你能从其他行星上看到四次令人叹为观止的日食

(我猜能把本文-其他四颗行星的日食情况看完的都是真天文爱好者~(≧▽≦)/~啦啦啦)日食又叫做日蚀,是行星的卫星运动到太阳和行星中间,如果三者正好处在一条直线时,行星的卫星就会挡住太阳射向行星的光,行星的卫星身后的黑影正好落到行星上,这时发生日食现象(假如在地球则:行星=地球,卫星=月球)。

本文目录:NO.1、在火星微小的凌日。No.2、在土星朦胧的日食。No.3、这是在天王星上42年罕见的日食。No.4、冥王星上的日食。

这张图显示了2017年8月21日日全食的全食路径的全球视野。图片版权:NASA’s Scientific Visualization Studio

2017年8月21日将有数以百万计人将聚集在一起观看日全食,在90分钟的时间里横扫美国中心线。对许多人来说这将是一生难得的奇观。但如果你手头有一艘宇宙飞船,你就不需要等上几十年,因为下一次日全食的到来,你可以直接飞往火星、木星、土星,甚至冥王星等。这是因为在我们的太阳系中,一直是一个真正的日食公园。

图片:Sam Wooley/Gizmodo

但这些地区地球外的日食都不像地球上的日全食,在地球上一种奇特的几何形状(毕达哥拉斯引以为豪的最完美几何图形——圆)使月亮在太阳上完全覆盖,留下一圈炽热的日冕喷射物照亮天空。一些卫星,如火星的卫星火卫一,太小,无法从地球上的观测者的角度遮住太阳,致使天文学家称之为过境。在其他情况下像土星的卫星土卫六,天空中卫星的角大小远大于太阳,被称为太阳的掩星。但这仅仅是基本的日食,各种形状和大小,研究它们可以告诉我们很多关于我们的宇宙环境。

NO.1、在火星微小的凌日

对于大多数其他行星来说,我们必须想象一下从表面上看,日食会是什么样子(或者在气体巨星的情况下(是云顶))。但在火星上我们确实看到了不少。

图片:NASA/JPL-Caltech/Malin Space Science Systems/Texas A&M Univ

2004年美国国家航空航天局的精神号和机遇号探测器从火星表面捕获了6个太阳事件,其中4个涉及到土豆形状的卫星火卫一,另外两个由甚至是runtier卫星火卫星二组成。根据《自然》杂志在第二年发表的一篇论文,从另一个星球表面的太阳他们是第一个直接的卫星图像,(在NASA的海盗号和苏联的火星任务中,福伯斯日蚀已经被间接观测到了)。

2012年9月18日好奇号捕捉到的火卫二过境,由于它的轨道较高,相对于好奇号,火卫一相对于太阳的圆盘显得小得多。图片:NASA / JPL / MSSS / Emily Lakdawalla

根据德克萨斯州A&M大学的天文学家Mark Lemmon和精神号与机遇号漫游者的共同研究人员Mark Lemmon的说法,早期的日食观测帮助NASA改进了火星卫星在天空中的位置,尽管在地球上观测了120年的火卫一和火卫二,但它们很小,而且很遥远。NASA的漫游者着陆之前,在任何给定的时间里,火卫一的不确定性都和火卫一一样大。

日食观测完善了两颗卫星的轨道,欧洲航天局的火星快车轨道飞行器就能准确的用相机对准目标,从而捕捉到两者的高分辨率图像。自从2012年8月NASA的“好奇号”漫游者在盖尔环形山着陆后,在火星上观测日食就变得更好了。“漫游者”已经持续进行日食观测,包括在今年5月发生的日食观测。尽管精神和机遇在十多年前改进了火星卫星的位置,但我们仍然可以通过观察它们的转变来学习。

