行星冲日会合周期

合集下载

观察木星冲与火星冲

◎文图中国科学院国家天文台郭红锋你知道吗？2018年5月最重要的天象是于5月9日发生的木星冲日，接下来有6月的土星冲日和7月的火星冲日。

所以，我们在这一期会为大家介绍冲日的概念和观测方法，让我们一起来看看吧！观察木星冲与火星冲天文动手做-观测活动（15）科迷街行星的“冲”，描述了行星在围绕太阳公转时运行到的一个特殊位置，这个位置就是从地球上观察行星与太阳的夹角为180度，即天体与太阳各在地球的两侧。

冲的英文是Opposition，更直接地表示了行星与太阳相对的意思。

与冲相对的位置为合，行星在合的时候位于太阳背后，被太阳遮蔽无法看到（见图1）。

图1 行星冲示意图58所谓行星“冲日”，就是行星位于冲的位置的那一天。

这一天是一年中距离地球最近的时候，因此也最亮，所以是观察这颗行星的最好时机。

位于其近日点而恰逢地球位于其远日点时发生的“冲”球距离该行星最近的时候，此时发生的“冲”称为“大冲”但有的行星椭圆偏心率小。

径、给出太阳系8颗行星有关参数，四、行星的“大冲”三、行星“冲”的周期太阳系里只有地球轨道以外的行星有“冲”的天象。

行星冲日的周期（也叫回合周期），取决于行星公转周期与地球公转周期二者是否接近。

比如，火星公转周期比较快（687天），所以她与地球相遇成冲的位置要花费长一些时间，大约780天。

要观测土星的一些细节，例如土星美丽的光环，需要用更大的望远镜, 一般在40倍以上。

行星冲日

行星冲日行星冲日简介冲日（英文：opposition），简称冲，是由地球上观察天体与太阳的位置相差180度，即天体与太阳各在地球的两侧的天文现象，相对于冲日的现象为合日。

所谓行星冲日，是指地外行星运行到与太阳、地球形成一条直线的状态。

一般来讲，冲日时，行星最亮，也最适宜观测。

2013年，天王星的冲日发生在10月3日，整夜可见，视星等为5.7等，肉眼难以分辨，观测时可借助望远镜。

冲日依照选择天球座标的不同，可分为黄经冲与赤经冲，而前者为常用冲日之定义（太阳与天体的黄经相差180°）。

冲日前后是观测天体的好时机，因为天体在冲的位置时，当太阳下时天体则刚从东方地平线升起，至午夜时份天体的地平位置最高，至翌日的日出前天体才西下，所以天体整夜皆可见，这时天体与地球的距离也是在一年中最接近，视直径最大，是最亮的（最亮的定义只适用于行星与小行星等）。

因为地球与行星的轨道非正圆之关系，天体在近日点前后的冲较接近地球，亮度也是历次冲日之中最亮的，这个冲即大冲（例如2003年8月下旬的火星大冲），相对于其他的冲日即称小冲或直接称冲日。

理论上除太阳、地球与地球轨道内天体（如内行星等）之外，其余所有天体皆可有冲日现象发生，现多用在太阳系内运行之天体（如外行星、小行星、彗星等）。

根据地球与该天体的会合周期，该天体相对于地球在每年有一至两次冲日（绝大部分时间只有一次），一般天文年历皆有列出各太阳系天体冲日时刻。

天文学家们把太阳系内的八大行星分为两大类：以地球为基点，一类为地内行星，一类为地外行星。

顾名思义，地内行星就是运行轨道在地球以内的行星，包括水星和金星；地外行星是轨道在地球以外的行星，包括火星、木星、土星、天王星和海王星。

这两大类行星在空中运行自然大不相同，地内行星的运动有四个特殊时期，分别为下合、上合、东大距和西大距；地外行星的运动也有四个特殊时段，分别为合、冲、东方照和西方照。

