是什麼得出的?天文學家用的是什麼尺子?

從視窗望去我可以判斷大街上的行人距離我多遠,這依靠的是周

圍的參照物和生活常識,要測量旗杆的高度可以把它放倒然後用尺子

量。然而對於天文學家來說,這些方法全都是遙不可及——的確是遙

不可及,天文學家的工作就是研究那些遙不可及的天體。那麼,天文

學家是如何測量距離的呢?

從地球出發

首先來說說視差。什麼是視差呢?視差就是觀測者在兩個不同位

置看到同一天體的方向之差。我們來做個簡單的實驗:伸出你的右手

拇指,交替閉合和睜開雙眼,你會發現拇指向對於背景左右移動。這

就是視差。在工程上人們常用三角視差法測量距離。如圖,如果我們

測量出∠α、∠β和兩角夾邊a(稱作基線), 那麼這個三角形就可以

被完全確定。

天體的測量也可以用三角視差法。它的關鍵是找到合適的邊長a——

因為天體的距離通常是很大的——以及精確測量角度。

我們知道,地球繞太陽作週年運動,這恰巧滿足了三角視差法的條

件:較長的基線和兩個不同的觀測位置。試想地球在軌道的這一側和另

一側,觀測者可以察覺到恆星方向的變化——也就是恆星對日-地距離

的張角θ(如圖)。圖中所示的是周年視差的定義。通過簡單的三角學

關係可以得出:

r=a/sinθ

由於恆星的周年視差通常小於1°,所以(使用弧度制)sinθ≈θ。如

果我們用角秒錶示恆星的周年視差的話,那麼恆星的距離r=206 265a/θ。

通常,天文學家把日-地距離a稱作一個天文單位(a.u.)。只要測量

出恆星的周年視差,那麼它們的距離也就確定了。當然, 周年視差不

一定好測。 第谷一輩子也沒有觀測的恆星的周年視差——那是受當時

的觀測條件的限制。

天文單位其實是很小的距離,於是天文學家又提出了秒差距(pc)

的概念。也就是說,如果恆星的周年視差是1角秒(1/3600秒),那麼

它就距離我們1秒差距。很顯然,1秒差距大約就是206265天文單位。

遺憾的是,我們不可能把周年視差觀測的相當精確。現代天文學使

用三角視差法大約可以精確的測量幾百秒差距內的天體,再遠,就只好

望洋興嘆了。

星等的關係

星等是表示天體相對亮度的數值。我們直接觀測到的星等稱為視星

等,如果把恆星統一放到10秒差距的地方,這時我們測量到的視星等就

叫做絕對星等。視星等(m)和絕對星等(m)有一個簡單的關係:

