真实的太阳系示意图是怎样的?
真实的太阳系示意图是怎样的?
当我们搜索“太阳系示意图”时,通常会看到八大行星紧密围绕在太阳周围的图片。然而,这些示意图并没有按照实际的比例绘制,真实的太阳系远比我们想象的要广阔得多。
八大行星似乎都围绕在太阳周边,可真实的太阳系真有如此的“温暖亲近”吗?
在NASA官网下,有一个太阳系可视化模拟的网站——EYES ON THE SOLAR SYSTEM,能直观地浏览整个太阳系全貌。这个网站是根据最新天文观测和数理计算得到的真实数据可视化模拟而来的。
当你认真探索一遍这个网站后,你会发现实际上太阳和八大行星之间都相距甚远,而且放眼整个太阳系,就连其中最大的天体——太阳,也如同一粒尘埃一般大小。
离太阳和我们人类比较近的主要行星都在火星(Mars)轨道之内,也就是内行星——水星、金星、地球、火星。
而火星之外的浩瀚的外行星区域,深邃而渺茫,相距甚远,联系几乎遥遥无期。
当然,如果你不信,我们也可以拿数据自己验证一番。
这是《地球概论》中计算得来的太阳大小以及汇总的太阳系各行星参数,包括轨道半长径和行星赤道半径。图片来源:金祖孟编著的《地球概论(第三版)》。
根据这两种参数可以绘制出一幅比较真实的太阳系简化示意图。
在结构方面,由于各行星轨道倾角和偏心率都非常小,所以不考虑倾角和偏心率,各行星轨道可近似简化成处于同一平面的同心圆。
在大小方面,八大行星并非像网络和教科书上的示意图那样显而可见,就连最大的太阳放在内行星区域内也只不过是一个点而已。更别说最大的行星——木星,绘在图纸上估计用放大镜都不一定能看到。
显然,《地球概论》中的数据可视化结果也符合与NASA官网数据可视化的结果,太阳和八大行星放在整个太阳系中都如同一个点,璀璨星空中比起繁星点点,更多的是无尽的真空地带。
那么我们的太阳在太阳系中的有多渺小呢?
即使等比例放大内行星区域,太阳也依旧只是个点;再等比例放大至水星轨道区域内,太阳也仍然只是个点。
水星与太阳关系示意图(制图:惊鸿一瞥)
如果我们把太阳比作位于两个篮球场中央的一个篮球,那么即使是离太阳最近的内行星——水星,也只是在篮球场外围遥望太阳,而非紧绕太阳。连太阳都如此渺小,说地球是宇宙尘埃也不过分了。
所以,无论是网络上还是教科书上的示意图,这些示意图都未按天体体积和天体之间的距离实际比例绘制,只能反映出太阳系中的太阳与八大行星的排列关系。
在科普教学中,如果要让学生了解到地球的宇宙环境,明白地球为什么是“人类宇宙中唯一的家园”和保护地球家园的重要性,最好能够利用上具有科学性的示意图,给学生带来思考和启发,否则就会像问题地图那样误导我们的空间认知。
而且,对于地理老师来说,在讲高中地理必修一第一堂课——地球的宇宙环境时,如果能够利用这个网站进行教学,我相信比起照着教材照本宣科式的教学,这种实验和探索式的教学更具有吸引力和说服力。
最后网站链接放这了,有两个:
一个是SSD,提供比较权威且最新的太阳系天体系统及系统内各天体的参数信息;
另一个是EYES ON THE SOLAR SYSTEM,也就是上文提到的比较真实的太阳系可视化模拟场景