地外行星才会出现冲日现象，地内行星是绝对不可能发生冲日。

天文学常用简单公式

天文学常用简单公式编辑人：丛雨1.视运动和天球坐标系(1)地平高度h 与天顶距z 的关系90z h=︒-(2)天体上中天时的地平高度90h δϕ=︒--天体下中天时的地平高度90h δϕ=+-︒其中δ是天体的赤纬，φ是地理纬度，北纬取正南纬取负。

(3)恒星时S 与时角t 的关系（对于任意一个赤经为α，时角为t 的天体）S tα=+春分点赤经为0h ，所以春分点的时角即为当前的恒星时。

(4)球面三角基本公式（大写字母为角，小写字母为边）sin sin sin sin sin sin a b c A B C==cos cos cos sin sin cos cos cos cos sin sin cos a b c b c AA B C B C a=+=-+(5)球冠的表面积（h 为球冠高度，R 为球的半径，r 为球冠的底面半径）222()S Rhr h ππ==+2.望远镜(1)角放大倍率：物镜焦距÷目镜焦距(2)极限星等（望远镜口径为D ，肉眼极限星等取6等，瞳孔直径d 一般取6或7mm ）65lg Dm d=+(3)角分辨率（θ以弧度为单位，λ为观测波长）1.22Dλθ=对于光学望远镜（取λ=550nm ，θ以角秒″为单位，D 以毫米mm 为单位）上式简化为140Dθ=(4)薄透镜成像公式（焦距f ，凸透镜焦距为正、凹透镜焦距为负；物距u ；像距d ，实像取正号、虚像取负号）111f u d=+(5)底片比例尺（焦距为F 的望远镜或相机，实际角直径α与像平面上的长度l 的比值）206265(/)mm l Fα="3.角直径(1)球形天体的角直径（天体的距离d 普遍远大于其半径R ）2Rd θ=准确的式子为2arcsin R dθ=。

需注意角度与弧度的换算。

同理，一段距离或长度l 在距离d （d l ）处张角的弧度大小l d θ=。

根据秒差距的定义，1AU 在1pc 外的张角大小为1角秒，由于1rad =206265ʺ，则1pc =206265AU 。

太阳系八大行星简介讲解

金星之所以有较高的反照率，主要是它周围有着浓密的大气。金星大气的成分以二氧化碳为主，约占97%，地球大气中的二氧化碳约占万分之三到五，从人体内呼出来的二氧化碳也只有 4%左右。
在金星上空30-40千米的大气层中，还布满一层厚25千米的浓密云层，它们不是由水雾组成，而是由腐蚀性很强的浓硫酸雾组成。
人类赖以生存的美丽的家园地球是一个略为扁平的椭圆球体，与太阳系其他行星比，地球的体积比最小的冥王星大 110倍，是最大的木星的 1/1316。。地球的年龄约为46亿岁，科学家预测，它的寿命约为 90~100亿年，地球由地壳、地幔、地核组成。就像鸡蛋可分为蛋壳、蛋白和蛋黄一样。
火星
土星上也有四季之分，不过每季时间很长，每个季节相当于地球上的7年多，即使夏季也极其寒冷。
土星有7道光环，最宽的环约为2.5万千米，构成环的物质是直径介于4厘米和30厘米之间的冰块。
土星最里面是岩石核心，其直径有2万千米。在岩石核心外面包围着5000千米厚的冰壳，再外面是8000千米厚的金属氢，最外面是大气。土星表面温度约为-140°C
通常有两种方法：一是投影法。通过望远镜，
把太阳投影到一张白纸上进行观察。二是目视法。
在望远镜的物镜(前方)装上滤光镜，再进行观察。天文爱好者可以用烧电焊用的黑玻璃，也可以用X 光底片或电脑软盘的磁片，几张重叠起来制成眼镜，戴上它用双筒望远镜观察水星凌日。
金星——最亮的行星
除了太阳和月亮，天空中最亮的天体就是金星。金星最亮的时候，比著名的天狼星还亮14 倍。金星离太阳比地球离太阳近约1/3，它得到的太阳光照比地球得到的多1倍。另外，它的反照率特别大，在所有行星中名列第一。