即使是现在在火卫一和火卫二的情况下,他们的轨道都在不断变化,因为重力的推动和引力。特别是火卫一在火星上掀起了一股微小的潮汐——岩石表面的微小位移,反过来又导致了对火卫一的引力作用,改变了它的轨道。这就是为什么火卫一在火星上盘旋的原因,最终会被摧毁。

图片:NASA/Caltech-JPL/MSSS/TAMU

的确,日食可能是确定火卫一面临灭绝的关键,而且当火卫二将被抛入深空时。

No.2、在土星朦胧的日食

土星的天空中有62颗被证实的卫星,它提供了无数的观测机会,从微小的太阳到巨大的神秘,再到其他卫星上的卫星。但在所有的气体巨人的众多卫星中,很少有像泰坦这样的超凡脱俗的日食,这是一个巨大的甲烷坩埚,它挑战我们对生命可能出现的种类的理解。

根据《天体物理学杂志》上发表的一篇论文,在1980年旅行者1号宇宙飞船在泰坦上发现了第一个太阳掩星。当“泰坦”扫过太阳时“旅行者”号捕获了一些透过其朦胧大气层的光线,科学家们曾用它来证实,月球的天空大部分是由氮组成的。自从NASA的卡西尼号探测器于2004年抵达环绕土星的轨道以来,我们已经看到了许多其他的土卫六,这是我们用来探测月球厚雾的化学性质的。我们学到的一些东西甚至对了解太阳系以外的行星有影响。

在土星上泰坦的阴影(卡西尼在2009年所拍摄)图片:NASA/JPL/Space Science Institute

2014年分析了卡西尼在太阳活动中收集的可见光和红外光谱,研究人员证实了泰坦吸收、折射和散射阳光的方式,这些方式可能掩盖了大气层深处的信息。研究人员在发表在PNAS上的一篇论文中写道,这可能会对阐明太阳系外行星的大气层,尤其是“超级地球”产生影响。雾霾对传输光谱有显著影响,研究人员写道,并指出它严重影响了可以收集的信息量。当詹姆斯·韦伯太空望远镜在未来几年内开始窥视遥远行星的大气层时,这一信息可能会非常有用。

但是上天文学家们最喜欢的是土星的日食,因为它们纯粹是美丽的。

在大多数情况下我们将日食变老,因为它们只是在土星上发生的奇妙事件,这是我的愿望的一部分,从卡西尼号任务开始的时候,把我们在土星上的形象责任变成了一个视频纪录片,包括所有在那里看到的一切,包括天体运动。

No.3、这是在天王星上42年罕见的日食

对于木星和土星来说,日食是一个相当普遍的现象,但对于天王星来说这是一个难得的现象。天王星是一颗行星,它公然“违抗天体约定"绕着太阳倾斜的方向旋转,它的自旋轴几乎与它的轨道平面完全一致。由于天王星的“funky倾斜”,它的两极在环绕太阳的84年之旅中时而被照亮。只有在太阳42年的时间里与太阳保持一致,使得日食成为这个"不平衡"的冰巨人罕见的事件。

哈勃太空望远镜拍到的天王星,它的光环,以及它的几个卫星。图片:NASA/Hubble

难得,但并非不可能抓到。2006年就在天王星即将迎来秋分的时候,哈勃太空望远镜捕捉到了一个从未见过的月球表面的月亮,它在地球上的蓝绿色的云顶上投射出一个阴影。从天王星的“表面”看,它看起来就像日食。

图片:NASA, ESA, L. Sromovsky (University of Wisconsin, Madison), H. Hammel (Space Science Institute), and K. Rages (SETI)

这些观测只是为了研究天王星的大气层对Ariel及其影子的探测完全是偶然的,AURA的执行副总裁海蒂·哈梅尔(Heidi Hammel)说,他在太空科学研究所工作时帮助分析了这张照片。这个月亮阴影图像比科学结果更能让人感到美丽。

