告别了阳光明媚的夏天,我们逐渐迎来了天气凉爽多变的秋日。我们能感受到身边的季节变化,是因为地球以一种非常特殊的方式绕着太阳运行。那么,其他星球上也有季节吗?它们的四季又是什么样的呢?
撰稿
白杨
编辑
云杉
图源
pixabay/pexels/NASA
为什么有四季变化
一般情况下,人们会认为当地球处在椭圆形公转轨道上最靠近太阳的位置时,地球正处于夏天,气温也最高,但事实并非如此。
在地球围绕太阳运行的过程中,两个天体之间的距离变化很小。实际上,不管处于公转轨道的哪个位置,地球的温度几乎没有受到影响。
那么为什么地球有季节?答案是地球的自转平面和公转平面之间存在一定的夹角。
地球围绕太阳运动的同时,也在围绕自身的自转轴旋转。且地球自转平面和公转平面之间存在约23.44°的夹角。
由于这个夹角的存在,在地球绕太阳公转期间,地球的北半球和南半球会交替直面太阳。因此,地球上才有了季节。
当地球的北半球直面太阳时,北半球地区的白昼会更长,因此可以接收到更多的阳光。这些额外的阳光加热了地表和空气,从而形成了我们经历的春天和夏天。
半年后,地球来到了太阳的另一边,现在是南半球直面太阳,因此北半球的白昼会相应地缩短。
因此,当澳大利亚和南美洲处于春季或夏季的时候,我们就在过秋天或冬天。
邻近星球上的季节
季节变换不仅发生在地球上。太阳系中的几个邻近行星也会经历季节变化。
水星:水星上没有季节,因为它的自转平面和公转平面几乎没有夹角。
火星:这颗红色行星有季节,因为它有一个倾斜的自转轴。然而,由于火星绕太阳公转的椭圆轨道比地球的公转轨道更扁,火星南北半球的四季差异比地球上更为显著。另外,春天是火星上最长的季节。
金星:金星上没有明显的季节,因为它的自转轴倾斜度很小。
木星:木星没有明显的季节,因为它的自转轴倾斜度也很小。
土星:土星有季节更替,但土星的一个季节要比我们的长得多。土星的一年相当于我们的29年,因此土星上的一个季节大约持续七年的时间。
天王星:这颗蓝色冰巨星的自转轴倾斜了近98°,因此它的两极会在公转过程中的不同时间直接面向太阳。这意味着天王星上有季节,但由于自转轴的倾斜角过大,天王星上只有夏季和冬季。另外,由于天王星绕太阳公转一圈需要84年,因此每个季节长达42年。
海王星:海王星的自转轴倾斜28°,因此也有季节。然而,就像天王星和土星一样,海王星的一年也很长。海王星绕太阳一周需要年,因此这颗行星的每个季节长达40多年。
季节随时转换的行星
(轴倾角不停变化的行星——普勒b。图源
NASA)
现在,让我们把目光从太阳系转向光年外的开普勒b。
这颗行星的自转轴摇摆不定,就像旋转的陀螺一样不停地摇晃。开普勒b的轴倾角在11年间,变化了多达30°。
这意味着开普勒b的季节变化非常迅猛,而且难以预测,就像小说《冰与火之歌》里描述的维斯特洛大陆一样,可以毫无征兆地从夏天变为冬天。你完全不知道什么时候该穿秋裤,什么时候该穿短裤。
虽然地球的轴倾角也会发生变化,但是相比于开普勒b却要缓慢得多。有研究认为,在地球自身潮汐、地幔活动以及天体引力的作用下,通常黄赤交角会在22.1°至24.5°之间小幅波动,目前地球的轴倾角大约为23.44°(23°26′),正以每百年大约47的速度变小。
在浩瀚宇宙中,可能还有很多像开普勒b这样拥有古怪轴倾角的行星。但到目前为止,天文学家发现的拥有如此极端季节变化的行星还是很少的。
事实证明,小说中描绘的情景可能就真实存在于宇宙中。如果你想亲自体验一番开普勒b这样极端的季节变化,经历一次前所未有的大冒险,那你可能要等人类能够到光年外的行星上旅行的时候了。
参考资料
[1]