5lg r=m-m+5

這就意味著,如果我們能夠知道一顆恆星的視星等(m) 和絕對星

等(m),那麼我們就可以計算出它的距離(r)。不消說,視星等很好

測量,那麼絕對星等呢?很幸運,通過對恆星光譜的分析我們可以得出

該恆星的絕對星等。這樣一來,距離就測出來了。通常這被稱作分光視

差法。絕對星等是很有用的。天文學家通常有很多方法來確定絕對星等。

比如主星序重疊法。如果我們認為所有的主序星都具有相同的性質。那

麼相同光譜型的恆星就有相同的絕對星等。如果對照太陽附近恆星的赫

羅圖,我們就可以求出遙遠恆星的絕對星等,進而求出距離。

造父變星是一種性質非常奇特的恆星。所謂變星是指光度週期性變

化的恆星。造父變星的獨特之處就在於它的光變週期和絕對星等有一個

特定的關係(稱為周光關係)。通過觀測光變週期就可以得出造父變星

的絕對星等。有了絕對星等,一切也就好說了。

造父變星有兩種:經典造父變星和室女座w型造父變星, 它們有不

同的周光關係。天琴座的rr型變星也具有特定的周光關係,因此也可以

用來測定距離。這種使用變星測距的方法大致可以測量108秒差距的恆星。

向紅端移動

人們觀測到,更加遙遠的恆星的光譜都有紅移的現象,也就是說,

恆星的光譜整個向紅端移動。造成這種現象的原因是:遙遠的恆星正在

快速的離開我們。根據多普勒效應可以知道,離我們而去的物體發出的

光的頻率會變低。

2023年,哈勃(hubble,e.p.)提出了著名的哈勃定律,即河外星系的視

向退行速度和距離成正比:v=hd。這樣,通過紅移量我們可以知道星

體的推行速度,如果哈勃常數h確定,那麼距離也就確定了(事實上,

哈勃太空望遠鏡的一項主要任務就是確定哈勃常數h)。

這樣,我們就可以測量到這個可觀測宇宙的邊緣了。

回到地球

不過還是有一個問題,這種天文學的測量如同一級一級的金字塔,

那麼金字塔的地基——天文單位到底是多少呢?如果測量不出天文單位,

其他的測量就都成了空中樓閣。

天文單位的確是天文測量的基石。20世紀60年代以前,天文單位也

是用三角測量法測出的,在這之後,科學家使用雷達測量日-地距離。

雷達回波可以很準確的告訴我們太陽裡我們有多遠,這樣一來,天文學

家就可以大膽的測量遙遠的星辰了。

補充一下質量:

天體測量學方法是在目標恆星(也就是要測量行星的母星)周圍直徑1度範圍(這個範圍相當於我們看月亮的大小)內選擇幾顆恆星作為一個穩定的參考系,然後仔細測定目標恆星由於受到行星運動干擾而產生的相對於這個參考系細微的運動軌跡。如果在30光年遠處觀測太陽,由於木星和土星的引力作用,就會產生這種運動。這種觀測是二維的,因而可以測出行星軌道的傾角,從而測出準確的行星質量。

恆星、行星與衛星的區別

3樓:懂啦

恆星、行星 、衛星的區別有哪些?

4樓:次次次蛋黃米亞

恆星、行星與衛星的區別:

一、概念不同

1、恆星是由引力凝聚在一起的一顆球型發光等離子體,太陽就是最接近地球的恆星。

2、行星通常指自身不發光,環繞著恆星的天體。

3、衛星是指在圍繞一顆行星軌道並按閉合軌道做週期性執行的天然天體,人造衛星一般亦可稱為衛星。

二、層級關係不同

1、恆星是做自行運動。

2、行星環繞著恆星執行。

3、衛星環繞行星執行。

三、能量方式不同

1、恆星會在核心進行氫融合成氦的核聚變反應,從恆星的內部將能量向外傳輸,經過漫長的路徑,然後從表面輻射到外太空。

2、行星自身不能像恆星那樣發生核聚變反應。

3、衛星不會發光,也不能發生核聚變反應。

5樓:天蠍無敵大人

能自己發光發熱的是恆星,不能自己發光發熱的是行星,圍繞恆星執行的是行星 ,圍繞行星的是衛星 ,恆星是像太陽那樣不動的星體(太陽) ,行星是繞著恆星轉的星體(地球or金木水火土星) ,衛星是繞著行星轉的星體。(月亮)

拓展資料

恆星是由引力凝聚在一起的一顆球型發光等離子體,太陽就是最接近地球的恆星。在地球的夜晚可以看見的其他恆星,幾乎全都在銀河系內,但由於距離遙遠,這些恆星看似只是固定的發光點。歷史上,那些比較顯著的恆星被組成一個個的星座和星群,而最亮的恆星都有專有的傳統名稱。

天文學家組合成的恆星目錄,提供了許多不同恆星命名的標準。

至少在恆星生命的一段時期,恆星會在核心進行氫融合成氦的核聚變反應,從恆星的內部將能量向外傳輸,經過漫長的路徑,然後從表面輻射到外太空。一旦核心的氫消耗殆盡,恆星的生命就即將結束。天文學家經由觀測其貫穿間的運動、亮度和光譜,確知一顆恆星的質量、年齡、化學元素的丰度,和許多其它屬性。

一顆恆星的總質量是恆星演化和決定最終命運的主要因素:恆星在其一生中,包括直徑、溫度和其它特徵,在生命的不同階段都會變化,而恆星周圍的環境會影響其自轉和運動。描繪眾多恆星的溫度相對於亮度的圖,,可以讓我們測量一顆恆星的年齡和演化的狀態。

6樓:張威你好

能自己發光發熱的是恆星

圍繞恆星執行的是行星

圍繞行星的是衛星

恆星是像太陽那樣不動的星體(太陽)

行星是繞著恆星轉的星體。(地球or金木水火土星)衛星是繞著行星轉的星體。(月亮)

這些是我知道的……

7樓:匿名使用者

恆星是由熾熱氣體組成的,能自己發光的球狀或類球狀天體.

