人类的聪明才智真是令人惊叹!在这种情况下,成千上万的天文学家每天晚上使用相对较小的工具(望远镜收集光或无线电波),所以他们花很多时间思考使用这些工具的不同方法。利用这些工具,能够探测到像行星一样小、距离数万亿英里的物体,是一项重大成就。
如果你想想我们自己,你就能理解天文学家在做什么太阳以及围绕它运行的行星。这些行星中最大的是木星。木星的质量约为太阳的千分之一,大约每11.8年绕太阳公转一周,距离太阳5个天文单位(AU,地球与太阳的平均距离为9295.58万英里或149,597,870公里)。
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由于木星绕太阳运行,太阳并没有固定在太空中。当木星围绕太阳运行时,木星拉动太阳并使其移动。它拉动太阳的距离与两个物体的重量成正比,所以太阳移动的距离是木星的千分之一。当木星在其轨道上运行时,太阳运行的轨道比木星小1000倍。换句话说,太阳穿过一个直径约为1,000,000英里(160万公里)的圆圈。(其他围绕太阳运行的行星对太阳的运动也有影响——木星的影响最大,所以它是最引人注目的。)
用天文学的术语来说,太阳运行的100万英里是很小的。要达到这个距离也需要很长时间(11.8年)。然而,像这样的运动仍然是可以探测到的。有两种方法可以检测到它们:
- 可以左右运动-你可以通过简单地观察恒星,绘制你认为它应该遵循的路线,然后寻找路径上的变化来检测左右运动。如果这颗恒星似乎周期性地左右移动,那么它就有一种“摆动”,这种“摆动”可能由一颗绕轨道运行的行星产生。
- 前后的运动-你可以通过检测恒星产生的光的多普勒频移来检测前后运动。当有东西朝你移动或远离你时,它光的颜色就会改变雷达的工作原理详情)。通过测量一颗恒星的颜色变化并寻找模式,你可以检测到它的前后运动。
更多细节请看下面的链接。
有一颗恒星的摆动非常明显51 Pegasi.它每4.2天摆动一次,这意味着有一颗行星以非常快的速度围绕它运行。这很难想象,但它使检测变得非常容易(与11.8年相比……)。下面的两个链接详细介绍了51飞马号,包括它的运动数据表,一些漂亮的图表和天文学家用来计算行星质量和距离的公式。
这些链接将帮助您了解更多:
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- 太阳系外行星探测
- 太阳系外行星百科全书
- 51 Peg速度变化的确认-显示收集的数据和计算行星和恒星之间的距离的图表
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