1.1 宇宙中的地球

像太阳这样的恒星有1000多亿颗。
星座 (88个)
明亮的行星

在椭圆轨道上环绕恒星运行的、近似球状的天体.行星质量比恒星小，本身不发光靠反射恒星的光而发亮(土星)
圆缺多变的卫星

环绕行星运转的天体.( 月球)
一闪即逝的流星

系的天体,它围绕太阳运动,经过地球附近时,由于地球的引力,使它改变轨道向地球接近,并进入大气层产生热能，这些热能可使流星体熔化和燃烧,产生光 .（狮子座流星雨）
二、天体：
宇宙间物质的存在形式，它包括星云、恒星、行星、卫星、彗星、流星等自然天体人造卫星、航天飞机、宇宙飞船等人造天体。
注：不作特殊交代的天体均指自然天体
判断一个物体是否为天体的方法——着眼于“三”
①一看位置：它是不是位于地球大气层之外,独立存在于
宇宙中。进入大气层或落回地面的物体不属于天体。
我们的家园——地球
中国古代就有盘古开天辟地的故事，古希腊神话讲开天辟地时，传说宇宙是从混沌之中诞生的，最先出现的神是大地之神——该亚。天空、陆地、海洋都是由她而生，因此人们尊称她为“地母”。
月亮
月亮女神的名字叫阿尔特弥斯，同时她也是狩猎女神。月球的天文符号好
象弯弯的娥眉，同时象征着阿尔特弥斯的神弓。每当夜幕降临，一轮明月升上夜空，清澈的月光洒满大地，让人产生无数情思遐想。文人墨客更是对月亮倍加青睐，唐代诗人张若虚的“江上何人初见月，江月何年初照人”，还有宋代文学家苏轼的“明月几时有，把酒问青天”，都可称得上是脍炙人口的咏月佳句。
这世界唯有两样东西能使我们的心灵受到震撼：一是我们头顶上灿烂的星空，一是我们内心崇高的道德准则。 ——康德

行星冲日会合周期课件

观测天文现象
行星冲日会合周期有助于观测天文现象，如行星连珠、行星交汇等。
航天器轨道设计
优化航天器轨道
行星冲日会合周期有助于优化航天器的轨道设计，降低燃料消耗。
航天器交会对接
利用行星冲日会合周期，可以预测航天器交会对接的时间和位置。
航天器任务规划
通过行星冲日会合周期，可以合理规划航天器的任务路线和时间。
行星冲日会合周期的分类
按行星分类
根据行星的不同，行星冲日会合周期可以分为金、木、水、火、土、天、海等类型。
按周期分类
根据行星冲日会合周期的长短，可以分为短周期行星和长周期行星两类。短周期行星如金星和水星，它们的冲日会合周期较短，而长周期行星如火星和木星，它们的冲日会合周期较长。
02 行星冲日会合周期的计算
计算方法
定义行星冲日会合周期
注意事项
行星冲日会合周期是指行星连续两次冲日的时间间隔。
在计算时需要考虑地球和行星的轨道偏心率、地球和行星的赤道岁差、地球和行星的章动等因素的影响。
计算公式
行星冲日会合周期 = 行星公转周期 + 地球公转周期 - 行星与地球的相对速度。
计算工具
行星轨道数据
需要获取行星的轨道数据，包括偏心、近地点幅角、升交点赤经
概念
行星冲日会合周期是描述行星轨道运动的重要参数，它决定了行星与地球之间的相对位置和运动规律。
行星冲日会合周期的特性
周期性
行星冲日会合周期具有周期性，即行星绕太阳运行一周的时间是固定的，不会因为其他因素而改变。
规律性
行星冲日会合周期具有规律性，不同行星的冲日会合周期不同，但它们都遵循着开普勒定律和牛顿引力定律。

