
为什么金星和木星在天空中如此频繁相遇?这是一个支持地球上生命的太阳系的症状
2022年4月30日,金星和木星在意大利的罗卡卡拉索城堡后面接近合相。(图片来源:Lorenzo Di Cola/NurPhoto via Getty Images) 在6月9日日落后不久,金星和木星看起来彼此非常接近,这被称为行星合相。阳光将反射在金星和木星的云层上,然后经过数百万英里进入地球的天空,几乎在同一个地方,使得这两颗行星在周二(6月9日)看起来非常接近。但实际上,这两颗行星在太空中相隔至少四个地球-太阳距离。木星和金星的合相在十个月前的2025年8月也发生过。在此之前,2024年5月,之前是2023年3月。它一年左右发生一次,标志着一种壮观的行星排列,这在其他恒星周围可能是缺失的。事实证明,造成金星和木星合相的条件与生命在地球上生存所需的条件是相同的。 天空中的“派” 多亏了过去十年外行星发现的激增,像在亚利桑那州图森的行星科学研究所工作的行星科学家Kat Volk,知道有许多遥远的世界围绕它们的母星作着古怪和膨胀的轨道,但是我们的太阳系更像一个披萨派。平面圆盘的形状意味着尽管天空是我们头顶上的一个巨大穹顶,行星只能出现在其中的一部分。金星、木星和它们的行星兄弟在太阳周围几乎同心的圆圈中旅行。这意味着这些行星在太阳在天空中的表观路径(称为黄道)的上方或下方仅出现几度。 (黄道实际上是地球的轨道平面,但从我们的角度来看,太阳似乎在运动。) Volk告诉Space.com,地球的轨道平面相对于太阳系的平均平面(称为不变平面)只有轻微的倾斜。“这就是为什么,当我们在天空中观察它们时,它们都在黄道平面上沿着某条路径移动。” 这都反映了太阳和行星的形成方式,Volk说。“当太阳从某个气体和尘埃的云中诞生时,它正在收缩形成恒星。然后,角动量导致围绕这颗[恒星]的物质(没有形成太阳的那些物质)形成一个旋转的盘,围绕恒星运转。太阳系中真正巨大的天体——行星——往往在这个盘中形成。” 2026年6月9日行星轨道的模拟视图。(图片来源:NASA/JPL-Caltech) 但没有两个恒星是相同的。有些系统显著偏离这个原始结构。“如果外面有另一颗地球,就没有保证那个‘地球’上的观察者会看到我们太阳系中同样漂亮的黄道平面。”我们宇宙邻居是平坦且相对圆形的,但这不是普遍现象。“太阳在银河系中不是孤单的,”Volk说。“许多恒星以簇的形式形成。有时恒星之间实际上会相互干扰与互动,”这可能会使幼小的行星进入“更宽范围的倾斜”。在古代,我们的太阳系中可能发生过较大的行星倾斜。但在气体巨星从靠近太阳的位置迁移到今天所栖息的寒冷区域后,内行星及小天体,如彗星和小行星的剩余质量可能有助于平衡它们的轨道。因此,地球能够拥有一个称为“动态冷”配置的状态。行星在黄道上相互掠过,并且我们看起来它们不时亲昵彼此。 2022年4月30日,在意大利看到的木星和金星合相。(图片来源:Lorenzo Di Cola/NurPhoto via Getty Images) 行星舞蹈与地球上的生命 这些天体的沉思是支持地球上生命的太阳系的症状。轨道动力学控制着行星与恒星之间的距离,以及行星在其旅行中的稳定性。与不变平面倾斜的外行星可能会扰动其系统的其他部分。它们可能会扰乱支持像地球这样的拥有水的世界的圆形且平坦的配置——水是我们所知生活的基本成分——以及与恒星的“合适”距离。“如果我们星球的轨道真的很拉长,你将会在全年感受到不同强度的阳光。这将给气候带来额外的复杂性,”Volk说。“轨道动力学使你能够开始思考使我们星球宜居的各种有趣且不同的方面,并询问拥有一个宜居星球的普遍性。”多丽丝是一名科学记者,也是Space.com的撰稿人。她在纽约市的福特汉姆大学获得社会学和传播学学士学位。她的第一部作品是与伦敦矿业网络合作发表的,她对科学的热爱始于此。
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