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地球春分啦!三体人,你们那里怎么样?

有一个特殊的日子,在这一天,太阳不偏不倚的直射地球赤道,南北半球将各自收到等份儿的阳光问候,我们的祖先顺应自然之意,智慧的称其为春分。现在我们对它的理解更近了一层,这一天既是季节之分,也是太阳直射位置从南到北的跨越之日。此时此刻,我国的很多地方正是春光明媚、杨柳青青、小麦拔节、油菜花香……那么对于已经进入航天时代,正在一步步走向深空的我们而言,太阳系其他星球上有没有春分?又会是怎样的一番景象呢?

地球春分时和太阳的位置关系以及阳光直射点

火星的春分,新年的开始

首先,按照地球上春分日的定义,所有围绕太阳公转,并且具有球体外形以及稳定自转轴的星球,都可以拥有春分。比如地球的近邻,排在内环轨道第四位,公转周期和自转轴倾角都与地球比较接近的火星,它不光有春分,这一天还是个大日子。

2024年11月12日,这一天是火星的春分日,同时,如果按照地球日1955年4月11日开始计算,这一天还是火星的第38个新年日,因为对于“火星人”来说,肆虐火星数月之久的沙尘暴天气终于在这天结束了,整个星球的天气将进入下一个周期。

火星的自转轴倾角大约是25度,地球是23度,两者非常接近,所以火星和地球一样也拥有四季,但是火星公转轨道相比地球更加的椭圆化,这就造成了火星近日点和远日点之间相差近4200万公里,距离因素再叠加上阳光入射角度的大幅度变化,从而造就了火星比地球更为明显的四季差异。

在冬季,火星处在近日点附近,一边的南半球被太阳直射加温,而北半球却逐渐进入极寒,温度能低至零下100多度,南北半球巨大的温差给大气运动提供了绝佳的条件,因此,尽管火星上大气极为稀薄,但速度高达每秒180米左右的狂风还是会卷起陆地上粉末一般的尘土,形成远在地球都能看到的漫天红尘。

而在春分日之后,随着太阳直射位置逐渐偏向北半球,此消彼长之下,南北半球的温差开始减小,原本给火星大气环流提供的能量被大大减弱,风速明显降低,所以沙尘也就随之落回地面了。随着天气的变化,整个星球都换了一个色号,这个变化之大即便是远在地球之上,借助小型望远镜就能看到。

NASA火星轨道探测器拍摄到的不同季节火星图

土星春分时,快来搞科研

土星是一颗巨大的气态行星,它位于围绕太阳公转行星的第六位,自转轴倾角约为27度,绕太阳公转一周需要29.4571年,所以,大约每隔14-15年土星才会发生一次春分或秋分。与其他行星不同的是,土星拥有全太阳系最神秘、最优雅、最有识别度的饰物——土星环,这条宽度超过数万公里,但厚度却只有十余米的条带,主要由冰块、尘埃构成。当土星春分这一天到来时,太阳将会垂直照射在土星环上,借助这个时机,我们能看到以往很难发现的一些“细节”。

比如在2008年7月至2009年8月期间,探索土星的人造航天器卡西尼号,超过60次环绕土星飞行,先后飞掠土卫六21次、土卫二7次、土卫一6次,以及土星的其他卫星,借助春分这一关键时间点,完成了一系列重要探测,获得了可观的科学成果。

土卫三十五的直径只有8公里,它处在土星A环外层42千米宽的环缝中,就是这样一颗毫不起眼的小天体,它所产生的引力作用在环缝边缘的物质上,使其垂直结构发生改变,根据投影长度估算,在引力拉动下其高度约为土星环厚度的150倍。类似的现象还出现在土卫十七和土卫十六对F环的拉扯作用上。正是借助土星环自身在内侧环上的投影,完美展现了“隐藏”在光环中的土星微小卫星对环缝边缘所产生的巨大影响。

而就在土星春分即将发生的2009年7月26日,卡西尼号在太阳近乎直射土星环的强光下发现了一颗直径只有400米左右的卫星,这么迷你的身形即便是放在月球周围怕也是不容易被发现呢!而对它的发现与探测,还是源于土星春分所创造的条件,当它在土星环上留下的长达41公里的影子时,它的行踪清晰的暴露在探测器之下。经过测算分析,这颗迷你卫星距离B环外侧480公里,几乎是悬浮在土星光环平面上空大约200米的位置,平日的它,几乎和背景光环融为一体。

卡西尼号2009年8月12日拍摄到的土星春分

放眼太阳系的其他区域,内环的石质行星如水星、金星,最大的气态行星木星,它们的自转轴倾角都很小,季节变化不大,春分的特征很不明显,几乎和日常时间没什么区别。值得一提的是天王星,它距离太阳约30亿公里,太阳光到达这里时能量强度已变得很低,所以这里非常的寒冷,气温在零下226度左右,同时,由于它的自转轴倾角达到了夸张的82度,就如同是躺在轨道上运行一般,再加上公转一周需要84年之久,所以,在这颗寒冷且黑暗的冰蓝之星上,你能见到太阳系数一数二的季节变化,以及常年都在刮着的甲烷风暴。

最后,让我们回到地球,大家在感受美好春意的同时,也要做好被日凌和地磁活动“侵扰”的准备。我们的地球同步轨道卫星与地球保持着统一的步调,要想达到这种运动效果,就只能将轨道架设在赤道上空,这就带来一个副作用,每当太阳、卫星、地球处在同一条直线的时候,来自太阳的强大电磁波将会对卫星信号造成干扰,这就是日凌现象,对于大家日常生活来说,可能影响并不大,只是你的卫星电视清晰度最近会不太好,但是对于重要卫星数据的接收就要做好短时中断的准备了。

对于信鸽运动的参与者来说,春分前后一段时间,由于太阳磁场和地球磁场之间特殊的位置关系,给较强地磁暴的发生提供了条件,所以大家在开展信鸽司放活动前,要更多的关注天气信息,尤其是空间天气预报,避免由于强地磁活动导致的信鸽少归巢甚至是不归巢。

北京天文馆 朱进 研究员 2015年春分前后在新疆拍摄到的极光

相信看到这里,大家已经体会到太阳系这样一个,只存在唯一恒星,以及宜居地球完美组合的好处了吧!

没感觉?

那你可以问问三体人!他们过的那种没有春分,没有节气,伽玛暴噼里啪啦的日子,是什么滋味!

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  • 原文链接https://page.om.qq.com/page/OdRSf1eIN34qIhJtUUb2I7Dg0
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