什么是逆行运动?

木星,火星或土星在我们天空中的逆行运动是一种幻觉,是由地球引起的’通过了这些移动缓慢的外部世界。但是那里’也是真正的逆行运动。

2005年火星的逆行运动。天文摄影师 Tunc Tezel 通过叠加35个不同日期拍摄的图像(彼此分开大约一周)来创建此合成图像。 见Tunc’2016年火星和土星逆行的视频.

有时,从地球上看’天空,行星似乎向后移动!

通常,行星从夜晚到夜晚略微向东移动,在恒星的背景下缓慢地漂移。但是,它们有时会改变方向。几个月后,他们将向西行驶,然后转回原处并恢复东风。他们的向西运动被称为 逆行运动 由天文学家。尽管它使古代观星人感到困惑,但我们现在知道逆行运动是由地球以及这些行星围绕太阳运动引起的幻觉。

火星逆行动画

动画显示了2003年夏季火星的逆行运动。图片来源:Eugene Alvin Villar(通过Wikipedia)

这种错觉如何起作用?下次在高速公路上通过汽车时,您可以自己进行测试。当您驶向较慢的汽车时,’显然是朝着同一方向移动。但是,当您并排并通过时,从您的有利位置看,汽车似乎在移动 向后 片刻。然后,当您向前方拉动时,汽车似乎会继续前进。

当地球经过运动缓慢的外行星时,也会发生同样的事情。例如,当我们经过木星,火星或土星时,这些轨道上更向外的行星–它的运行速度比地球在轨道上慢–似乎在我们的天空中逆转了几个月。

逆行运动的插图

当地球(T)绕太阳(S)绕过外行星(P)时逆行运动的原理图。当我们经过较慢的行星时,来自地球的变化的视角使得行星对天球的投影(A)向后移动(A2-A4)。图片来源:维基百科用户Rursus

古代天文学家–谁相信地球位于宇宙的中心–竭尽全力试图解释逆行运动。他们的宇宙学非常复杂,每个行星不仅绕地球运转,而且绕着轨道上的运动点旋转。想象一下,当您旋转到位时,用一根绳子在手中的绳子上鞭打一个球。天文学家喜欢 哥白尼约翰尼斯·开普勒 当他们意识到地球绕着太阳公转时,终于使我们所有人站起来。

突然,逆行运动变得更加有意义了!

托勒密太阳系

天文学家如何设想哥白尼之前行星运动的示意图。地球坐在宇宙中心附近。行星围绕一个小圆圈(行星轮)运动,而行星又又沿一个较大的圆圈(后轮)运动。传送者的中心位于地球与另一个称为等量点的中间点(X)。需要这种复杂的设置来解释行星的复杂运动。信誉:维基百科用户Fastfission。

如果您可以看到地球以外另一个星球的天空,那么逆行的幻觉会导致您看到一些非常奇怪的现象。以水星为例,太阳有时会逆行。当水星加速通过最接近太阳的速度时,其轨道速度超过其旋转速度。表面上的宇航员会看到太阳部分升起,然后回落到地平线以下,然后再次升起,然后恢复其从天而西的跋涉。每年一次,水星在同一天获得两次日出!

但是逆行并不总是一种幻想。

太阳系中有真正的逆行运动。例如,金星在其轴上以与其他行星相反的方向旋转或旋转。如果云层分开,维纳斯人将看到太阳从西方升起,在东方落下。

一些卫星在其行星周围也具有逆行轨道。大多数大型卫星的旋转方向与行星旋转的方向相同。但海王星最大的卫星海卫一不是。它绕着海王星的方向旋转’旋转。在遍布巨型行星的较小的类似小行星的卫星中,许多具有逆行轨道。

特里顿

海王星旅行者2号的光马赛克’最大的卫星特里顿。月亮绕着海王星的旋转方向绕海王星旋转。这是否意味着特里顿来自柯伊伯带,并最终被冰巨人捕获?图片来源:NASA /喷气推进实验室/美国地质调查局。

绕月球逆行的轨道最有可能意味着该月球是在行星形成后被捕获的。特里顿可能已经走出 柯伊伯带,是冥王星所居住的海王星以外的冰冷碎片区域。皮带中的碰撞也许使特里顿向内向着太阳忧虑。与海王星的近距离接触可能会减慢它的速度,并使其沉入遥远的行星后退轨道。

在过去的几十年中,天文学家还发现了遥远太阳系中具有逆行轨道的行星。这些 系外行星 以与恒星自转相反的方向绕太阳公转。令人困惑的是,行星是由碎片盘形成的,这些碎片盘绕着年轻恒星旋转,这些盘共享恒星的自转。使一颗行星向后旋转的唯一方法是与另一颗行星近乎碰撞,或者另一颗恒星曾经过分靠近系统。近距离相遇往往会扰乱轨道。

这就是逆行运动。天文学家使用该术语指代地球偶尔出现的行星向后运动’天空。当以这种方式使用时,逆行运动完全是由于移动的地球在其轨道上经过外行星而引起的错觉。同时,真正的逆行动作– of a planet’绕着它的轴旋转,绕着卫星运行的卫星,甚至是遥远太阳系中的行星–是长时间被遗忘的碰撞和捕获的标志。真正的逆行运动是天文学家用来整理我们太阳系以及我们银河系中其他恒星系统历史的线索之一!

底线:逆行运动的解释。

克里斯托弗·克罗基特(Christopher Crockett)