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正月初七“上弦月”,一起赏“星月神话”吧! 上弦月

正月初七

是节后正式上班的第一天

传说这一天是人类的生日

远古时期女娲创世

她在七天内每天造出一种生物

前六天诞生了

鸡、犬、豕(猪)、羊、牛、马

直到第七天才出现了人

农历正月初七

作为春节这个大节日中

套着的一个小节日

亦称“人胜节”、“人庆节”、

“人口日”、“人七日”等

“人日”有何特别之处

尽管各地风俗不同

但汉时东方朔的《占书》中就有

“初七人日,从旦至暮,月色晴朗,

夜见星辰,人民安,君臣和会”的说法

而且今天(2月11日)

夜空将上演“火星合月”的美景

如果天气晴好

我国公众用肉眼

即可看到红色的火星与皎洁的月亮

相互辉映齐放光芒的景象

据了解,今天日落后

一弯正月初七的“上弦月”

挂在西南方天空

月亮右边不远处

将有一颗红色星星,就是火星

约于23时12分落下

前半夜可见

火星与地球十分类似

有四季变化

所谓火星合月

是指火星与月亮位于同一黄经上

火星距月亮很近的天象

火星是地球轨道外的第一颗行星,呈红色,荧荧像火,亮度常有变化,而且在天空中运动,有时从西向东,有时又从东向西,情况复杂,令人迷惑,所以我国古代叫它“荧惑”,有“荧荧火光,离离乱惑”之意。而在西方古罗马神话中,则被喻为身披血色战袍的战神“玛尔斯”。

红色的火星与皎洁的月亮在苍穹中深情相对

为早春的夜空平添几分情趣

好期待今晚的“星月童话”

火星可是唯一能用望远镜

看得很清楚的类地行星

感兴趣的朋友可以用

小型天文望远镜进行观测

说起小编最近对宇宙天体的好奇

绝对少不了今年的春节档

影院黑马《流浪地球》

不知道大家都看了没

以下内容绝对不含剧透哦

2019年2月5日《流浪地球》上映。这部由刘慈欣小说《流浪地球》改编的同名电影,5天累计票房达到了16亿元,成为名副其实的首部国产科幻大片。

为什么要去木星?

故事背景是这样的:太阳急速老化,不断膨胀,太阳系已经不适合人类生存,于是人类为自己选了一个新的家园——比邻星(半人马座三星)。

比邻星同太阳一样,都是恒星,

但质量只有太阳的八分之一

地球是个庞然大物,半径6371公里,重达59万亿亿吨。但人类造出了同样庞大的行星发动机,足以在5年左右将地球推进到逃逸速度(脱离太阳引力的最低速度)。

行星发动机示意图

但这个速度还远远不够。比邻星(半人马座三星)距离地球4.3光年,如果按照逃逸速度航行,需要7.7万年才能抵达,这实在是太漫长了!

即使行星发动机继续加速,达到光速的百分之一仍然不可行。于是人类想到了借助木星的“引力弹弓”,令地球零消耗改变方向、提升速度,最后到达比邻星。

为什么行星发动机不能加速到百分之一光速呢?这是因为,行星发动机的能量来自“重元素聚变”。

重元素聚变有什么限制?

所谓重元素聚变并不是什么稀奇玩意儿。在宇宙深处有不少恒星“巨无霸”,内部就在进行着重元素聚变。

重元素聚变的质能转换效率是相当低的。最乐观估计,地球要达到逃逸速度,也必须烧掉7亿亿吨的石头,相当于把全球的地面挖掉40米作为燃料;要达到光速的百分之一,则必须削去地壳的一半。

如果无法靠自己的力量推动地球,那就需要借助精巧的轨道计算,利用天文尺度的力量——万有引力。于是人类将目光投向木星,这就是电影前半段上演的。

木星的引力弹弓是怎么回事?

航天中存在引力弹弓现象,利用它,可以令航天器零消耗低改变方向、提升速度,送达目标轨道。

引力弹弓一般发生在一对重量相差悬殊的天体之间。这里我们用木星(红色球)和地球(蓝色球)举个例子,如图a和图b所示。

地球以速度V靠近木星,而木星在轨道上以速度U运行。

图 a 引力弹弓的示意图

足够靠近后,地球被木星引力抓住,牵引,优雅地转体半周,然后像掷铁饼那样甩出去。

图 b 引力弹弓的示意图

感谢木星甘当人梯的奉献精神,地球获得了木星的轨道速度U,叠加上原有的速度V,速度增加到了U+V。地球的速度和能量都增加了,却没有消耗任何燃料,就奔着新家园去了。

但如果变轨时离一颗巨行星太近的话,这趟“观光旅行”可就要不怎么愉快了。

靠近木星时,行星发动机大批熄火……

当地球靠近木星时,人类突然遭遇了巨大危机:数千台行星发动机故障熄火了,全球地震,火山爆发,岩浆吞没了地下城……

为什么几千台发动机会同时熄火?为什么地震、火山都赶在这个时候来凑热闹?这一切灾难的根源是“洛希极限”,简单说就是地球离木星太近了。太近会发生什么呢?

超过洛希极限会发生什么呢?

洛希极限(Roche limit)是天文学中的一个特殊的距离。当两个天体的距离少于洛希极限时,它们就倾向于被“潮汐力”撕碎。

计算表明,地球和木星的距离如果低于10.3万公里,那么大气就会在潮汐力的作用下脱离地球;如果距离低于7.44万公里,那整个地球都会被撕碎。

潮汐力有多可怕,我们拿一个茶壶和茶杯举例子:

图 c 用来演示潮汐力的茶杯

我们在杯壁顶部倒一些水,让它在重力作用下向着杯底滑落。越靠近杯底,水滴会越拉越长,最后被拉扯到了撕裂的极限。这个极限就可以被认为是这个茶杯对水滴的“洛希极限”。

木星的引力场,实际上就是这样一个“茶杯”。地球尺寸很大,当它靠近木星时,离木星较近一侧受到的引力,将比较远一侧大得多,因此会像水滴一样被逐渐撕裂。

《流浪地球》电影中,地球已经到达了地木“流体洛希极限”(地木距离10.3万公里)。在此处,液体和气体不再能被地球引力束缚,而倾向于逃逸;而岩石还勉强能凭借自身的硬度坚持一会儿。

图 d 地木流体洛希极限模拟(二维简化模型)

再靠近木星一点,地球将进入地木“刚体洛希极限”(地木距离约7.44万公里)。在此处,就连坚硬的岩石都会被引力差撕碎,地球将彻底解体。

图 e 地木刚体洛希极限模拟(二维简化模型)

可以想象《流浪地球》中,人类面临的是怎样的绝望了。太靠近木星不行,那样会被潮汐力撕碎;太远离木星也不行,那样无法借助引力弹弓变轨……

• end •

来源 | CCTV4、科普中国、中央纪委国家监委网站,网络综合

编辑 | 思酱

责编 | 李粒粒

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