离太阳最近的是黄道,为啥不是黄道气温比赤道高呢?

老有人问太阳系的上方下方等问题,因此要说清楚这个问题,我们就要首先解决太阳系的上方和下方问题。

简单来说,太阳系没有上方和下方。

太阳系不但没有上方和下方,也没有左方和右方。因为上下左右是地球人类在地球上的概念。地心有引力,把人类牢牢固定在地球上,人们脚踏实地就把它叫下,而相反的天空就叫上,把自己的左手叫左边,把右手叫右边。

这是千万年来人类形成的共识,因此可以相互交流。但在太空是没有这个概念的。太阳系就像个大盘子,盘子中央是太阳,八大行星和各种天体都炸围绕着太阳转,这个转不是在一个实体上滚动,而是漂浮在太空中,不着边际的运动者。如果人类在太空观察这个盘子,从不同角度就可以看到这个盘子竖着或者躺着,上下左右随时可以颠倒。(见上图)

人类就在太阳系并不算大的一个行星上,这个球只有太阳质量的0.0003%,也就是33万分之一大小。当旅行者1号在64亿千米距离回眸一瞥,拍下了地球那张惊世骇俗的照片时,我们看到的只有一个像素般的模糊光点,就在那个光点上,生活着70多亿人口,这些人有五花八门的心思,大言不惭的对太阳系乃至宇宙评头论足。

在地球上,上下左右也是相对的。

地球是圆的,这个圆球四周各方各面都站着坐着躺着人类,美国在西半球,中国在东半球,这当然也是人们自己定下的规矩,但中美各在地球的一边是客观存在。如果把我们这边叫上面,老美那边就叫下面,反之亦然。世界各国的人们都指着天上,说那是上面,四面八方就都是上面,而只有地球核心是下面了。

地球有一个虚拟的轴,看不见摸不着,地球自转就是围绕着这个轴旋转,这个轴的两边就是南北极。地球一边自转,一边围绕着太阳公转,围绕着太阳公转的轨道面就叫黄道,太阳系所有的行星和天体,基本都在这个黄道面附近的轨道运行。

如果北极为上,那南极那边就是下了,而南极为上,北极那边就是下了。地球自转轴虽然并不是垂直于黄道,偏了23.44°,但南北极大致在黄道面的两边,你说黄道哪边为上,哪边为下呢?

假设我们在太空中,遥看到太阳系的运行状态,不同的位置会看到太阳系黄道竖起来或者躺着,或者倾斜着。就会知道这种状态是没有上下左右之分的,你一定要确定一个上下左右,取决于你处于什么位置上观测。而且太阳还带着八大行星等拉七杂八的天体,围绕着银河系中心,以每秒约250km速度公转呢。(见上图)

恒星系统是如何形成的。

太阳系所有天体都在黄道位置附近运行,是由于太阳系形成机制导致的,而且这种机制基本适用于所有恒星系统,也就是说恒星的形成机制都与太阳差不多。

所有恒星都是在星云中诞生,无论是宇宙刚诞生之初,还是现在都如此。只不过宇宙诞生之初的星云更纯净,只有氢元素和氮元素,还有极少量的锂。这几种元素都是创世之母,最早的处女云。

随着恒星的演化,核聚变生出了更多的元素,超新星大爆炸让全部元素在极高温度和高压下生成了。现在宇宙中已经发现有118种元素,这些元素地球上都有存在,说明我们地球和太阳系并不是在原始星云中诞生,而是通过超新星大爆炸,散发到太空的二次或三、四次星云中诞生的。

这些星云在宇宙中由于万有引力作用,经过亿万年的相互吸引,终究会越来越致密,随着星云密度的增大,引力越来越强大,就会收缩得越来越快,最后形成坍缩之势。急剧的收缩压力导致星云核心温度和压力越来越高,到达一个临界点,就会激发氢核聚变。

太阳中心温度1500万K,压力达到3000亿个大气压。核聚变的巨大辐射压抵御住了收缩压,以一个巨大等离子球的形态稳定存在与宇宙中,这样一颗恒星就渐渐成熟了,进入主序星时期。

黄道面的形成原因,及其黄道面上下空间状况。

在星云快速收缩过程中,由于星云并不是规则完美的,引力到达每一块星云并不是均衡的,这样就会导致星云开始旋转,随着旋转速度越来越快,星云就会向赤道方向甩出,渐渐就形成恒星吸积盘,一个巨大扁平状的旋转云团。

恒星在中心形成后,会吸附掉整个吸积盘绝大部分质量,比如太阳就吸附掉了整个吸积盘质量的99.86%,剩下的一点点渣渣滓滓就渐渐碰撞吸附成了行星等天体,这些天体就在依然在吸积盘的盘面附近,根据角动量守恒定律,围绕着太阳旋转。这就是太阳系各个行星及其他天体都会在黄道面附近的原因,其他恒星系统大致也如此。

至于黄道面垂直的空间,其实几乎什么也没有,当然也不排除极少量的小天体存在。但在这个黄道面的两边,引力是一样存在的,因为引力是与质量成正比的,其遵循的公式为:F=GMm/r^2。

这个表达式表明,引力大小与物体的质量M和m成正比,与距离r的平方成反比。因此在太阳黄道面的两边,引力大小与黄道面一样,都是与太阳距离是成反比的。

航天器为啥不往空旷的黄道面垂直方向发射呢?

