月亮是恒星还是行星(地球是恒星还是行星?)

文/科学黑洞，图片来源网络侵删。

几乎所有像太阳一样的恒星都有行星系统

对开普勒行星捕捉航天器收集的数据的最新分析表明：几乎所有的恒星都有行星环绕。大约百分之17的恒星有一颗地球大小的行星环绕着，并且这些行星所在的轨道比水星的还近。来自哈佛-史密森尼天体物理中心的弗朗索瓦·弗雷斯汀说：“因为银河系中有大约1000亿的恒星，所以大约有170亿颗像地球一样的行星存在着。”他在加州举行的美国天文学会会议记者招待会上阐述了最新的发现。同时他还说到，几乎所有像太阳一样的恒星都有行星系统。

开普勒航天探测器 来源：engadget

行星捕捉的意义在于找到地球的双胞胎——一颗处在相似恒星的宜居带上的相似大小的行星。最新的分析表明，小行星无论是在大恒星还是小恒星周围都是同样常见的。因此，弗雷斯汀认为找到像地球一样的行星的概率会变得越来越高。

太阳系示意图 来源：best-wallpaper

虽然开普勒候选行星列表涵盖了大多数我们了解的未知行星，弗雷斯汀认为这个列表还是不完整且不纯粹的。他说：“类似食双星和其他的天体构造运动可以产生类似行星的信号，这些都是虚假的行星活跃信号。”

食双星系统 来源：sohu

通过对开普勒调查的模拟并找出其中的虚假活跃信号。结果得出，在数量庞大的开普勒候选星中，只有百分之9.5的是假的，其余的都是真实的行星。

由美国国家航空航天局的开普勒航天器探测到的行星示意图 来源：C.普利亚姆& D.阿吉拉尔（哈佛-史密森尼天体物理中心）

总的来说，研究者们发现50%的恒星都有一颗近地球大小或略大于地球的行星在很近的轨道环绕着。如果算上已探测到的行星轨道距离与地球相近的行星，这个比率可以上升到70%

宜居星球示意图 来源：artron

从开普勒航天器现在进行的调查和其他探测手段得出的结果可以推断，好像几乎所有的类太阳恒星都有行星环绕着。

太阳系示意图 来源：网络

研究团队把行星根据大小分成了五组。结果表明，17%的恒星有一颗0.8-1.25倍地球大小的行星在85天或更短的公转周期轨道环绕着。大约四分之一的恒星有一颗“超地球”行星（1.25-2倍地球大小）在150天或更短的公转周期轨道环绕着。（更大的行星可以在更远的距离更容易地被探测到。）同样有四分之一的恒星有一颗“迷你海王星”（2-4倍地球大小）在250天的公转周期轨道环绕着。

随着行星大小的增加，它们出现的机率也越来越少。只有大约3%的恒星有“大海王星”（4-6倍地球大小）。5%的恒星有“气体巨星”（6-22倍地球大小）在400天或更短的公转周期轨道环绕。

研究者们想要知道恒星的种类和周围环绕的行星大小有无关联。结果发现，除了“气体巨星”之外，其他类型的行星出现的概率都与环绕恒星的种类无关。“海王星”无论是在红矮星周围还是在类太阳恒星周围出现的概率是十分相近的。其他更小的行星也同样是如此。观察结果反驳了之前的假设。

哈佛-史密森尼天体物理中心的合著者吉列尔莫·托雷斯说：“类地球的行星和‘超地球’行星并不罕见，我们在所有类型的地方都能找到它们。”

因为离中心恒星更近的行星运动的更频繁，所以这些行星更容易被发现。随着更多的数据的获取，在更大的轨道环绕着的行星也会逐渐被探测到。更具体的来说，开普勒航天器的长期工作能够使它探测到在更远距离的近地球大小的行星，包括环绕在宜居带的类地行星。

开普勒航天器通过行星运动的方法来探测行星候选星。当行星在恒星前方通过的时候，会产生微小的星蚀，会让恒星稍微的变暗。

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3. universetoday-贱贱

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地球都围绕着太阳转，为什么月球的中心天体是地球？而不是太阳？

