这篇经典的事实如此浪漫的文章最初发表于2013年9月。
R大约一年两次,太阳和月亮的明显位置重合,少数幸运的观测者可以看到日食。观察这一现象,让我们有机会思考一个奇怪的巧合:从地球表面看,天空中太阳和月亮的表观大小几乎相等。太阳几乎正好比月球大400倍,距离月球也差不多正好400倍。
没有特别的理由说明为什么它们看起来一样大,而且也不总是这样。从那以后,月球就一直在远离地球造成它的大碰撞美国是45亿年前。在阿波罗号宇航员留在月球表面的设备的帮助下,我们测量了它的后退速度:它目前以每年大约4厘米的速度后退。10亿年前,每次日食它都会完全遮住太阳;现在,根据月球在其椭圆轨道上的位置,有些月食是完全的,但更多的是环状的,月球看起来比太阳略小,在月球周围留下一个“火环”(见下图)。五千万年后,月球将会后退到所有日食都是环形的地步。
地球不是唯一一个有卫星的行星;大多数行星上都有。还有其他世界也有同样奇怪的大小巧合吗?让我们考虑火星的两个卫星,火卫一和火卫二。它们非常小,使它们看起来比我们的月球更小,但它们与地球的距离比我们的月球与地球的距离更近,放大了它们的外观尺寸。而火星人离太阳的距离是地球人的一半,他们看到的太阳只有地球的三分之二大。
事实上,我们已经通过三个火星探测车的眼睛,亲眼目睹了火星上的日食。小小的火卫二看起来就像一个太阳黑子,当它穿过太阳圆盘时(也就是从火星表面看到的太阳)。但当火卫一离太阳更近、更大的时候,它使太阳看起来像一只眼睛,而月亮是眼睛的瞳孔;当火卫一穿过太阳的圆盘时,眼睛的目光似乎扫过了火星的表面,好像在寻找什么东西。好奇号最近拍摄了这只搜寻的眼睛:
与我们的卫星不同,火卫一每年都在离火星越来越近。(火卫一位于一个足够低的轨道上,它围绕火星的速度比火星的自转速度还要快。同样的潮汐力使遥远、缓慢的月球远离我们,却对火卫一产生了相反的影响,使其逐渐靠近火卫一。)只要在几百万年的时间里,它的表面大小可能会与太阳相当——如果潮汐力不是首先把它撕裂,形成一个围绕行星运行的小颗粒环的话。
从地球的角度来看,我们可以看到从巨大的外行星上可以看到日食。在每颗行星漫长的轨道年里,都会有两次巨大行星的圆盘被其巨大的卫星投下的圆形阴影所破坏的时期。如果你能站在这些行星的云层顶端,你会看到太阳被遮住了。
但是这些巨大的行星离太阳的距离比我们远得多,这使得太阳看起来非常渺小。如果你在日食期间站在木星的云顶上,与太阳相比,行星大小的卫星会显得非常巨大,在很长一段时间内完全遮住它。几乎所有的卫星都太大太近;它们会让天空中的小太阳相形见绌。不过,土星上有两个——土卫八和土卫八,海王星上有海王星——位置足够远,体积也足够小,可以模拟火卫一的搜索眼凌日。但在距离太阳这么远的地方,眼睛看起来很小,也不那么引人注目。
但在我们的太阳系中,没有任何行星的大小和位置与我们的观测完全吻合。从这个意义上说,我们的月球是独一无二的。
不过,如果你把足够多的卫星放在足够多的行星周围,肯定会有更多太阳-月亮大小的巧合。我们现在知道有成千上万的行星围绕着其他的太阳运行.我们还不知道它们是否有卫星,但考虑到太阳系中大量的卫星,它们很有可能有。在其他恒星附近有其他智慧的行星居民吗?他们会像我们一样思考太阳和月亮的巧合吗?
艾米丽·拉克达瓦拉(Emily Lakdawalla)是行星协会的高级编辑和行星布道者。她写了关于机器人探索地球以外世界的文章planetary.org/blog当@elakdawalla在Twitter上。









