方圓15萬億公里共用一盞燈泡，太陽能夠照亮整個太陽系嗎？

2023/04/22

太陽和塞德娜

看到這個小亮點了嗎？你絕對想象不到，它就是給我們帶來光明和溫暖的太陽。太陽怎麼變成星星了呢？這是在塞德娜星球上看到的太陽。塞德娜距離太陽有125億公里之遙，最遠的時候可達1402億公里。它是目前為止已經發現的太陽系內距離太陽最遠的星球。

在塞德娜這里，太陽變成了一顆小「星星」。它還有多亮呢？還能不能照亮塞德娜呢？太陽能不能照亮太陽系的邊緣地帶呢？

恒星

宇宙中的恒星就像是黑暗中的一盞盞明燈。它們的光芒照亮了周圍的行星，讓行星有了白天和黑夜。而太陽就是太陽系中的那盞明燈。它發出的光芒照亮了太陽系中的各個星球。我們在地球上能夠切實感受到太陽給我們帶來的光明。

通常我們家用的燈泡一般在10~100瓦之間。燈泡的功率越大，燈泡的亮度就越高。那麼太陽這盞位于太陽系中心的「大燈泡」的功率是多少呢？太陽的總輻射功率為3.86×10^26瓦。這得相當于多少個100瓦的家用燈泡啊！

太陽

我們都有這樣的經驗。同樣是一盞燈，只要我們離得它遠了，它的亮度就變暗；離得近一些亮度就會亮一些。行星也是這樣的。它距離太陽近一些，它就會被太陽照得亮一些；距離太陽遠一些，它上面的亮度就會暗一些。

塞德娜距離太陽非常遙遠，它的近日點約為76天文單位（113. 7億公里），而遠日點約為937天文單位（1402億公里）。而太陽系的邊緣地帶更加遙遠。天文學家估計，太陽系的半徑范圍大約有10萬天文單位，或者是1.58光年、15萬億公里。

太陽和地球

那麼太陽這個大燈泡能不能照亮整個太陽系呢？我們可以用一個公式來計算一下：m=2.5lg（AU²）-26.7。

通過這個公式我們可以了解到太陽系不同星球上太陽的視星等亮度。這個公式中AU是天文單位。天文學家把地球到太陽的平均距離定義為1天文單位，也就是1AU=1.496億公里。公式中的-26.7就是地球上的太陽視星等亮度。而m就是我們想要知道的某個星球上的太陽視星等亮度。

因此，我們只要知道了某個星球到太陽的距離，就能知道那里的太陽會有多亮了。用這個公式來計算一下，我們將塞德娜到太陽的距離代入公式就會得出，它在近日點時，太陽的視星等為-17.3；在遠日點時，太陽的視星等為-11.85。

塞德娜那里的太陽

這兩個數值意味著塞德娜那里的太陽有多亮呢？我們把它們和地球上太陽的視星等，也就是白天時的亮度以及滿月的視星等，也就是十五的月亮亮度比較一下。滿月的視星等為-12.7。

塞德娜在近日點時，太陽的視星等和在地球上相差了9.4，和滿月相差了4.6。這意味著塞德娜那里的太陽亮度只有地球上的1/5800，是滿月亮度的69倍。塞德娜在遠日點時，太陽的視星等和在地球上相差了14.85，和滿月相差了0.85。這意味著塞德娜那里的太陽亮度只有地球上的1/870000，滿月亮度的1/2。

這麼看來，當塞德娜來到軌道的近日點時，太陽還是能夠照亮它的表面的。而當它位于遠日點時，它那里的白天還不如十五月圓之夜亮了。既然太陽無法照亮位于遠日點的塞德娜，那麼更加遙遠的太陽系邊緣地帶就更無法照亮了。