前面说了,并不是向与黄道面垂直的空间发射飞行器引力就会小一些,只是在太阳黄道面,由于行星的存在,引力表现得更为复杂罢了。

奥尔特云带比较完美的诠释了太阳系引力状态。科学家们认为太阳的引力影响约有1光年半径,在太阳系最远的引力边际,有一个奥尔特云带,主要由彗星组成,这些彗星成一个球状包裹在太阳系的边缘。

这是因为这些彗星受到一些大行星引力抛甩,而距离太阳太阳,太阳引力已经不足以把它们完全控制在黄道面上,且这些彗星不但受到太阳系影响,还受到附近恒星影响所致。因此,太阳引力在这里就以一个完美的球状展示出来。

人类发射的空间探测器,一般都沿着黄道面前行,主要有两个原因:一是这些探测器或飞船的任务都是探索太阳系天体,黄道面垂直方向没有需要探索的天体;二是需要借助地球自转和公转速度,以及一路上行星的引力弹弓效应加速或者减速,从而减少燃料消耗,垂直黄道面发射所耗费的燃料要多很多,而且发射困难会增加很多,这样发射等于作茧自缚,岂不是很傻?

就是这样,欢迎讨论,感谢阅读。

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在一定时期内,古人认为地球是宇宙的中心,而其他的星球都环绕着地球而运行的学说,包含太阳在内的全部天体大约每天绕地球公转一周。

地心说确立的地球和人类在宇宙中的中心位置,解释了在当时的科研水平下能够解释的人类为什么与其他生物明显不同;地球为什么与其他天体明显不同的问题。一切都因为全能的神在宇宙中心安置地球这个人类住的特别天体。地球是宇宙中心的同时,也是全部天体的主人。全部天体是地球的,以跟着主人的形式运动。

古希腊的托勒密发展和完善了的地心说模型,获得了天主教教会的背书。直到中世纪都是正统的世界观。

而科技和观测手段的不断发展,大大拓展了人类的认知水准。新的观测结果用老的地心说已经无法完全解释。宗教的背书压抑不住科学的心,人类开始重新审视自己,新的日心说也就此蓬勃而出!

后来,我们知道的……日心说也被证明是错误的,太阳只不过是宇宙中一颗普通的恒星,地球也不过是宇宙中一颗稍显特别的行星。但即使如此,一些地心说和日心说时期留下的概念,仍然被现代沿用,天球和黄道就是其中的两个。

所谓天球,是在天文学和导航上假想出的一个与地球同圆心,并有相同的自转轴,半径无限大的球。天空中所有的物体都可以当成投影在天球上的亮点。地球的赤道和两极投射到天球上,就是天球赤道和天极。

天球被赤道所在平面分为两个空间,分别为南天球和北天球。同样的,我们也可以在天球上找到北回归线、南回归线、天北极和天南极,可以量化天球上各种物体的方向,建构出各种天球坐标系统。因为地球是自西向东旋转,所以我们就把天球看成是自东向西旋转。

天球和所有的天体都以天球极点为中心,以相同的时间由东向西转动。因此大多数恒星会由东方升起,通过南北向的子午线跨过中天,然后在西方没入。

地球在一个半径相对细小,以地球为基础的天球中旋转的动画

太阳在天球上每天移动约1度,一年移动一周,这称之为太阳周年视运动,太阳中心在天球上视运动的轨迹构成黄道。

黄道是黄道坐标系的基准。黄道所在的平面,和地球绕太阳的轨道共面,称为黄道面。更明确的说,黄道是天球与黄道面形成的交集圆。

地球的自转轴与地球公转平面并不垂直,因此,黄道面和地球赤道面并不重合,而是有大约23.5度的夹角,通常被称为黄赤交角。把赤道投影到天球上得到天球赤道,天球赤道与黄道的两个交点被称为昼夜平分点。

一年之中,太阳沿着黄道运动的过程中会两次穿过天赤道。太阳由南向北穿过天赤道的点被称为春分点,由北向南穿过的点被称为秋分点。

太阳系的大多数天体几乎在同一个平面内围绕太阳转动,主要天体的轨道平面与黄道面的夹角都在6度以内。因此,从地面上看,太阳系的大多数天体都非常靠近黄道。

由黄道发展出的另外一个概念是黄道带,指的是在黄道上的星座组成的环带。黄道带不仅是太阳每年在天球上运行的路径,月球和行星的路径也大略都在黄道的附近,因此也全部都在黄道带内。

