【科普】《哆啦A梦》中涉及的天文知识(下)

作 者 :南 鱼 座 a l p h a
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天龙座
出木衫对天龙座的补充很到位啦(中间混入了一张人马)。






《人鱼大海战》中苏菲亚的故乡——御夫座
接下来是『人鱼大海战』的一个镜头。





大雄一群人提出寻找苏菲亚的故乡,小夫猜测可能是“御夫座”。







天蝎座
截图出自『在银河钓星星』,各位有没有认出天蝎座呢?


仙后座
小夫首先介绍了“仙后座”。 小夫发型的比喻……我以前怎么没想到……









仙后座的实拍&手绘。 仙后座附近有“灵魂星云”和“心脏星云”两个著名星云。


大雄挡不住小夫的演技。



仙女座和飞马座
气不过的大雄无奈之下回家,这时小哆啦也在观星。接着…把仙女座变成了“铜锣烧座”,注意看图五的星象仪(印象里看过一集可以把云操控成各种形状)。




仙女座实际上和飞马座是连在一起的(图三是拼接成的)。




猎户座与中国古代的参宿
“今夕何夕,见此良人” 古诗中常见的“参宿”就在猎户座。 猎户座是冬季星座,而“商宿”在天蝎座——它是一个夏季星座。 猎户和天蝎一方升起一方就落下,所以也就有“人生不相见,动如参与商”的说法。





大熊座与北斗七星
北斗七星位于“大熊座”,由天枢、天璇、天玑、天权、玉衡、开阳、摇光七颗星组成。



“小夫座”
小夫座(认真)。



哆啦A梦中的星座形象
武仙座感觉挺可爱的。

追小夫的那只蝎子就是天蝎。

天鹰座代表的天鹰和牛郎织女。

这张图里代表的星座有:天龙座、蛇夫座、巨蛇座、狐狸座、小熊座、海豚座。

星等
概述
“星等”是衡量恒星亮度(光度)的物理量。




“星等”的创立背景及划分尺度
接着讲楼上的星等。 起源(引用): 公元前二世纪,古希腊天文学家喜帕恰斯在爱琴海的罗德岛建立观星台,并在天蝎座看到一颗陌生的星。 为了描述这颗前人没有记录的星星,他决定绘制一份详细的星图。经过顽强的努力,这份标有上千颗恒星位置和亮度的星图诞生了。 喜帕恰斯将恒星按照亮度分成等级,最亮的二十颗作为一等星,最暗的作为六等星,中间又有二等星、三等星、四等星、五等星。 星等值越小,星星就越亮;星等的数值越大,它的光就越暗。
星等的分类:“绝对星等”与“视星等”
星等又分为“绝对星等”和“视星等”(目视星等)。
视星等指的是从地球上看到的星体的亮度,但它并不是星体的真实亮度。因为随着距离的增大,我们看到的亮度也会随之衰减,一颗原本很亮的星可能因为距离我们太远而看起来黯淡。
绝对星等呢,说的就是星体固有的亮度了。它是这样定义的:把天体假想置于距离 10 秒差距处所得到的视星等。
这里的“秒差距”是一个长度单位,1秒差距约等于3.26光年。也就是说,我们为了消除距离对亮度衰减的影响,把所有的星体和我们的距离假设成一样之后再去测量,这样得到的视星等就称为绝对星等。

星等的延伸问题:夜空中最亮的星是哪一颗?
为了回答这个问题,我们还要再讨论几个条件。
①夜空是指有月亮的夜空还是没月亮的夜空呢?
②众所周知有一些天体本身不发光(比如行星),但是行星可以反射太阳光而被我们看见。所以这里的星包不包含这些天体呢?
如果我们的讨论范围包含月亮,那最亮的星就是它啦。如果我们只考虑恒星,那么夜空中最亮的星就是大犬座主星——天狼星(如图)。 稍后再介绍一种特别的“天体”——铱星。



铱星与铱星闪光
“铱星”其实就是人造卫星。 美国铱星公司曾经发射了六十六颗用于手机全球通讯的人造卫星,这些人造卫星就叫铱星。 至于为什么要叫铱星,这里还有一段历史(引用): 为了保证通信讯号的覆盖范围,获得清晰的通话讯号,初期设计认为全球性卫星移动通信系统必须在天空上设置7条卫星运行轨道,每条轨道上均匀分布11颗卫星,组成一个完整的卫星移动通信的星座系统。 由于它们就像化学元素铱(Ir)原子核外的77个电子围绕其运转一样,所以该全球性卫星移动通信系统被称为铱星。 后来经过计算证实,设置6条卫星运行轨道就能够满足技术性能要求,因此,全球性卫星移动通信系统的卫星总数被减少到66颗,但仍习惯称为铱星移动通信系统。
关于铱星,还有一个可以用肉眼观测的现象——“铱星闪光”。 铱星都有三块表面极其光亮的铝天线,它们像镜子,能将阳光反射到地面,在地面 形成几千米宽的一条光带。光带扫过的地方,观测者会看到铱星很快变亮,持续几秒钟后又很快变暗消失。这就是铱星闪光现象。
流星和流星雨
定义
流星的产生概述请看出木杉同学的讲解。







