現在天上肉眼看到的星星大部分都是人造衛星嗎?
我有個朋友告訴我,因為環境污染的原因,現在我們用肉眼所能夠看到的星星都是人造衛星,她還說真正的星星是會閃的,真的是這樣嗎?
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前言:有朋友問我為什麼要回答這種……問題,其實我個人感覺,任何看似簡單的問題,都可以得到認真的對待,我的志願也在於簡單的問題入手,剝繭抽絲,講出一些深刻的來。這是知乎曾經與貼吧的不同之處,我也誠懇的希望大家把這種真誠保留下來。要知道,知乎和貼吧真正的不同,不在於提問者拋出的問題是否深刻嚴肅,而在於我們對待這些問題的態度。
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你朋友的論點是不嚴謹的,結論是錯誤的。
要搞清楚這個問題,我們首先要對「能看到的星星」有個基本的概念。通俗的來說,在太陽落山後太陽中心位於地平以下18度到日出前太陽中心位於地平以下18度之間的這段時間,是嚴格意義上的夜晚,而在這個時間段內,我們能看到的大氣層外的天體——甭管是自己發光的恆星,還是反射太陽光的行星、天然衛星,都可以被歸納在星星這個並不嚴謹的語言範疇里。
而一顆星星能否被我們看到,取決於它的亮度,衡量它們的亮度的標準,就是所謂的星等,嚴格意義上說,星等分為很多種,但我們要討論的是在地面上肉眼能看到的行星,那就只需要研究視星等,也就是——我們用肉眼能看到的星星的亮度程度。
視星等的規則是這樣的,一個天體的亮度越高,它的視星等數值就越小,比如夜空中最亮的天體——我們的衛星月亮,它在滿月時的可以達到?12.74平均視星等,可謂是整個夜空中最亮的天體,而稍遜於它的是金星,它最亮的時候視星等可以達到?4.9,而在滿月的時候,由於月光的影響,金星看起來就沒有那麼亮了,視星等就降到了-3.8。
好了,我們對星星的亮度有了基本的概念,那麼就該解決本題的核心問題——我們用肉眼是否能看到人造天體(人造衛星,或是空間站,宇宙飛船,火箭殘骸之類的東西)呢?它們的亮度是不是真的足夠高,以至於由於環境的污染,我們在看不到真正的天然星星的情況下,還可以看到人造天體,以至於像題主朋友所說的那樣「用肉眼所能夠看到的星星都是人造衛星」呢?又是否像題主所言,只要不閃爍,就肯定不是真正的星星呢?
- Q1:我們用肉眼能否看到人造天體?
- A:完全沒問題
這不是彗星或流星,這是一顆人造衛星的反光
事實上,我們是經常可以看到人造天體的,形形色色的人造衛星、空間站、甚至火箭殘骸,雖然自己不會發光,但它們距離我們實在是太近了,僅僅靠著自己身上那些太陽能電池板或者金屬構件反光,也有可能被我們用肉眼看到。在環境條件允許的情況下,一整個夜晚,甚至可能看到上百次的人造天體反光。
而這些人造天體里「最閃耀的星」,當屬摩托羅拉當年力推的「銥星」系統之下的銥星衛星,論個頭,這種人造衛星並非龐然大物,但它最大的特點在於,它始終將三面金屬拋光的、門板一樣的大天線對準地面,而這三面天線,活像我們古代的金屬鏡,在陽光經過它們反射到地面的時候,我們能看到極為明亮的閃光,最亮的時候甚至可以達到-8視星等,幾乎可以和月亮媲美!
但是,銥星的反光面非常的集中,它在天空中閃耀登場的時間,也非常的短暫,一顆銥星從能被你看到,到再次消失在茫茫夜空中,大多不過十幾秒時間,而最高的亮度,頂多維持個一兩秒,很多人以為自己看到的流星,其實就很有可能是一顆銥星的「驚鴻一瞥」。
銥星衛星,可以看到三面門型的金屬天線,它的亮光就是這三面天線反射的太陽光
通過延時拍攝捕獲到的一顆銥星反射光線,銥星在整個星空中留下的軌跡,只有這麼短短的一條線
而亮度僅次於銥星的衛星,可能要算得上歐空局的極地軌道衛星Metop-A和Metop-B了,這兩顆衛星的反光來自於它們長長的太陽能電池板,在最亮的時候,它的視星等可以達到-5,也可以力壓金星,成為夜空中的焦點。緊接著的就是義大利航天局的COSMO-SkyMed衛星,它的最高視星等可以達到-4,再其次就是現在大氣層外最大的人造天體——國際空間站,國際空間站的塊頭和眾多的太陽能電池板都可以反光,它的最高視星等可以達到-2.6。
Metop-B衛星
COSMO-SkyMed衛星
國際空間站由於其碩大的個頭,有時甚至可以在白天被肉眼發現
延時拍攝的國際空間站的反光,可以看到空間站自本圖左下方進入肉眼視野,在圖片中部達到最亮後,又快速消失不見
其他的許多衛星,其實也可以被肉眼發現,甚至一些發射衛星使用的火箭殘骸,在大氣層外滯留期間都能反射足以被肉眼捕獲的光亮,但大多數情況下,人造天體的視星等都不會高於2等,超過0等的就少之又少,基本就是以上幾位了。
Q2:人造天體的光亮,是否普遍超過自然天體 A:這個說法不嚴謹
由於我們人類肉眼的限制,絕極為理想的條件下,我們能看到的最暗的星星,大約是+6等,少數視力極好的人可以看到+6.5甚至更高(甚至有人認為可以看到+8等的星),那麼,整個天球中可以被我們肉眼察覺的星星有多少呢?