行星方面樓上回答的不全面,好比冥王星也圍繞太陽轉,它就不是行星除了繞恆星運轉外,質量必須足夠大,它自身的吸引力必須和自轉速度平衡使其呈圓球狀,以及公轉軌道範圍內不能有比它更大的天體。一般來說,行星的直徑必須在800公里以上,質量必須在50億億噸以上。

衛星是指在圍繞行星軌道上執行的天然天體或人造天體。

8樓:手機使用者

靠自己發光的是恆星!恆星會自轉和公轉 (太陽天上的夜空上的星星)太陽公轉銀河系!46億年1圈

圍繞恆星公轉的是行星!行星會自轉和公轉(地球,火星,木星等)圍繞行星公轉的是衛星!衛星會自轉和公轉(月球,木衛一等)特殊的冥王星(圍繞太陽的行星因為大小和質量的問題等被排除8大行星)當然它還是一顆行星不過只是特殊的問題被排除大行星列)

9樓:匿名使用者

上面兩位回答正確,但是要排除彗星。

10樓:匿名使用者

恆星是像太陽那樣不動的星體(太陽)

行星是繞著恆星轉的星體。(地球or金木水火土星)

衛星是繞著行星轉的星體。(月亮)

11樓:匿名使用者

恆星分為:主序星、巨星、超巨星、超新星等。

恆星都可以發光發亮,不過,有些恆星很暗,但是,它們也是可以發熱的。

行星,都是圍繞恆星公轉的,不過,有些行星不圍繞恆星公轉。

衛星,是一類比較特殊的星體,它們既圍繞行星公轉,又跟行星一起圍繞恆星公轉。

最後,提醒一下:所有的星體都自轉喲!

為什麼人類連最近的比鄰星上的行星都不確定,卻能觀察幾千光年外的超級地球?

12樓:匿名使用者

確定了,比鄰星上至少有一顆行星,叫比鄰星b。而且這顆行星距離比鄰星為700萬公里,質量與地球相仿,圍繞比鄰星執行一週只需要11.2天。

由於比鄰星是一顆紅矮星,質量只有太陽的1/8,表面溫度只有2800k左右,所以其宜居帶比太陽系更靠近星體,科學家認為上面有一定濃度的大氣層,有適宜的溫度,應該有液態水存在,因此比鄰星b這顆行星位於比鄰星的宜居帶中。

至於幾千光年外的那個超級地球,是發現的方法不一樣。

發現超級地球用的是「掩星法」,就是當行星執行到恆星表面,通過恆星表面時,恆星的光度降低。根據恆星光度的變化,就可以知道行星的大小和執行週期,再根據雙星運動定律,可得到行星與恆星的距離等引數。再根據恆星大小、光度、表面溫度等,就可以得知行星的表面溫度等。

所以,這種方法發現的系外行星,一是準確度高,二是行星各項特徵也比較準確。

而比鄰星b的公轉軌道平面與地球不在一個平面上,是根據行星對比鄰星的引力攝動發現的,加上比鄰星本身是一顆小質量的紅矮星,所以得到的行星資料就不是太準確了。

星雲,恆星,行星,彗星,流星體衛星的大小關係

這個問題很難說,一般是星雲 恆星 行星 衛星 彗星 流星體,但是你也不排除小質量星雲 大質量恆星,行星也沒說是大行星,例如木衛二相當於一個地球大。衛星也可能比小行星大,彗星 流星 也是。流星有時就是彗星,例如通古斯事件,引起 的是一顆彗星。行星,彗星,流星體準確得的說都是圍繞恆星運轉的,行星的軌道近...

人類是如何算出星球的的總質量的,我們人類怎樣算出恆星,行星的大小,質量等資料的

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