黃道是什麽:太陽在天空中的路徑

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在觀星應用程序Star Walk 2Sky Tonight中,您是否曾注意到一條橫跨天空的黃色虛線?那就是黃道,可能是最重要的天體參考線。在這篇文章中,我們將探索黃道是什麽、為什麽它如此重要,以及它與黃道星座、行星珠鏈、日食、月食和其他美麗的天體事件有何關系。

內容

什麽是黃道?

黃道是一個反映地球繞太陽運動的天文學術語,在天球上被觀察為一個假想的圓圈和一個平面。讓我們弄清楚這個詞是什麽意思。

地球軌道平面

我們從學校知道,地球繞著太陽轉,一年轉一圈。我們的星球全年圍繞太陽運行的路徑叫地球軌道。包含地球軌道的平面稱為地球軌道平面

地球軌道平面與天球相交,天球是一個以地球為中心的假想球體。天球就像一個地球儀,上面畫有恒星、行星和其他天體。黃道是地球軌道平面穿過天球的圓。包含黃道的平面稱為黃道面,它與地球軌道平面重合。

黃道面:地球軌道平面
黃道面:地球軌道平面

太陽在天球上的路徑

當地球繞太陽公轉時,我們的恒星在天球上沿著黃道運動。太陽在一年中緩慢地改變它在天空中的位置,每天移動不到1°。它夏季高,冬季低,每年都回到原來的位置。所以,黃道也代表了全年太陽在天球上的視路徑

黃道:太陽的可見路徑
黃道是全年太陽在天空中的路徑。

在黃道附近可以找到什麽天體?

大多數太陽系天體位于黃道平面附近。這意味著它們在與地球大致相同的平面內圍繞太陽運行。

我們的太陽系可以被視為一個扁平圓盤,其原因在于它的形成過程。科學家認為,數十億年前,太陽周圍的塵埃和氣體被重力拉入一個圓盤。所有的行星和更小的物體都是從這個圓盤中形成的,並保持在同一平面上。

太陽系行星

太陽系的行星非常靠近黃道面,但它們並不穿過黃道面。行星的軌道最多從黃道平面傾斜幾度。水星的傾角最大(7°),其他行星的傾角範圍從0.8°到3.2°。

行星的軌道平面
這是太陽系中行星的圖表及其軌道傾角,就是行星圍繞太陽的軌道相對于黃道平面傾斜的角度。

由于行星在黃道附近運行,它們經常在天空中相遇,創造出驚人的天體事件。當兩個太陽系行星在天空中彼此相距幾度以內時,它被稱為接近。當至少三顆行星出現在一個小的天空區域時,它被稱為行星珠鏈

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月亮

月亮的軌道從黃道平面傾斜5.1°。月亮的軌道在兩點穿過黃道平面:升交點(在它之後月亮升起略高于黃道)和降交點(它之後月亮沈入黃道以下)。如果滿月與月亮穿過黃道的時刻重合,我們就會經曆月食;如果它發生在新月期間,我們就會經曆日食。月亮大約每月兩次穿過黃道,但並不總是在新月或滿月階段,所以我們不會每次都經曆日食或月食。

月球交點:日食和月食
月球交點是月球軌道穿過黃道的點。這些點上的滿月産生月食,而新月産生日食。當滿月或新月發生在月球軌道的其他點時,就不會發生月食。

月亮和行星也會不時在天空中相遇。當我們的天然衛星和一顆行星在天空中彼此相距幾度以內時,它被稱為月亮和行星的接近。有時月亮甚至隱藏著一顆行星,這被稱為月掩行星。這種事件很少見,只能從世界的一些地區看到。

太陽系小天體:小行星、矮行星等

大多數太陽系小天體也位于黃道附近,例如主小行星帶柯伊伯帶小行星矮行星。然而,矮行星通常以更大的角度從黃道平面傾斜。例如,冥王星 的軌道與地球軌道平面傾斜17.2°。