地球概论课后习题答案

地球概论课后习题答案第一章(地理坐标与天球坐标）参考答案1.1地理坐标：纬线和经线、纬度和经度、整圆与半圆……1.2地球上的方向（地平面）：南北极、南北半球、东西半球、东方西方2.1引出两个重要概念：天球周日运动、太阳周年运动2。

2天球坐标：天球大圆及其两极地平圈：Z、Z′；子午圈：E、W；天赤道：P、P′卯酉圈:S、N；黄道:K、K′；六时圈:Q、Q′2。

3天球坐标：天球大圆的交点：子午圈与地平圈：S、N;子午圈与天赤道：Q、Q′子午圈与卯酉圈:Z、Z′；子午圈与六时圈:P、P′天赤道与地平圈：E、W；天赤道与黄道：、黄赤交角（ε=23°26′）2。

4第一赤道坐标系:时角,右旋坐标系,与天球周日运动(地球自转）相联系, 天球周日运动方向向西,时角向西度量.第二赤道坐标系：赤经，属左旋坐标系，与太阳周年运动相联系，太阳周年运动方向向东（地球向西），赤经向东度量.2.5第二赤道坐标系（δ, )、黄道坐标系（，)均以为原点，所以有：（0°、0h）、（0°、0°)2.6在黄道坐标系中:P（90°-ε，90°）；在第二赤道坐标系中：K（90°—ε,18h）2.7西南方半空（地平坐标系）2。

8当δs=hs,ts= As时，地处南、北两极（即地平坐标系与第一赤道坐标系完全重合在一起）2.9已知:S＝t＝Q=6h38m，t★=21h50m，故根据公式：S＝t★＋★有：★=-15h12m（8h48m）2。

10t＝2h39m2.1190°—35°+ε=78°26′，90°—35°+ε=31°24′2。

12（答案顺序）太阳黄纬(）、太阳黄经()、太阳赤纬（δ）、太阳赤经(）春分(）：0°、0°、0°、0h；夏至（)：0°、90°、ε、6h秋分（）：0°、180°、0°、12h；冬至（）:0°、270°、—ε、18h2.13（答案顺序)高度（h）、方位（A）、赤纬（δ）、时角(t)、赤经(）天顶Z：90°、任意、31。

行星冲日

行星冲日行星冲日简介冲日（英文：opposition），简称冲，是由地球上观察天体与太阳的位置相差180度，即天体与太阳各在地球的两侧的，相对于冲日的现象为。

所谓行星冲日，是指地外行星运行到与太阳、地球形成一条直线的状态。

一般来讲，冲日时，行星最亮，也最适宜观测。

2013年，天王星的冲日发生在10月3日，整夜可见，视星等为5.7等，肉眼难以分辨，观测时可借助望远镜。

冲日依照选择天球座标的不同，可分为黄经冲与赤经冲，而前者为常用冲日之定义（太阳与天体的黄经相差180°）。

冲日前后是观测的好时机，因为天体在冲的位置时，当太阳下时天体则刚从东方升起，至午夜时份天体的地平位置最高，至翌日的日出前天体才西下，所以天体整夜皆可见，这时天体与地球的距离也是在一年中最接近，视直径最大，是最亮的（最亮的定义只适用于行星与小行星等）。

因为与的轨道非正圆之关系，天体在前后的冲较接近地球，亮度也是历次冲日之中最亮的，这个冲即大冲（例如2003年8月下旬的），相对于其他的冲日即称小冲或直接称冲日。

理论上除、地球与地球轨道内天体（如等）之外，其余所有天体皆可有冲日现象发生，现多用在内运行之天体（如、、等）。

根据地球与该天体的，该天体相对于地球在每年有一至两次冲日（绝大部分时间只有一次），一般天文年历皆有列出各天体冲日时刻。

天文学家们把内的分为两大类：以地球为基点，一类为，一类为。

顾名思义，就是运行轨道在地球以内的行星，包括和；是轨道在地球以外的行星，包括、、、和。

这两大类行星在空中运行自然大不相同，的运动有四个特殊时期，分别为、上合、和；的运动也有四个特殊时段，分别为合、冲、和西方照。

才会出现冲日现象，是绝对不可能发生冲日。

所以可以从行星在空中的位置判断它是属于地外或地内。

在地球轨道以外，当太阳把行星和地球分开180度时，简称“合”，合时，行星与太阳同升同落，掩埋在太阳的光辉中，人们无法观测到。

当行星与太阳的黄经相差90度时，称为“”——行星在太阳以东叫，在太阳以西叫西方照。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