根據目前的統計,亮度超過+6.5等的星星,有9096顆;亮度超過+6等的星星,有4800顆;亮度超過+3等的,還有不到200顆;亮度超過+2等的,就只有五十多顆了……而亮度超過0等的,衛星里只剩下月亮,行星里只剩下金木火土,恆星里只剩下天狼,老人,大角,南門二,織女等等這麼寥寥十數顆了。(拓展閱讀夜空中最亮的星是什麼星? )
而我們剛才說到我們能看到+6甚至+6.5等星的前提,是極為理想的條件下,但這種極為理想的條件,對我們現代社會生活的人來說,簡直是太難以實現了。陰天雖然會擋住整個星空,但烏雲總有散去;霧或者霾雖然也會遮擋住絕大多數的星空,但哪怕你生活在帝都,也不是一年365天都有霾。而對於觀星者來說,最可怕的污染,其實是我們每天都離不開的——燈光。
在許多上了年紀的人的記憶深處,應該還能回想起自己仰望星空面對銀河時,心中激起的那種敬畏,但對當今中國來說,即便是偏遠的農村,也很難找到一片不被燈光所遮蔽的夜空。在燈光的庇護下,我們在夜晚延續自己的生活,但也是在燈光的干擾下,現在在城市中,已經極難看到亮度低於+3等的星星,甚至有的繁華所在,連+2等的星都很難辨識。我們的城市愈是繁榮燦爛,我們的星空便愈是荒蕪黯淡。
所以對於我們大多數人而言,想看到幾千顆群星閃耀的壯觀,已是不可能,我們可以肉眼觀察的,可能就是那麼幾十顆星。而在文章開頭我說到,人造天體反光並不少見,那麼是不是說,當光污染達到一定程度的時候,我們看到的星星,真的都是人造天體了呢?
其實不然,雖然有許多人造天體可以達到+2等的亮度,但人造天體可是在高速移動的(和我們相對靜止的同步衛星軌道都在35786公里之遠,我們幾乎不可能用肉眼發現它們),它們所反射的光能被我們觀察到的時間,普遍都非常的短,即便是國際空間站這樣的龐然大物,往往也只能被我們持續觀測到幾分鐘而已,而像銥星這樣的特例,則短至幾秒,那麼,在我們抬頭仰望星空的瞬間,很可能連一顆正好在反光的人造天體也找不到,即便是同時有兩顆人造天體反光的情況都罕見至極,而且,如同自然的星星一樣,絕大多數的人造天體反光,也會被地面的光污染所遮蓋,這就造成了一個現實——雖然由於污染我們看到的真正的星星很少,但依然比人造天體反光要多的多,兩者的數量差距,只有在一個極端的情況下才會追平——那就是陰天或大霧強霾,我們一顆星星都看不到,雙方0:0打平。
說到這裡,本題的答案已經出來了,但還要多說幾句,是因為題主指出,她的朋友得出這個錯誤的結論的依據是「真正的星星都是閃耀的」,事實果真如此嗎?
知友 @黃磊提供的在尚比亞利文斯頓-維多利亞瀑布瞭望樹拍攝的星空
其實這句話是對的,也是錯的。
我們要知道,星星之所以閃耀,其實是它們發射或反射的光在到達我們眼中之前,還要穿越地球的大氣層,而大氣層中的空氣並非是穩定不動的,各種氣流的波動,都導致了光線在通過空氣這種不均勻的介質時,折射路徑發生了晃動,也就是我們所感受到的閃耀(眨眼睛)。相對於距離我們超級遠的恆星來說,我們肉眼可以看到的金木火土(條件特別好的話可能也能看到天王星)這幾大行星距離我們實在是太近了,它們在我們肉眼中的面積,其實比恆星要大很多(雖然我們感覺都是一個小亮點,但點和點的面積也是不同的),那它們反射的太陽光雖然也會受到空氣波動的干擾產生晃動,但卻不易被我們的眼睛察覺。而人造天體距離我們就更近了,它們反射的光線受到的晃動,就更不易被我們的眼睛察覺。
所以我們可以說,其實所有的星星和人造天體都是晃動,只是我們的眼睛分別不出來,我們能看到恆星眨眼睛,卻幾乎看不到行星和人造衛星眨眼睛。(拓展閱讀星星為什麼是一閃一閃的?)
