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【科普】若有一顆行星一直躲在太陽后面,人類是否能察覺到它的存在?
2023/03/25

太陽是太陽系中當之無愧的「老大」,與它相比,即使是太陽系中體積最大的行星——木星,也顯得相當渺小,就更不用說比木星還要小得多的地球了。

根據科學家的估算,太陽的體積大約是地球的130萬倍,據此我們完全可以想象出,在太陽的遮擋之下,它后面的很大一片區域應該都是我們無法直接觀測到的。那麼問題就來了,倘若有一顆行星一直躲在太陽后面,人類是否能察覺到它的存在呢?

答案當然是肯定的,一個直接有效的途徑就是人類發射到太空中的各式各樣的探測器。

比如說于1990年發射的「尤利西斯」(Ulysses)號,就是一個旨在探測太陽兩極區域的探測器,由于這個探測器的運行軌道幾乎垂直于黃道面(即地球公轉軌道所在的平面),因此它就可以從太陽的「上方」或者「下方」,直接觀測到「太陽后面」的區域。

又比如說于2006年發射的「日地關系天文台」(STEREO)包含了兩個太陽探測衛星,它們分別稱為「STEREO-A」和「STEREO-B」,其任務是從不同的角度對太陽進行立體觀測,其中「STEREO-A」運行在地球公轉軌道的「前方」,而「STEREO-B」則運行在地球公轉軌道的「后方」,它們也可以直接觀測到我們在地球上看不到的被太陽遮擋的區域。

實際上,就算是在火星上四處張望的火星車,也是有機會看到「太陽后面」的,要知道火星與地球的公轉運動并不是同步的,每隔兩年多,火星就會與地球就會分別位于太陽兩側。

也就是說,從我們地球人的角度來看,每當到了這個時候,火星就運行到了「太陽后面」,如果真有一顆行星一直躲在太陽后面,那人類的火星車只需要「抬頭」看看,就可以發現它的存在,畢竟行星都會因為反射太陽光而閃閃發亮,這很容易觀測得到。

(↑「好奇號」火星車拍攝的地球)

退一步講,在木星的「幫助」下,即使不用這些探測器,人類依然可以從地球上觀測到太陽后面的區域中到底是什麼情況。

由于引力的作用是相互的,因此當行星圍繞著恒星公轉的時候,恒星其實也會因為行星的引力作用而出現有規律的「擺動」 ,我們可以將其簡單地理解為,行星和恒星其實都在圍繞著它們的共同質心做圓周運動,在這個過程中,行星的質量越大,恒星自身的質心與這個「共同質心」的距離就越遠。

作為太陽系中質量最大的行星,木星的質量大約為太陽的千分之一,這使得它和太陽的共同質心與太陽自身的質心之間的距離達到了大約74.23萬公里,這大概是太陽半徑的1.07倍,而這也就意味著,太陽和木星的共同質心,其實是落在了太陽表面之外。

另一方面來講,地球與木星的公轉運動同樣也不是同步的,它們的相對位置也會隨著時間的推移而不斷變化,在這個過程中,當地球運行到與木星和太陽的連線垂直的位置上的時候,地球上的人類就可以看到,木星的引力會將太陽「拽」離它原來的位置,在這種情況下,人類就可以從地球上直接觀測到原本被太陽遮擋的區域。

綜上所述可知,如果真有一顆行星一直躲在太陽后面,那人類肯定可以察覺得到它的存在。

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