太阳系中的九颗行星要多久才能重合一次？

2025-03-29 06:07:31

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回答（1）：

最近一次“行星连珠”发生在2000年5月20日，当然这是个渐近的过程。从5月5日就开始了，到5月20日这天，除天王星和海王星外，太阳系的其余七大行星——水星、金星、地球、火星、木星、土星、冥王星，将排列在一定的方向上，但并不是如望文生义那样，像糖葫芦串成一条线，而是分散在一个有限的范围内。太阳系内九大行星实际上对黄道面（包括太阳在内的地球公转轨道的平面）各自略有倾斜。也就是说，就算“行星连珠”，这九大行星也不会排列在一条直线上，而是散落参差。所谓“行星连珠”只存在于人们心目中。从这个意义上说，“行星连珠”与其说是天文学的研究对象，不如说是人们感兴趣的“视觉现象”。

“行星连珠”是“视觉现象”

对于“行星连珠”现象，至今并没有一个严格的定义，通常用肉眼望去，行星差不多处在一条直线上，人们就称之为“行星连珠”。按这个“定义”，就算把行星的运动在画面上表示出来，就得一直关注行星的运动并找到“行星连珠”的这个时刻，这是不容易做到的事，更不用说对于“行星连珠”在视觉上因人而异。
所以，人们想到用电子计算机自动地搜索出“行星连珠”，要使用电子计算机就必须对“行星连珠”给出准确的定义。科学家们现在根据下列四个前提来确定“行星连珠”：首先，行星的位置取决于在黄道面上的投影位置；其次，在黄道面上，把行星聚集在太阳与地球连线（l）的附近，视为“行星连珠”，不考虑不包括太阳的“行星连珠”；第三，把地球与其他行星的连线与太阳与地球的连线构成的夹角（θ），作为“行星连珠”的量化“指标”。这个夹角取小于90度的锐角；第四，求出同一时刻各行星的θ角，取其构成的最大夹角，把θ角的最大值变为最小值的时刻视为“行星连珠”。这里，考虑的行星数目从6个到9个，并研究所有太阳系行星的组合。地球必须包括在内。
简言之，其他行星来到地球与太阳连线附近时，将会发生“行星连珠”的现象。不过，这是在一个扇形的范围内发生的“行星连珠”，所以远离地球的其他行星距直线l也相当遥远。确定上述条件的理由是，在这个扇形范围内的行星作用于地球的引力方向大致相同。
也有人把行星与太阳与地球连线（l）的距离作为量化的“指标”，在这种思路中，只是根据行星是否构成直线直观地判断。不过，在考虑其他行星给予地球的引力影响方面，采用θ角来判断更合情理。
根据上述前提制成电子计算机程序，就可以相当方便地检索出“行星连珠”，在公元前3001年到公元3000年，每0.1天（约两个半小时）出现的行星排列，θ角的最大值，取出所有30度以下的情况。电子计算机根据美国喷气推进实验室公布的“DE404”这一高精度行星历，计算出行星的位置.30年一遇的“七星连珠”
科学家根据计算结果，选出了近300年间（1850~2150年）7个以上行星的“行星连珠”，θ角的最大值，把角度小于13度的列入“行星连珠”，这种天象共有17次。距现在最近的一次“行星连珠”发生在2000年5月20日零时，θ角12．6度。此时，水星、金星、地球、火星、木星、冥王星，这七大行星排列在12.6度的范围内，上一次“七星连珠”发生在1965年3月6日9时，水星、金星、地球、火星、土星、天王星、冥王星排列在9．3度的范围内。2149年12月6日4时发生的将是“八星连珠”，其余16次都是“七星连珠”。2000年5月20日这样的“行星连珠”为30年一遇，就人的一生来说是少见的，但从时间的大尺度来看是频繁发生的，并不罕见。

七星连珠6000年间发生的“行星连珠”

在公元前3001年到公元3000年，这6000年间情况如何呢？科学家告诉我们，θ角在5度以下的“六星连珠”发生49次，“七星连珠”3次，“八星连珠”以上的情况没有或不会发生。如果把θ角扩大到10度，“六星连珠”有709次，“七星连珠”有52次，“八星连珠”有3次。要认定发生“九星连珠”的话，得把θ角扩大到15度，即使这样，“九星连珠”在6000年间也只发生一次，这就是2149年12月10日发生的“九星连珠”，θ角是14．8度。行星聚合在夜空特定范围。
我们不妨找找稍微特殊些的“行星连珠”，也就是地球外侧的行星在“合”的位置或“冲”的位置时发生的“行星连珠”。所谓“合”是指地球外侧行星按行星、太阳、地球的顺序排列；所谓“冲”是指地球外侧行星按行星、地球、太阳的顺序排列。在θ角最大值在30度以下时，从火星到冥王星的六大行星在“合”的位置时，发生“行星连珠”现象5次，反之在“冲”的位置时，这六大行星的“行星连珠”现象在6000年中不会发生。地球外侧行星处在“合”的位置时无法观测，不过地球外侧行星处在“冲”位置发生“行星连珠”的话，这些行星聚集在夜空中特定的范围内，是很有意思的天象，遗憾的是，这种天象在较近的将来不会发生。地球外侧行星在“冲”的位置发生“五星连珠”天象将在2853年10月28日出现，此时θ角的最大值是17．2度。当然，把θ角的角度扩大，本来很少见的“行星连珠”就会频繁发生。地球内侧的行星有两个——水星和金星，发生“行星连珠”的行星包括地球在内只有3个，“行星连珠”发生时近似在一条直线上。地球内侧行星有在“内合”位置发生“行星连珠”的，也有在“外合”位置发生“行星连珠”的。所谓“内合”是指按太阳、地球内侧行星、地球的顺序排列；所谓“外合”是指按内侧行星、太阳、地球的顺序排列。地球内侧行星发生的“行星连珠”最近似直线，“内合”情况下发生在1906年11月30日，θ角为0．02度，“外合”情况下将发生于2396年11月29日，θ角为0．01度，角度都相当小，“行星连珠”几乎处在一条直线上。
地球内侧行星发生的有趣天象是通过日面，在发生“内合”的时候，行星经过日面可以被观测到。这种天象是太阳、地球内侧行星、地球在三维空间内排列成一条直线。如果水星和金星与地球在“内合”情况下发生“行星连珠”的话，水星和金星的投影将出现在日面上。太阳的视半径约为0．27度，1906年“内合”的时候，水星和金星在日面的投影被观测到。可是，由于此时从三维空间来看“连珠”是错动的，可惜无法看到这两个行星同时通过日面。水星和金星同时通过日面的天象，根据计算前后3000年内都不曾或不会发生。顺便提一下，水星在2003年5月7日通过日面，金星通过日面的时间是2004年6月8日。

