用行星替代月球
The full Moon is only half a degree wide. Give Mars the same orbit and it becomes a rust-red disk twice that width; give it to Jupiter and the planet spans 21 degrees, two fists at arm's length. This simulator renders each body at its exact angular size over a night landscape, with a phase control and a distance slider from a quarter of the Moon's distance to sixteen times it.
10⁹ m · 384,400 km(月球距离) · Three.js · WebGL
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每个工具都改变一个假设。试试另一个,看看会发生什么。
十个天体,同一轨道
每颗行星会占据多大的天空?
月亮看起来很大,只是因为夜空中没有别的天体离我们这么近。把一颗行星放在同样的 384,400 公里处,景象就会完全改变:水星仅比月球略宽,地球看起来约有四个月亮宽,而气态巨行星会像天气一样主宰视野。下表用数字呈现这个思想实验,上方模拟器则让你站在它们之下观看。
每个天体位于月球距离时
| 天体 | 相当于几个满月宽 | 角直径 | 宽度与地球之比 |
|---|---|---|---|
| 月球(真实大小) | 1 | 0.52° | 0.27× |
| 水星 | 1.4 | 0.73° | 0.38× |
| 火星 | 2.0 | 1.0° | 0.53× |
| 金星 | 3.5 | 1.8° | 0.95× |
| 地球 | 3.7 | 1.9° | 1.00× |
| 海王星 | 14 | 7.4° | 3.9× |
| 天王星 | 15 | 7.6° | 4.0× |
| 土星,仅球体 | 35 | 18.0° | 9.5× |
| 土星,正面观察环系统 | 77 | 40.1° | 22× |
| 木星 | 41 | 21.4° | 11.2× |
| 太阳 | — | 地球会处于其中 | 109× |
一个方便的标尺:伸直手臂时,拳头约占 10° 天空,小指约占 1°。火星放在月球位置约有一根小指宽,木星约有两个拳头宽,土星环从一端到另一端约有四个拳头宽。
使用模拟器
- 选择天体;场景初始显示真实月球,便于对照。
- 拖动、使用方向键、滚动或双指缩放,调整观察方向和放大比例。
- 将相位从满月滑动到细月牙。太阳没有相位控制,因为它自身发光。
- 将距离从月球距离的四分之一调整到十六倍,观察圆盘缩小或增大。
为什么真实行星看起来像光点
木星的宽度约为地球的 11 倍,但即使最接近地球时,也约在 6.3 亿公里之外,是月球距离的约 1,600 倍。把其 21° 的圆盘除以 1,600,结果不到一角分,肉眼看来只是一个亮点。让巨行星显得渺小的是距离,而非大小。
把太阳放在月球位置会怎样
在这个距离下,这种情况无法成立。太阳半径约为 696,000 公里,接近 384,400 公里的两倍,因此地球会处于太阳内部。模拟器会说明这一点。将距离滑块拉到月球距离的十六倍处,太阳圆盘仍有约 13°,相当于二十五个满月宽。行星纹理改编自 Solar System Scope 纹理包,以 NASA 图像为基础,并采用 CC BY 4.0 许可.
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行星替代月球的常见问题
木星替代月球时会是什么样?
圆盘角直径约为 21°,相当于 41 个满月宽,或伸直手臂时的两个拳头宽。其云带和大红斑肉眼清晰可见,四颗大卫星会移动到视野边缘。
土星环看起来会有多宽?
A–C 环宽 280,440 公里,在 384,400 公里处正面观看,角直径约为 40°,接近从地平线到天顶弧长的一半。仅土星球体也会占据约 18°。
太阳能替代月球吗?
不能放在月球距离处。太阳半径约为 696,000 公里,接近 384,400 公里的两倍,因此地球会位于太阳内部。模拟器在你处于天体内部时会提示,并允许用距离控制将太阳移远,直到圆盘适合天空视野。
这种情况能让人类生存吗?
对于大型天体,不能。气态巨行星若位于月球距离处,会引发灾难性潮汐并扰乱地球轨道。模拟器忽略引力、大气和热量,只展示肉眼所见。
真实月球看起来有多大?
角直径约为 0.52°,伸直手臂时一粒豌豆就足以遮住。由于明亮且孤独地出现在天空中,以及地平线附近著名的月亮错觉,它显得更大。
如何计算视大小?
使用球体边缘间的精确公式 2 × asin(半径 ÷ 距离),采用 NASA 数据表直径与月球 384,400 公里平均距离。距离控制将基准距离乘以 0.25 至 16 倍。
A visual thought experiment: gravity, tides, and radiation are deliberately left out.