1994年克莱门特航天器拍摄的月球探测图片里能很好的观察到黄道平面

在古罗马时代已经有黄道带的概念了,这是继承自希腊天文学,并可追溯至古巴比伦时期的概念,古巴比伦天文学家大约在公元前1千年左右,将黄道带人为的均分为十二个相等的区域,创造了已知的第一个天球坐标系统,或是更具体的说是一个黄道坐标系统。

这十二个区域,相信很多小朋友是非常熟悉的……

各个文明对黄道带多有符合自身文化的划分方式。中华文明中,太阳的轨迹把黄道分作四段,每个季度一段,即四象青龙白虎朱雀玄武;而太阴(月亮)的轨迹把黄道分作28段,每天一段,即二十八宿;然后结合太阳和太阴的划分,每一象被分作七宿,这七宿分别对应阴阳金木水火土七大行星。

西方文明中,把黄道均分作十二段,每月一段,每段一个星座,一共十二个星座。传统的黄道十二星座在大约公元前1000年就已成型。其中有些星座的起源可以追溯至更早的时代,像双子座,来自"伟大的双生子,巨蟹座来自"淡水小龙虾"等。在占星术中,黄道带也被人为划分为十二个均等区域(与实际星座位置不一致),也就是黄道十二宫。

十二星座和十二宫早期接近。古巴比伦历法依据公元前7世纪的星座分配给每个月,以太阳在春分点的月份为起点,在当时的星座是白羊座。即使现在的春分点已经因为地球绕日轨道的岁差从白羊座移开了,但是占星符号的第一宫仍然称为"白羊宫"。

可以看到,占星术的黄道十二星宫,是一种使用“星座”标订位置,从地球与太阳相对位置变化,观察太阳系星体运行而产生的相互影响,来占卜人类命运和性格如何受其影响的“科学”。

十二星座被分配到意味着表现(十二种)特征模式的星宫中,换句话说十二宫代表了十二个基本人格型态或感情特质。

然而,在现代88星座中,黄道带的星座实际上不是十二个,而是十三个。惟一一个同时跨越天球赤道,银道和黄道的星座——新确认的蛇夫座也在黄道带上,但并不在占星术使用的黄道十二宫之列,在占星术的黄道十二宫定义只是指在黄道带上十二个均分的区域,不同于天文学上的黄道星座。

公元前后,十二宫的概念从希腊传入印度,大约在6世纪传入中国,最早的十二宫汉译名就是出现在佛经中。长期以来,十二宫的译名与现译名多有不同,如双子-阴阳、双鸟、处女-双女、白羊-特羊、金牛-特牛、宝瓶-水器等。其后直到清晚期,十二宫的译名不断完善成现在的样子。

最后,再说说咱中华文明中和黄道十二宫对应的黄道四象二十八宿。

二十八宿指的是天球上黄道和天赤道附近的二十八个星官。又称二十八舍。“宿”、“舍”可以表示住宿、旅居的处所,在此指的是日月星辰的住所。

二十八宿并不是简单地将黄道和赤道附近平均分成二十八份。实际上,每一宿所占的跨度的差别非常之大。这么做的目的是选择二十八颗星作为标准点,由此建立一个完整的周天星座坐标体系,用来比较和计算赤经的标准星称为“距星”,共计二十八颗,其所属的星座就是二十八宿。

二十八宿体系以赤道坐标系统为基础,但所选择的二十八宿大约只有一半接近赤道,另一半则接近黄道。

距星一般以“某宿一”命名。明清时期,调整了一些距星,出现了某宿二、某宿三等现在距星名称。“某”共有二十八种,小朋友熟悉的大约有,女(女土蝠,秦桧之妻),奎(奎木狼,黄袍怪),昴(昴日鸡)等等……

二十八宿建立后,按照方位分为四组,与四象相配。四象在中国古代天文学中代表东西南北四方,用青龙、朱雀、白虎、玄武来表示。

有学者认为,四象其实是来自以中原为中心,四方民族信仰的图腾,龙(青龙)是东夷的图腾,龟蛇(玄武)是北方夏民族的图腾,虎(白虎)是西羌的图腾,而鸟(朱雀)则是南方少昊苗蛮民族的图腾。

除此以外,二十八宿在中国古代也用于排列和组织星座,表示包含多个星座的一片天区,和三垣配合使用。

东方和西方分别用二十八宿和十二宫的方式,对黄道带附近进行划分。尽管方法不同,但是作用殊途同归,都显示了古代劳动人民的聪明智慧,体现了人类相对于其他生命的高级之处。

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