图3:戈德斯通太阳系天文台(GoldstoneObservatory)雷达天文学被运用太阳系内天体的研究 , 毕竟再更远的话反射的信号会太弱 。 在过去 , 雷达天文学除了帮助我们测量行星的距离 , 还可以拿来观测天体的表面状况 。
太阳的距离:金星凌日地球与太阳的平均距离称为1个“天文单位(AstronomicalUnit , 简称AU或au)” 。 要测量日地距离的话 , 总没办法用激光测距了 , 太阳自己的光线太强、也没办法反射雷射光或微波 , 更不可能让人上去装设反射镜 。 那该怎么办呢?我们可以利用“金星凌日”来帮忙!
图4:金星凌日 。 后面的黄色大球是太阳 , 黑色的小球则是金星 , 每隔一段时间拍摄一张相片叠在一起的结果金星凌日是指从地球上看出去 , 金星从太阳前面经过的现象(图4) 。 而这也是太阳、金星、地球接近一直线的时候 。 就好像是我们用手遮住阳光时 , 太阳、手、我们的眼睛会排列成一直线一样 。
根据克卜勒定律 , 我们可以计算出金星的轨道半径为0.72天文单位 。 地球轨道半径则是1天文单位 。 当太阳、金星、地球排成一直线时 , 可以得到金星与地球的距离是0.28天文单位 。 这时候只要量测出金星的距离 , 就可以换算出1天文单位的大小!
然而这个状态下 , 在金星后面的太阳会严重干扰信号 , 因此无法使用雷达来测量金星的距离 。 得靠别的方法来找出距离 , 这个方法称为“视差(parallax)” 。 至于视差要怎么使用 , 又怎么让丹麦天文学家、第谷使用正确的数据、正确的仪器、正确的推论、得到完全错误的结果 , 则是另一段故事了 。
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