有可能制作一个太阳系的几何相似模型吗?

科学家怎么知道太阳系的直径?如何建立太阳系的等比例模型呢(1)

太阳和太阳系的行星(距离未依照比例尺),图:Patricka

在地球尺寸是直径1cm大理石的条件下,我计算出了这个太阳系模型的大小,但似乎你们的场地塞不下这样一个模型!以下是我计算得出的信息:

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由上面数据可以得出,这样的尺寸似乎是行不通的。为了使得整个尺寸控制在两个足球场大小,你也许需要用很小的东西来代表最小的星球,比如说沙子或者纸上的点。我找到了一个能够帮助你的网站,如果你输入了太阳的尺寸,它能计算出整个比例模型的大小。

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精确缩小太阳系天体大小和距离的太阳系模型。将太阳至海王星的距离缩小至一个足球场,太阳的直径大约是高尔夫球的三分之二,4颗类地行星的大小有如尖细的铅笔尖点出的小点大小,4颗巨行星的大小有如BB弹。(在右下角的插图显示,典型的有关距离的描述如何严重的被扭曲了好几个数量级。)

关于太阳系距离和尺度

从地球到太阳的距离被定义为 1天文单位(150000000千米),也就是1单位。作为对比,太阳的半径是0.0047 AU(700000 千米)。因此,太阳的体积只占地球轨道半径这个球体积的0.00001%(10^−5 %),而地球的体积又大约只是太阳的百万分一(10^−6)。木星,太阳系最大的行星,与太阳的距离是5.2天文单位(780000000千米),半径是71000 千米(0.00047 AU),而距离最远的行星,海王星与太阳的距离是30 AU(4.5×10^9 千米)。

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有少数的例外,距离太阳越远的行星或环带,轨道与轨道之间的距离,也就是从一个轨道到下一个轨道间的间隔,就越大。例如,金星到太阳的距离比水星远0.33AU,而土星到太阳的距离比木星远4.3AU,海王星又比天王星要远10.5AU。有些方程(例如提丢斯-波得定则)企图建立与确定这些轨道之间的关联性,但没有可以被接受的理论。在这一章节开头的影像显示了在不同尺度上的太阳系各种组成的轨道。

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一些太阳系模型试图传达涉及人类关系的相对尺度。有些规模很小(可能是机械的 -称为太阳系仪)-而有些会扩展而跨越城市或区域。尺度最大的模型,瑞典太阳系模型,使用位于斯德哥尔摩110米的爱立信球形体育馆作为太阳的替代物,接下来的规模是距离40千米的阿兰达国际机场一个 7.5米的球;目前已知最远的天体塞德娜,是在912千米远的一个10厘米小球处。

如果,太阳至海王星的距离是100米的尺度,那么太阳只是一个直径大约3厘米的小球(大约是高尔夫球直径的三分之二),所有巨行星的尺度都将小于3毫米,而地球和其他类地行星的直径在这种规模下会比一只跳蚤(0.3毫米)还要小得多。

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太阳系中所选择的天体与太阳的距离。每个条形的左右边缘分别对应于天体近日点和远日点,长条表示高的轨道离心率。太阳的半径约70万公里,木星(最大的行星)约7万公里,都太小,在这个图像中显示不出来。

相关知识

太阳系是一个受太阳引力约束在一起的行星系统,包括太阳以及直接或间接围绕太阳运动的天体。在直接围绕太阳运动的天体中,最大的八颗被称为行星,其余的天体要比行星小很多,比如矮行星、太阳系小行星和彗星。轨道间接围绕太阳运动的天体是卫星,其中有两颗比最小的行星水星还要大。

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