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为什么每颗行星的“一年”长短不同?

· 5 分钟探究

行星绕恒星运行一周所需的时间,称为它的一年。这个时间并不是所有行星都相同。地球绕太阳一周约需 365.25 天,水星约需 88 个地球日。用同一个实验时钟观察,更容易看清这种差别。

让两颗行星使用同一个时钟

打开行星公转实验,找到地球与水星,旋转到便于观察的角度,然后启动共同的模拟时钟。先预测:地球绕太阳一周时,水星大约已经绕了几周?

加快时间会让两颗行星在屏幕上都运动得更快,而不是给它们换上不同的时钟。跟踪地球回到出发位置,同时数一数水星完成的圈数。尽量用同一个观察起点,避免中途换计数标准。

把观察结果变成比例

用地球的近似公转周期除以水星的:365.25 ÷ 88 ≈ 4.15。也就是说,一个地球年里,水星可以完成四周多一点的公转。这个结果比较的是时间,不能用来推断两颗行星的大小比例。

公转周期与轨道和中心天体的质量有关。对绕太阳运行的行星来说,距离较远的行星通常需要更长时间完成一周。模型适合比较这种时间关系,但画面中的行星大小与轨道间距不能直接当作真实比例尺。

检查你的理解

把时间倍速调大后,水星相对于地球的一年变短了吗,还是两者都只是在屏幕上更快地走过一年?请用共同的时钟解释。

查看解释

两颗行星在屏幕上都更快地完成公转,但公转周期之比不变,因为同一个时间倍率同时作用于它们。

模型说明

模型比较的是近似公转周期,不提供实时天象位置或航天导航信息。行星大小和轨道间距为方便观察作了调整。

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