地球科學,天文學,航天 / 原理與探索
年周視差與距離實驗解說
鄰近的恆星,在地球繞太陽執行的過程中,相對於遙遠的背景,看起來位置略有不同。透過調整恆星的距離、地球的軌道位置以及軌道半徑,可以比較視差角度。透過區分視差的定義以及在半年內的總位置變化,我們可以理解距離單位“光年”的含義。
它是怎麼工作的?
當 p=0.1″ 時,距離為 10 pc≈32.6 光年。恆星越遠,年周視差越小。
關鍵關係
d(pc)=1/p(″) · 標準總角度位移=2p
嘗試這個實驗
- 按下觀察 A 和 B 按鈕交替,或移動位置滑塊。觀察附近恆星相對於固定背景恆星的位置變化。
- 執行並記錄 A 和 B 兩個星系各自 10 顆相同星的觀測值,分別在軌道兩端。 對應相反偏移量的差值,即為總的視角移動。
- 記錄在以下條件下,僅距離增加到 20 pc,以及僅軌道半徑增加到 2 AU 的條件下,並比較總的轉動角度。
解讀結果的依據
標準年周視差 p 與兩次觀測之間總角位移的關係是什麼?
p 是一個半形度,對應於軌道半徑 1 AU。 兩個端點的總角度變化為 2p,且 d(pc) = 1/p(″).
模型的範圍與限制
這是一個小角度近似,假設為圓軌道,以及軌道平面與恆星垂直。p 始終為 1 AU 的標準視差角度。 在 b AU 的半徑,總位移 = 2bp,距離 = b/(位移/2)。 恆星背景是固定的,並且忽略了內在運動、大氣震動以及測量誤差。 螢幕角度是一個放大後的影像,而不是實際角度。