短周期彗星(就是軌道周期小于200年的彗星)也靠近黃道平面運行。但並非所有彗星都有這種行為:長周期彗星(就是軌道周期超過200年的彗星)是隨機定向的,不一定遵循黃道面。

2061年7月29日的哈雷彗星
哈雷彗星是著名的短周期彗星之一。它位于距黃道約5°的位置。該圖像基于Sky Tonight的數據,顯示了哈雷彗星于2061年7月29日在北半球的下一個近日點。

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黃道星座:黃道帶和“被遺忘”的星座

除了太陽系天體,您還可以觀察黃道附近的恒星。黃道與天球上的13個星座相交,它們就是黃道星座。其中十二個星座以與占星術的聯系而聞名,被稱為十二星座。它們是白羊座、金牛座、雙子座、巨蟹座、獅子座、處女座、天秤座、天蠍座、射手座、摩羯座、水瓶座和雙魚座。還有第13個“被遺忘”的星座稱為蛇夫座,它不屬于黃道帶,但也是黃道星座。

如果您想了解更多關于十二星座及其與十二生肖的關系,請閱讀我們的專題文章

黃道星座
太陽的路徑穿過13個星座,這些星座被稱為黃道星座。其中十二個星座,除蛇夫座外,也被稱為十二星座

為什麽黃道很重要?

借助觀星應用程序Star Walk 2Sky Tonight,您可以使用黃道作為指南來尋找您頭頂天空中的行星、黃道星座和太陽系小天體。在這些APP中 ,黃道顯示為橫跨天空的黃色虛線。黃道附近最有趣的天體是太陽系行星。要輕松找到它們,請遵循以下的簡單的說明。

如何在Sky Tonight中尋找黃道附近的行星

Sky Tonight應用程序將幫助您通過幾個步驟找到行星:

  • 第1步:啓動APP並點擊藍色羅盤按鈕。APP將使用您設備的位置將圖像調整為您頭頂的真實天空。
  • 第2步:移動您的設備,直到您在屏幕上找到黃色虛線,這就是黃道。
  • 第3步:沿著這條線移動您的設備,您會在黃道兩側看到幾個大點,它們是行星。
  • 第4步:如果您將設備置于行星中心或點擊它,您將看到它的名稱。您可以按照APP顯示的方向觀察真實天空中的行星。
Sky Tonight中的2040年9月8日的行星珠鏈
Sky Tonight中顯示的2040年9月8日的行星珠鏈。天圖上的黃色虛線是黃道,其兩側的大點是行星。請點擊這些圓點以了解行星的名稱。如果您想了解有關最近行星珠鏈的信息,請閱讀我們的專用文章

如何在Star Walk 2中尋找黃道附近的行星

使用Star Walk 2應用程序定位行星同樣簡單。為此,請點擊屏幕右上角的羅盤圖標。該APP將自動調整圖像以匹配您頭頂的實際天空。然後,按照上一指南中的步驟2-4並享受觀察行星的過程。

2040年11月4日在Star Walk 2中的日食和行星珠鏈
2040年11月4日在Star Walk 2應用程序中的日偏食和5顆行星珠鏈。天圖上的黃色虛線是黃道,其兩側的大點是行星。您還可以在日食期間看到太陽和月亮的位置。如果您想了解有關最近日食和月食的列表,請看看我們的信息圖

天赤道和黃道

地球的天球赤道是天球上一個假想的大圓,與地球赤道有著共同平面。天赤道與黃道不重合。

我們的星球並不是直立在其軌道上:地球的自轉軸與地球軌道平面的垂直線傾斜23.5度。由于地球的赤道面垂直于自轉軸,因此它與黃道面的傾斜角度相同。結果,地球的天赤道在天球上與黃道呈23.5度傾斜。這導致了更多的天體事件。

地球的天赤道和黃道
地球的天赤道與黃道傾斜23.5度。

二分和二至

天赤道和黃道在天球上相交于兩點,這些點被稱為分點。它們標志著從天文意義上的夏季到秋季的過渡(秋分)和從冬季到春季的過渡(春分)。

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黃道上距離天赤道最遠的兩個點稱為至點。它們標志著從天文意義上的秋天到冬天的過渡(冬至)和從春天到夏天的過渡(夏至)。在這些點之一,向太陽傾斜的半球經曆夏至,而另一個遠離太陽傾斜的半球經曆冬至。