月球中心天体不是太阳，与月球绕着太阳转并不矛盾。

通过万有引力公式：

我们很容易求得，太阳对月球的引力，是地球对月球的引力的2.2倍。

M为太阳质量：1.989×10^30kg。 m为地球质量：5.965×10^24kg r为月地距离（均值）：384403.9km R为日月距离（均值）：149597870km

既然，太阳对月亮的引力，是地球对月亮的引力的2.2倍。

为什么月球的中心天体是地球，而不是太阳？

首先，在整个地月系统中，太阳对月球轨道的影响十分有限。

月初时，月球运动到靠近太阳的一面，日月距离约为：

R朔=149597870−384403.9=149213466.1 km

月中时，月球运动到远离太阳的一面，日月距离约为：

R望=149597870+384403.9=149982273.9 km

月球朔望日的引力差，与地日引力比值为：

也就是说，相对于日地距离，月球围绕地球的轨道变化十分微小。

当月球围绕地球进行圆周运动时，因为太阳引力而产生的引力差，仅仅只有月球受到地球引力的2.3%左右。

因此，太阳引力对月球轨道的引力波动，只会有很小的影响。

在地月系中，月球轨道依旧由地球引力所主导，甚至被地球潮汐锁定。

行星/卫星与中心天体的轨道关系，符合开普勒三大定律。

开普勒三大定律可以简略地用于地月系统。

当然，如果不考虑太阳引力，是无法求出月球精准轨道的。

其次，如果把日月看做一个独立系统，地球对日月系统的影响十分巨大。

日地引力达到日月引力的45%，如果要排除地球，仅仅考虑日月关系来求取月亮相对于太阳的轨道，将完全无法适用于开普勒三大定律。

实际由于月球被地球潮汐锁定，月球绕太阳的椭圆轨道，大尺度上反而十分的接近日地轨道。

因此，按照中心天体的典型定义，地球为月球的中心天体，而不是太阳。

不过太阳却是地球的中心天体。

本质上，日地月可以看做以太阳为主导的三星系统。

地月系统作为整体围绕着太阳旋转，月球自然也围绕太阳进行型的旋转。

由于地月系统绕着太阳运动的速度是29.78km/s，而月球绕着地球运动的速度是1.023km/s。前者速度大于后者，所以，日地月系统的轨道，接近于这样的状态：

当然，这个动图的轨道比例，依旧过大。

实际日地月系统的轨道变化，远远微小得多。

如果我们把地球的半径6378.137km缩小为1cm，那么月球半径1737.10km相当于0.27cm，太阳半径的6.955×10^5 km则相当于1.09m。

而月地距离为0.6m，日地距离相当于234.55m。

也就是说一个，日地月相当于这样的比例：

四个标准足球场拼在一起，长度200多米，太阳在中间像一个半径1米的大火球。地月距离小于太阳半径，仅仅只有0.6m，因此整个地月系统，都仅仅相当于那一条红线。

也就是说，月球绕着太阳的“花边”运动，朔望日之间的距离差，小至红线范围内。

相对于太阳，朔日月球速度为28.757km/s，望日速度为30.803km/s。朔望日之间的速度变化，也并不大。

真实效果会是这样的：

因此，在足够大尺度观察月球，日月轨道和日地轨道几乎可以等同处理。

当然，即便等同处理，也是以地日轨道为准。

其实，如果我们把整个视角放大到整个银河系。

整个太阳系绕银河系运动的速度高达250km/s，相当于水星绕太阳运动速度47.87km/s的5倍还多。

由于地球公转的黄道面与银道面有着60°左右的夹角：

因此太阳系的行星，如果单独拿出来绘制出它们与银河系的轨道，将会是一个由更多细小螺旋“花边”组成的漫长轨道（太阳2.5亿年绕银河系一周，地球轨道附近以内的星体都能绕出数亿的螺旋“花边”）。

虽然所有星系都围绕着银心运动，包括这些星系内的行星以及卫星，但我们通常不说地球的中心天体是银心。

这本质上相当于：

B是A的中心天体，C是B的中心天体，虽然C不是A的中心天体，但C是随着B围绕A运动的。

总之，地球是月球的中心天体，与月球同时围绕着太阳转并不矛盾。