两次冲日时间间隔不等于土星的一半。选项AC错
误，BD正确。
拓展:
太阳系各行星几乎在同一平面沿同一方向绕太阳作圆周运动。当地球恰好运动到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”
行星冲日会合周期公式:
1/会合1周 1期=11/内行星周期-1/外行星周期
即: t T T ' (因
期与地球公转周期T越远离。因此，其会合周
期越小。当行星公转半径r →∞时,公转周期 →∞，其会合周期最小,t→地球公转周期T 。
•
式中T是地球的公转周期.T =365.2596 是行
星公转周期, t是会合周期。
• 太阳系内8大行星公转周期
• 水星： 0.24年（88日）金星： 0.62年（225日）地球： 1年（365日）火星： 1.88年（687日）木星： 11.86年（4333日）土星： 29.46年（10760日）天王星：84年（30799日）海王星：165年（60192日）
19．太阳系各行星几乎在同一平面沿同一方向绕太阳作圆周运动。当地球恰好运动到某地外行星和太阳之
间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为 “行星冲日”。据报道2014年各行星冲日时间分别是：1月6日木星冲日；4月9日火星冲日；5月11日土星冲日；8月29日海王星冲日；10月8日天王星冲日。
已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表，则下列判断正确的是
11 1
t T T'
再见！
)
这是一个非常简洁漂亮的公式：会合周期的倒数等于快慢行星周期倒数
之差。
宇宙背后完美的规律性令人倾倒折服。
1 1 1 t T T'
•
由上式可知，内外行星越接近地球，其公转
周期与地球越接近，其会合周期t就越大。当行星公转周期 =地球公转周期T 时，其会合周期 t→∞ 。
•
相反，地球内外行星越远离地球，其公转周
行星冲日会合周期
山西省临县一中高玉清 2014年8月2日
天体系统的层次
天
体
系
太银总
统的
地月系阳河星
隶
系系系
属
关
系
奇特的天文现象
凌日发生时地球上的观测者可看到日面上有一小黑点缓缓移动。
如：当金星与太阳、地球排成一条直线时，就会发生金星凌日。
例:2014年高考理综测试题（课标I）物理试题19
地球的公转半径为R，周期为T，地外行星的轨道
半径为r，公转周期为。某行星连续两次冲日时
间t里，地球多公转一周，故有
。由开普
勒第三定律有
，代入地球公转周期 =1
年，解得
年。由此可知，地外行星的冲日
间隔都大于1年，不可能每年都冲日。海王星冲日间隔最短；代入数据可知，木星的冲日间隔为年1121 ，因此，在2015年内一定会出现木星冲日。天王星
地球火星木星土星天王星海王星
轨道半径 1.0 地外行星每年都会出现冲日现象
B．在2015年内一定会出现木星冲日
C．天王星两次冲日时间间隔为土星的一半
D．地外行星中，海王星相邻两次冲日时间间隔最短
• 解析：本题考查开普勒行星运动第三定律，中等
难度。设从某次冲日到下次冲日的时间间隔为t，
太阳系各行星的会合周期
行星名称
会合周期t/天
水星金星火星木星土星天王星海王星
115.93 583.92 779.93 398.88 378.09 369.66 367.49
结论
行星某次冲日到下次冲日的时间间隔为行星冲日会合周期:
行星冲日会合周期公式: 1/会合周期=1/内行星周期 -1/外行星周期