二分和二至
分點位于地球天赤道和黃道相交的地方。至點位于地球天赤道離黃道最遠的地方。

地軸進動和分點歲差

地球不僅相對于其軌道傾斜,而且在自轉時也會擺動。想象一個旋轉的陀螺吧:當它緩慢移動時,您可以看到它在移動時在空中劃出一個小圓圈。類似地,地球以其軸在太空中繞一圈,大約需要25,800年完成一圈。地軸的這種擺動被稱為地軸進動

由于地軸進動,天赤道與黃道的交點(即分點)隨時間略有偏移。這種效應稱為分點歲差。結果,太陽相對于恒星的位置逐漸發生變化。

例如,大約2,000年前,在三月分點,太陽位于黃道星座白羊座。所以這一點也被稱為“白羊宮第一點”。然而現在,黃道與天球赤道的交點發生了偏移,太陽在三月分點“造訪”雙魚座。

地軸進動也意味著北天極的位置不固定。目前,小熊座α星 距離北天極最近,它是我們的北極星。然而,大約13,000年後,織女星將成為北極星,因為地軸將指向它的方向。

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黃道坐標

黃道是天文學中最古老的坐標系之一的基礎。早在公元2世紀,克勞迪烏斯·托勒密(Claudius Ptolemy)在《天文學大成》中就記載了它,至今仍被廣泛使用。黃道坐標系描述了我們太陽系內物體相對于黃道的位置和運動。由于大多數太陽系天體都靠近黃道面運行,因此該坐標系非常便于天文觀測。此外,與天赤道不同,黃道平面不依賴于地軸進動。它固定在太空中,這使它成為天文學家的可靠參考。

黃道坐標系
黃道坐標系用于表示太陽系天體的視位置、軌道和極方位。

常問問題

黃道代表什麽?

黃道代表地球軌道平面與天球相交的大圓。從地球上看,這是太陽全年穿過天空的明顯路徑。

為什麽太陽似乎在天空中移動?

太陽似乎在天空中移動,因為地球繞著它的軸自轉並繞著太陽公轉。地球24小時自轉導致太陽升起和落下,而其365天的公轉軌道導致太陽的位置全年變化。

所有的行星都在同一個平面上嗎?

太陽系行星都在黃道面附近繞太陽公轉。雖然只有地球恰好在黃道平面上運動,但其他行星的軌道與它傾斜幾度。這意味著行星總是位于天空的小區域內,很容易形成[行星珠鏈](link 18)。

黃道面和軌道面有什麽區別?

“軌道平面”這個術語可以指任何天體圍繞其恒星的軌道,而黃道面是地球圍繞太陽運行的軌道平面。

天赤道和黃道有什麽區別?

黃道是地球軌道平面與天球相交的大圓。天赤道是地球地理赤道平面與天球相交的大圓。所以,這是兩個獨立的天文術語。

太陽什麽時候在天赤道上?

太陽每年兩次穿過天赤道:在春分秋分期間。

“Ecliptic”這個名字從何而來?

在英語中,術語“ecliptic”(黃道)源自希臘語“ekleipsis”,意思是“未能出現”。之所以取這個名字,是因為古代天文學家觀察到太陽在其路徑與月球軌道相交的地方從天空中“消失了”。因此,太陽在天空中的運行軌迹被命名為“ecliptic”。

總結

黃道是地球軌道平面與天球相交的大圓。它是太陽全年穿過天空的路徑。它也是天文學中必不可少的參考線。您可以使用它來找到行星、月亮、黃道星座和太陽系小物體。它就像一條“天空高速公路”,您可以從它開始您的天文世界之旅。請使用觀星應用程序Sky TonightStar Walk 2來定位黃道並使用它以不要錯過任何天文事件!

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