威斯康星-麦迪逊大学的天文学家劳伦斯?Sromovsky谁也帮助分析图像,指出爱丽儿的影子一样创建一个地区的整体大小月亮自身不同的情况在一个日食在地球上,我们看到日全食的面积相当小和被一个更大的地区的日偏食。他解释说,这是因为在天王星,爱丽儿的天空比遥远的太阳大十倍。

当天王星继续接近夏分时,其他大型卫星也有其他日食,包括Umbriel,Titania和Oberon。但是爱丽儿的日食是钱,而且它很可能会一直持续下去,天王星的下一个春分直到2049年才会出现。也许如果我们幸运的话,这个奇怪的世界将会有另一个访问者(XXX探测器飞船等)。

No.4、冥王星上的日食

冥王星看起来像一个宇宙的漂流者,用248年的时间才能完成了一个轨道周期,距离太阳约37亿英里。值得庆幸的是它有卫星卡绒,约有月球的一半大小,它被锁定在一个无尽的引力拥抱中。而且由于卡绒离冥王星只有1.2万英里(约1.2万公里),所以月食会发生的机会很多。

行星协会的天文学家布鲁斯·贝茨告诉Gizmodo说:当冥王星在日食期间,在它248年的轨道上两次,因为冥王星和卡绒每隔6天就会绕一圈,每6天就会有一次日食。当然它们是潮汐锁定的,这意味着这两冰冷的天体永远不会互相旋转,所以你必须站在看的一边才能看到它。但如果你站在正确的一边,你就会经常看到日食,而且会持续数年。

从1985年到1990年,冥王星和卫星-查隆一直在互相重叠。天文学家利用这些事件来确定这两个物体的大小和表面亮度。图片:NASA

虽然普通的日食会使冥王星对太阳能农业产生可怕的影响,但事实证明这对天文学家来说是非常有用的。在2015年新地平线号宇宙飞船飞过冥王星之前,我们在矮行星上的一些最好的情报来自于卡绒的不少照片。

事实上从1985年到1990年,冥王星和查隆天文学家观测到的相互日食,绘制了冥王星最初的一些“地图”,包括下面的图像,它显示了一个明亮的南极地区,我们现在知道它是氮和甲烷的混合物。

1990年冥王星,图片:NASA

相比之下这就是冥王星今天看起来的样子,两年前新地平线号飞过。

图片:NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Center/Chandra X-Ray Center

冥王星的太阳光如此微弱,以至于变成冰天雪地的世界。

在太阳系中还有许多其他令人难以置信的日食,我们没有进入到这里,木星,它的四个最大的卫星在太阳和气态巨行星之间排成一列,因为地球缺少轴向倾斜。它从未停止过日食,或者是海王星的神秘月亮,它是由一个公民科学家在2009年重新分析旅行者2号飞行的旧数据时发现的。

然后是地球上的日食。美国国家航空航天局戈达德航天中心的行星地质学家诺亚·佩特罗说:就太阳系的日食而言,我们的太阳系非常特殊。我们有这样的结构,月球完美地(重叠)太阳,这样我们就能看到太阳的大气层。它不仅是我们月球的大小,而且是月球在这一点上的时间(在早期的月球历史上,月亮离我们太近了)。

在日全食观察范围外3000英里的范围内能观测到日偏食。这张照片拍摄于2009年7月22日印度阿萨姆邦的首都高哈蒂30公里外的Baihata村。

因此当你在2017年8月21日制定你的旅行计划时(观看日食),你将会享受到你即将看到的特殊的天文现象事实。但它也不仅仅是一种世俗现象,这是一种与更宏伟的天体编舞的联系,它承诺会让未来的观看者们所赞叹。

小编先感慨一下:连地球上的日食都没什么机会见到(除了自己去有日食的地方去约它)还去看什么其它行星的日食啊…还有什么机会坐什么宇宙飞船啊~~(>_<)~~

原作者:Maddie Stone

编译:卿君侧

审校:博科园