你有没有想过:太阳明明只是银河系里一颗普通的恒星,地球的“邻居”也有七八颗行星,但我们抬头却只能轻易看到太阳和月亮。那火星、金星、木星这些星球都去哪了?它们不是也在“同一个太阳系”吗?
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不是它们太远,而是它们太“暗”
我们首先得搞清楚一个误区:太阳系其他行星并不都远得离谱。金星距离地球最近时只有约4100万公里,火星最近时也才5500万公里,相比之下,太阳的平均距离是1.5亿公里,月球也有38万公里。按理说,它们应该更容易看到才对。
问题不在于“远”,而在于一个被我们低估的物理现象:亮度衰减。
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太阳能被我们看见,是因为它本身就是一个核聚变反应堆,能主动发光,表面温度高达5500℃,每秒释放的能量超过3.8×10²⁶瓦。而其他行星呢?它们不发光,只能靠太阳的光线反射。这个反射率叫“反照率”。
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举个例子,金星的反照率是0.65,算是非常高的了,它的亮度在夜空中确实能与星星争辉。但像火星,反照率只有0.15,土星更低。加上它们的表面积远小于太阳,即便全力反光,能“送”到我们眼中的光也少得可怜。
天文学上有个衡量天体视觉亮度标准,也就是视星等,它是一个对数尺度,星等值越小,说明星星越亮;星等值越大,说明星星越暗,每相差1等,亮度相差约2.5倍。
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太阳的视星等是-26.7等,月亮是-12.6等,而最亮的金星也只有-4.6等,火星一般在-2等左右。这个差距是指数级的,也就是说太阳比金星亮了约一亿倍。
所以,别怪你肉眼“瞎”,是它们亮度真的不够打动你。
为什么月亮能“上镜”?
说到底,月球也不发光,凭什么它就能稳居夜空C位?答案在于:它虽然不亮,但它离我们太近了。
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月亮离我们平均只有38.4万公里,是地球直径的30倍。它在天空中看起来的角直径约为0.5度,几乎刚好和太阳一样大。这意味着,它在我们视野中占据的“像素”非常多,哪怕亮度不高,也因为“够大”而容易被看到。
更关键的是,它始终围绕地球运动,不像其他行星那样“躲猫猫”。而且它的表面覆盖了大量反光性较好的火山岩,平均反照率约为0.12,不算高,但也不算差。
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最重要的是,它的“露脸时间”非常长。从古代到今天,人类每天都能与它相见,它成了我们夜空最稳定的“熟面孔”。我们对它熟悉到,就算它只露一丝边角,我们也能第一时间认出来。
而火星呢?它每779天才靠近一次地球;木星虽然大,但离我们整整6.3亿公里远,即使努力反光,也只是一个不太稳定的微光点。
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所以,月亮能上镜,不是因为它多能打,而是因为“离得近+天天见”,就像那个坐你隔壁的同事,哪怕再普通,你也一定记住了他的脸。
你其实“看”过其他行星,只是你不知道
很多人以为,除了太阳和月亮,夜空中其他亮点都是“星星”。但其实,你可能早就看过金星、木星、火星了。
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比如,那个黄昏时分西边最亮的光点,大概率就是金星。它在最亮的时候,甚至能在白天被肉眼捕捉到。NASA的数据显示,金星是除了太阳和月亮之外,最亮的自然天体。
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再比如,2022年6月,五大行星(金星、火星、木星、土星、天王星)曾罕见地在天空中排成一线,在天文圈引发轰动。但你可能从头到尾都没注意到,因为它们的亮度、颜色、运动轨迹并不引人注目。
这也揭示了一个真实又有点讽刺的事实:并不是它们“不可见”,是我们缺少识别它们的知识与习惯。
而我们常说宇宙遥远,但其实,阻挡我们看见太阳系其他星球的第一道屏障,并不是距离,而是地球大气层。
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这不是夸张,而是天文学的基本现实。地球表面包裹着一层厚达480公里的大气层,其中最关键的是对可见光干扰最强的对流层和臭氧层。
它们不仅让星光“抖动”,还过滤掉了90%以上的紫外线、红外线和X射线。对我们来说这是保护伞,但对望远镜来说,它就是一堵“光学墙”。
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这也是为什么,哈勃望远镜被送到地球外370公里的轨道运行,而不是放在地面上。1990年发射以来,哈勃的拍摄分辨率高达0.05角秒,能清晰看到冥王星表面的亮暗变化。
而同样尺寸的地面望远镜,如果没有大气扰动修正技术(自适应光学),连火星上的风暴都拍不清楚。
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更现实的问题是,你看到的天空,其实已经被城市灯光污染了。
根据国际暗夜协会(IDA)2020年的调查,全球80%的人生活在“天文观察无效区”。在北京、上海、广州这样的城市,普通人肉眼在夜晚能看到的星体不超过30颗,而在远离城市的高原或沙漠,可以看到近3000颗。
所以不是宇宙不够美,而是我们站的位置太“尘世”。你和火星之间,隔着的不只是5500万公里,还有满城的LED广告屏和一层厚厚的空气。
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