“行星连珠”会引发灾害吗？

“行星连珠”出现时，地球上会发生什么灾变吗？答案是：“行星连珠”发生时，地球上不会发生什么特别的事件。不仅对地球，对其他行星和小行星、彗星等也一样不会产生什么影响。当然，来自行星的引力会作用于各种天体上，无论行星的相互位置怎样排列，都不会带来什么可以察觉的变异。
为了便于直观的理解，不妨估计一下来自行星的引力大小，比如在地球表面上有一个1千克的物体，可以运用牛顿的万有引力定律计算一下作用于这个物体的引力。万有引力与天体的质量成正比，与距离的平方成反比。科学家根据6000年间发生的“行星连珠”，计算了各行星作用于地球表面一个1千克物体上的引力，引力的最大值以千克为单位：水星是3．3×10－10千克，金星是2．1×10－8千克，火星是1．4×10－9千克，木星是3．7×10－8千克，土星是2．8×10－9千克，天王星是8．9×10－14千克，海王星是3．8×10－11千克，冥王星是5．5×10－15千克。最强的引力来自太阳，是6．3×10－4千克，其次是来自月球的引力，为3．9×10－6千克。与来自月球的引力相比，来自其他行星的引力小得微不足道。就算“行星连珠”像拔河一样形成合力，其影响与来自月球和太阳的引力变化相比，小得可以忽略不计。
由于太阳系内其他天体引力的影响，地球表面会发生什么现象呢？在这种情况下，必须考虑起潮力。由于月球和太阳的起潮力，地球表面海洋会出现潮汐现象。起潮力大小与天体质量成正比，与距离的立方成反比。来自太阳系内其他天体的起潮力最大值以千克为单位，水星是2．6×10－14千克，金星是3．5×10－12千克，火星是1．6×10－13千克，木星是4．0×10－13千克，土星是1．5×10－14千克，天王星是2．2×10－16千克，海王星是5．6×10－17千克，冥王星是8．1×10－21千克，月球是7．0×10－8千克，太阳是2．7×10－8千克（以上数字仍是对地球表面1千克重物体而言）。来自行星的起潮力比起太阳和月球来太小了，而月球的起潮力是太阳的两倍多。“行星连珠”使它们对地球的起潮力变大，但这种变化与月球和太阳作用于地球的起潮力相比，也是微不足道的。
由此可见，即使发生“行星连珠”，地球上也不会发生什么特殊情况。从科学角度看，“行星连珠”并没有什么重要意义，不过从“行星连珠”来说，实在只是一种饶有趣味的天象而已。

回答（2）：

九大行星同时运行到太阳一侧的现象。太阳以它的“引力巨手”，吸引着九大行星都在同一个平面上环绕太阳运转。由于它们运行的轨道大小、速度快慢各有不同，因此，它们在太阳四周的位置大多是各处一方的。但到一定时候，九大行星便会运行到比较接近的位置上，不太严格地一字儿排开，排列在太阳一侧，聚集在一个以太阳为顶点的扇形区域里。天文学家把这种罕见的天象称为“九星会聚”。
九星会聚是有一定规律的，是百年不遇的奇观的。仅从17世纪以来已先后于1624年、1803年和1982年发生过三次九星会聚。前两次，当时海王星和冥王星还没有被发现，后面一次才是在众目睽睽之下的第一次九星大团聚。这次会聚，率先赴会的是地球轨道以外的几颗大行星，地球继土星之后进入会聚区，金星和水星跚跚来迟，最后到达。九星盛会的第二天，九大行星又先后分手，各奔前程。水星首先告别了众“兄弟”，金星跟着离去，最后火星和地球也相继退场，其他行星也陆续离开，重新分散到太阳四周去了。人们需耐心等待近3个世纪以后的公元2357年，才能再逢九星重聚的壮观场面。
所以九大行星要排志一条直线是不可能的，至多只能在太阳的一侧，不严格地一字排开。

回答（3）：

几千年吧

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