产生原理
我们知道地球在绕太阳公转(轨道是一个以太阳为焦点的椭圆)。同样的,星际物质也在绕太阳运动,它们和地球一样也有自己的轨道。当地球和星际物质恰好运行到一个彼此靠近的位置时(如图二),星际物质就会被地球的引力捕获,成为“流星”。


分类——偶发流星与周期流星
流星呢,又分为“偶发流星”和“周期流星”。

顾名思义,如果流星在“出现的时间”、“出现的天区(方向)”上是随机的,那这种流星我们就称为“偶发流星”。 相反的,还有一类流星常常周期性地出现在同一个天区(方向),这种流星便是“周期流星”。
辐射点与命名
现在讲讲辐射点与流星的命名。 实际上,发生流星雨时,每个流星体的运动方向都基本一样,换句话说,它们各自的运动轨迹可认为是互相平行的。但是由于眼球成像的透视关系,我们看到的流星并不平行,而是呈放射状滑落。将我们看到的流星轨迹反向延长,它们交汇的那一小块区域就称为“辐射点”。 通常以流星雨辐射点所在天区的星座给流星雨命名,比如“英仙座流星雨”、“猎户座流星雨”…如此种种。


彗星



彗星是太阳系内很有意思的一种天体。它和上文讲的流星有着相似的外观,不同的是彗星通常更亮,也有更多的时间供人观测(不像流星那样转瞬即逝)。下图中出木衫和小哆啦已经为我们讲述了彗星的一些基本信息,不过,为了对这个天体有一个更全面的了解,我们还要继续深入下去。






定义
我们从彗星的定义说起。 彗星呢,是太阳系中一种“亮度”和“形状”会随“与太阳的距离”的变化而变化的天体。 为什么它的亮度和形状会发生变化呢?要解释这个问题,我们还需再了解一下彗星的结构和运行轨道。
结构
一般彗星是由彗头和彗尾两大部分组成。其中彗头包括彗核、彗发和氢云;慧尾又分为尘埃尾与离子尾两种。大体结构如图。

彗核是彗星的本体。它处于彗星中心的,由岩石、尘埃和冰冻的气体组成。 当彗核被太阳加热时,其内部冰冻的气体将会升华(也可能被点燃),成为环绕在彗核周围的大气。这层大气就称为彗发。
有的彗星在彗发的外面被一层由氢原子组成的巨云所包围,它就是“氢云”,其直径可达 100至1000 万公里。
彗尾是彗星最让人心醉的一部分(虽然它可能含有剧毒——杏仁味的“氰”)。当彗星接近太阳时,太阳辐射和其喷射出的带电粒子流(太阳风)会让彗星内的气体和被蒸汽吹走的尘埃粒子形成两条光带——它们就是彗尾。 “尘埃彗尾”随彗星轨道表现弯曲状态,呈黄色,它是由太阳辐射的斥力而产生;“离子彗尾”是笔直的,呈蓝色,它由太阳风推动产生。
轨道
彗星的轨道有椭圆、抛物线和双曲线三种。椭圆轨道的彗星为周期彗星,另外两种轨道的为非周期彗星。如图(红色的为抛物线),很明显,只有椭圆是封闭的曲线,抛物线与双曲线都往两侧无限延伸——也因为如此,某些彗星的命运自从它们诞生之时就已注定:它们或以抛物线或以双曲线的轨道向太阳奔赴而来,只见一面,就再次离开太阳系向星际流浪。

定义回顾
讲彗星定义的时候楼主抛出了一个问题:为什么说彗星的“形状”和“亮度”会随“与太阳距离”的变化而变化呢?讲完彗星的结构与轨道后,相信你已经猜到答案了。由于周期彗星会一次次地接近太阳,而每次接近都会由于“太阳风”和“太阳辐射”损耗本体,在这样的不断接近与损耗中,彗星的形状与亮度也就不断发生变化。像这样损耗到极限,周期彗星便会迎来生命的终点——瓦解。还有需要注意的一点是“彗尾”的朝向总是与太阳背离(如图)。

图一是剧中(《彗星亮晶晶》)出现的彗星。值得一提的是背景里的星空是真实绘制的(工匠精神啊),在彗星的右侧可以看见“金牛座”的一部分。 另外图二中也出现了“猎户座”。



彗星和流星的区别
从时间上看,彗星可观察的时间长,流星则转瞬即逝;从大小上看,彗星的体积远大于流星。流星是坠落地球的过程中与大气摩擦从而被我们看见,彗星则不会坠落地球;彗星的碎片可产生流星,流星不会变成彗星。下图是彗星的目视效果。

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