還有一種情況是,大氣中的氣流波動幅度相對較小,那麼,它對星星光線產生的晃動,也就更難被我們發現,所以有時候我們甚至連恆星眨眼睛都看不見。
所以現在可以下一個總結:
我們夜空中看到的星星,絕大多數還是真正的星星(恆星,星星,以及唯一一顆衛星月球),我們雖然能看到人造天體的反光,但絕不是大多數,更不是夜空中的全部。
最後說個悲傷的故事,由於連日陰雨強霾,我現在連月亮長啥樣都忘了,還在這叭叭叭給人說什麼星星呢……
知友 @黃磊提供的在尚比亞利文斯頓-維多利亞瀑布瞭望樹拍攝的星空
獵戶 天狼 織女
光年外沉默
回憶 青春 夢想
何時偷偷隕落
我愛過
然後我沈默
人海里漂流
簡單定性分析,人造衛星的角速度遠大於太陽系外恆星,你不可能看到一堆亮了吧唧的人造衛星,每天的相對位置卻又差不多。所以你朋友高中物理不及格。
對啊,我們肉眼可見的北斗七星就是給我們做北斗導航的那個衛星。
一般人造的太小,都看不見。
不是。
大城市能看得到的大部分是行星,比如這幾天日落後西方空中的金星,去年特別亮、長期位於天蠍座的火星,16年整年位於獅子座的木星。行星一般是不閃爍的。
恆星在城市裡能看到的只有排名前十幾位的亮星,如春季的心宿二、大角星,夏季的牛郎、織女、天津四,冬季的天狼、五車二、獵戶座的參宿四、七等等。
衛星容易觀測的是銥星,但只有在特定時間才能看到銥星閃光,需要通過"星圖"等軟體提前了解出現的時間、方位。
人造衛星高度低,所以如果你能看到,基本很快就划到天邊了。高軌道的地球同步衛星,肉眼應該看不見,36000公里高。
而你所謂的星星,由於相距地球很遙遠,所以在天空中的位置變化其實是非常慢的,它們有行星,也有恆星。
你朋友說的對,是這樣子的呀,幼兒園就知道一閃一閃亮晶晶,所以星星都是會閃的!不閃肯定不是星星!
記得初中一個室友老是跟我講原子彈只有黃豆那麼大,博覽全書的我也不屑跟他解釋,明明原子彈只有原子那麼大,不然怎麼會叫原子彈呢!
看到評論有人說大興安嶺的火至今沒滅,是這樣子的,這是霧霾的罪魁禍者,為什麼北方的霧霾比南方嚴重呢!只是因為某些派不承認罷了!哪個國家這麼有錢,發射這麼多衛星
不是,看到的飛機都比人造衛星多啊...好歹忽悠你是飛機啊,其實晚上飛機挺多的。
想看星星,沒錢,就去天文社蹭設備,或者做個綠皮到郊區,體驗一下,有錢自己開車或者租車到更遠的地方看,或者,懶得跑太遠的話,買個7-8倍42-50口徑的望遠鏡,不大,方便帶,也不貴,看看天空,夏天天氣好的時候是滿眼星星,能看到銀河。
通常最顯眼的是行星,主要是木星、金星、火星、土星這些,其中,金星是僅次於太陽和月亮的第三亮的天體,非常顯眼,木星由於個頭大,反射太陽光足,也很顯眼。水星由於距離太陽太近,很難看到。
其次,一些較亮的恆星,如天狼星、織女星也是可以看到的,天好一點,或者視力好些,找到大熊座、仙后座、獵戶座這些知名星座都不成問題。
衛星、空間站、空間望遠鏡這些人造天體也的確可以被看到,但不常見,只有它們的反光面,例如太陽能電池板正好把陽光反射掃過你居住的區域時,才能被看到,可能一閃就消失了,而且能看出明顯的移動。要用肉眼看到人造天體,可以關注一下這些天體的過境預告。
來,一百打靶見過沒,a4的靶紙只有指甲蓋大。同步軌道三萬多公里遠,哪個肉眼能看到一個幾米見方的玩意?
很好區分,
人造衛星或者其他人造的飛機什麼的,是肉眼可以看到可以移動的,靜止的都是正常天體
你幾時看到滿天的星星都在動?
有的同學要抬杠了,不是有同步軌道衛星嗎
同步衛星都在赤道上空,而且軌道太高了,三萬五千公里,屬於高軌道。很難被肉眼看到小時候看到過,移動得明顯很快,那就是人造衛星。星星眨眼睛是因為空氣氣流擾動造成大氣不同的折射率。
另外還有可能是有人晚上在放風箏,風箏上有LED燈人造衛星運動的速度很快,體積很小,反射光也很少,除非遇到國際空間站+超級月亮重合,一般能拿光學望遠鏡觀測到就算你厲害了。
恆星是可以發光的,行星也可以反射光線,否則啥也看不到。。。
我只想看看大家是怎麼虐這個蠢問題的。
知乎這樣吃棗藥丸
你朋友聽說過星座嗎?
在內蒙古,在四人同看到的這麼美的星空如果大部分是人造衛星,我好難過
笑出淚的表情六個
小時候我看到的人造衛星還多一些,近幾年的人造衛星變少了,甚至看不到幾顆了。
我有個朋友告訴我,大興安嶺的火至今也沒有撲滅。
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