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顺行和逆行本文重定向自 順行和逆行

(重定向自視逆行)
当地球超越一颗外行星,像是火星,外行星会暂时改变它在横跨天空的方向。

顺行行星这种天体与系统内其他相似的天体共同一致运动的方向;逆行是在相反方向上的运行。在天体的状况下,这些运动都是真实的,由固有的自转轨道来定义;或是视觉上的,好比从地球上来观看天空。

在英文中“direct”和“prograde”是同义词,前者是在天文学上传统的名词,后者在1963年才在一篇与天文相关的专业文章(J. Geophys. Res. 68, 4979)上首度出现。

逆行的

英文中的Retrograde源自拉丁文的Retrogradus,意思是“后退的步伐”;词缀 Retro的意思就是“后退”,而gradi的意思则是“步伐”或“前进”。逆行的(Retrograde)是形容词,用来描述天体在夜空的群星和月球之间向后退行的路径。"逆行的水星"是将这当成形容词的一个好例子。逆行也可以是个动词,是在黄道带(月球在天空中跨越恒星的路径)的正常轨道上定义行星落后的运动。

虽然在我们观察夜空时,有时会将行星误认为恒星,但行星在群星之间的位置确实是夜复一夜的在改变,被观察到在恒星间的顺行和逆行,好像是绕着地球的。在公元150年的古希腊天文学家托勒密相信地球是太阳系的中心,但依然使用顺行和逆行这个名词来描述行星在天空中相对的运动。虽然,我们现在知道行星是绕着太阳公转的,我们还是用相同的名词来描述从地球看到的行星在星空中的运动。像太阳一样,行星也是从东方升起,在西方落下。行星在天空中是相对于恒星向东的运动,称为顺行;当行星在天空中相对于恒星向西(相反的方向)运动,称为逆行。

视逆行运动


T1, T2, ..., T5 – 地球的位置
P1, P2, ..., P5 – 行星的位置
A1, A2, ..., A5 – 投影在天球
火星在2009-2010年相对于巨蟹座的视运动路径。

当我们观测天空,太阳、月球和恒星都是由西运行,这是因为地球的自转(称为周日运动)是由西向东的。但是轨道者,像是航天飞机和许多的人造卫星,都是由西向东运行的。这是顺行的卫星(它们环绕地球的方向确实和月球相同),但是它们绕行地球的速度比地球本身的自转快,因此看上去是向着与月球相反的方向运行。火星的天然卫星火卫一也有相似的轨道,从火星的表面上看,也是向着与地球的卫星(月球)相反的方向运行的。即使佛博斯和月球都是顺行轨道,但是佛博斯的轨道周期短于一个火星日,而月球的轨道周期(一个月)比地球的一天要长。也有极少数的人造卫星会以真实的退行轨道绕着地球运转,看起来就是向西运行的,与月球的运动方向一致。

从地球上观察,行星在天空中运行的路径会周期性的改变运动的方向。虽然所有的恒星和行星,在回应地球自转的基础下,看起来每夜都是由东向西运行的,但是在外侧的行星常都会相对于恒星缓缓的由西向东移动。这种运动是行星的正常运动,因此被认为是顺行。但是,因为地球的轨道周期短于外侧行星的轨道周期,因此会周期性的超越外侧的行星,就像一辆速度较快的车在多条车道的高速公路上一样。当发生这种情况时,原本向东运行的行星会先停下,然后后退向西运行,之后当地球在轨道上超越行星之后,看起来又恢复正常由西向东的运动。内侧的水星金星也会在相同的机制下呈现逆行的运动,然而它们的退行周期也和太阳的会合周期结合在一起。解释视退行运动的机制是和外行星一样的,小行星开普带天体(包括冥王星)都有展现出视退行运动。

有趣的是,伽利略在1612年12月28日的描绘图中显示首度观测到海王星,在1613年1月27日又再度观测到。在这两次的机会中,海王星与木星在合的位置上,但因为位置的改变很小,以致伽利略没有辨认出他是一颗行星,因此不能认定伽利略是海王星的发现者。在1612年12月,海王星在天空中是停滞不动的,因为它正要转变成逆行的运动,这是当地球要超越一颗外行星之前,产生的视退行运动。因为海王星只是刚要开始年度内的退行运动,它的运动量实在是太小了,因此伽利略的小望远镜看不出它的位置改变。

距离越远,逆行的频率(每多少年发生逆行)和天数(逆行的期间)越高:

  • 火星每25.6个月逆行72天。
  • 木星每13.1个月逆行121天。
  • 土星每12.4个月逆行138天。
  • 天王星每12.15个月逆行151天。
  • 海王星每12.07个月逆行158天。

顺行和逆行的变化周期也是行星的会合周期

从地球上观察火星在2003年的逆行运动

这些是逆行令古代的天文学家非常困惑,而这也是这种天体被称为行星的一个原因:行星这个名词在希腊的原义是漫游者。在以地心说为中心的太阳系,是利用行星在周转圆上的运动来解释。直到哥白尼的时期之前,都因无法解释而被视为一种幻觉。随附的星图是2003年火星宝瓶座为背景逆形的路径。

例子

太阳系内一些逆行的明显例子:

太阳

太阳系质心的变化

太阳绕着质心的公转经常在顺行和逆行之间变化。这是因为太阳系质心经常改变,导致太阳并不会有一个稳定的质心公转。

星系

卫星星系

星系团中的星系合并会导致星系的一部分被抽出,并成为合并星系的卫星星系。一个名为“Complex H”的小星系,就是绕着银河系逆行公转。

突起部分的逆行

部分星系有着一个突起的部分,并且是逆行公转的。NGC 7331就拥有一个逆行公转的突起部分。

中央黑洞

一个星系的中央都至少会有一个超大质量黑洞。该黑洞是逆行自转的,而科学家现在仍然在研究该黑洞的自转和星系形成的关系。

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