天文奇观：火星大冲是怎么回事？The Mars-Earth Collision astronomical spectacle|What is the Mars-Earth collision all about||Mars|Earth|Collision Astronomische Wunder: Was geschah mit der Mars-Opposition? Die Mars-Erde-Kollision Astronomical Wonders: What is The Mars-Earth Collision? Maravillas astronómicas: ¿Qué es la colisión Marte-Tierra?

各位 同学 大家 好 我 是 李永乐 老师 everyone||||||| Hello everyone, I’m Teacher Li Yongle

昨天 是 2018 年 的 7 月 27 号 yesterday|||||the 27th

不 知道 大家 有没有 去 看 火星 大冲 ||||||Mars|Mars opposition Ich weiß nicht, ob Sie die Marskollision gesehen haben. I don’t know if you guys went to see the Mars Clash

有 同学 就 问 我 说 这个 火星 大冲 到底 是 什么 意思 |||||||Mars|Mars opposition||||

它 的 周期 是 怎么 算 出来 的 ||period|||calculated|| How is its period calculated

今天 就 想 带 大家 了解 一下 这方面 的 知识 |||bring||||this aspect||knowledge Today, I would like to introduce you to this knowledge 本日は、この知識をご紹介します

那 我们 首先 就 从 太阳系 说起 |||||solar system|start talking about So let's start with the solar system

我们 知道 太阳系 现在 有 八 大行星 是 吧 ||solar system|||eight|major planets||

这个 冥王星 被 踢出去 了 |Pluto||kicked out| This Pluto was kicked out

太阳系 离 太阳 最近 的 行星 是 水星 |from||closest||planet||Mercury The planet closest to the sun is Mercury

然后 是 金星 然后 是 地球 ||Venus||| Then Venus and then Earth

然后 是 火星 木星 和 土星 |||Jupiter||Saturn Then Mars Jupiter and Saturn

以及 天王星 和 海王星 and|Uranus||Neptune

这个 一共 是 八个 八 大行星 |a total of||eight||major planets

这 里面 我们 以 地球 为 分界 |inside||take as|||boundary Here we use the earth as the boundary

地球 里面 的 这 两颗 行星 ||that||two|planets The two planets in the earth

水星 和 金星 我们 称之为 内地 行星 |||||terrestrial planets|terrestrial planets

而 地球 外边 的 这些 个 行星 我们 称之为 地 外行星 ||||||||||exoplanets

地 外行星 好 Gute Exoplaneten Extraterrestrial planets are good

那么 这八 大行星 有 什么 运动 的 规律 |the eight||||||pattern So what is the law of motion of these eight planets?

开普勒 德国 天文学家 开普勒 Kepler|Germany|astronomer Kepler| Kepler German astronomer Kepler

研究 出来 了 开普勒 行星 运动 三大 定律 research|||Kepler's laws|||three laws|laws Researched out the three laws of Kepler planetary motion

其中 有 一个 开普勒 第三 定律 |||Kepler||law One of them is Kepler's third law

开普勒 第三 定律 它 怎么 说 的 ||law||||

它 说 行星 轨道 的 半 长轴 |||orbit||semi-major axis|semi-major axis It says that the semi-major axis of the planetary orbit

我们 把 半 长轴 近似 认为 是 轨道 半径 |||semi-major axis|approximately|consider||orbit|radius Wir approximieren die große Halbachse als Orbitalradius We approximate the semi-major axis as the orbital radius

轨道 半径 的 三次方 与 这个 行星 围绕 太阳 运动 周期 的 平方 |radius||cube||||around|||period||square Die Kubik des Umlaufradius und das Quadrat der Periode der Bewegung des Planeten um die Sonne The cube of the orbital radius and the square of the planet's orbital period around the sun

比值 是 一个 常数 ratio|||constant The ratio is a constant

这 里面 的 这个 r 就是 轨道 半径 ||||orbital radius|||orbital radius The r here is the orbital radius

其实 是 椭圆 轨道 的 半 长轴 近似 认为 就是 半径 ||ellipse||||semi-major axis|approximately equal to|||radius Tatsächlich wird die große Halbachse der elliptischen Umlaufbahn ungefähr als Radius angesehen In fact, the semi-major axis of the elliptical orbit is approximately considered to be the radius

T 就是 公转 周期 比如说 地球 的 公转 周期 就是 365 天 好 orbital period||revolution period|orbital period||||revolution period|orbital period|||

那 这个 规律 告诉 我们 ||law||

就是 地球 的 公转 轨道 半径 三次方 除以 地球 公转 周期 的 平方 |||revolution||radius|cubed|divided by||revolution|the period||squared Es ist die Kubik des Erdumlaufbahnradius dividiert durch das Quadrat der Erdumlaufzeit

它会 等于 火星 公转 半径 的 三次方 除以 火星 公转 周期 的 平方 It will|equals 1|Mars||radius|||divided by|||||squared Sie ist gleich der Kubikzahl des Umlaufradius des Mars dividiert durch das Quadrat der Umlaufzeit des Mars It will be equal to the cube of the Mars revolution radius divided by the square of the Mars revolution period

也 等于 木星 也 等于 土星 也 等于 水星 都 相等 |equals|||||||||equal It’s also equal to Jupiter, Saturn, and Mercury.

那么 根据 这个 规律 我们 能 看出 什么 |According to (1)|||||| So what can we see from this rule?

我们 发现 这个 公转 轨道 半径 三次方 与 周期 平方 比值 是 常数 |discovered||orbital revolution|||cube||||ratio|| Wir finden, dass das Verhältnis der Kubik des Radius der Umlaufbahn zum Quadrat der Periode eine Konstante ist We find that the ratio of the cube of the orbit radius to the square of the period is constant

所以 如果 r 比较 大 的话 那么 周期 也 会 比较 大 对 不 对 So if r is relatively large, the period will be relatively large, right?

也就是说 r 越大 .... that is to say||the larger r

r 越大则 周期 越大 |the larger the|period| The larger the r, the larger the period

那 你 知道 太阳系 的 八 大行星 谁 周期 最大 吗 |||||||which one|||

当然 是 海王星 了

同样 道理 r 如果 越小 的话 那么 它 公转 周期 也 会 越 小 the same|principle|||the smaller||||orbital period|||||

谁 的 轨道 半径 小

水星 离 太阳 最近 轨道 半径 最小 所以 它 的 周期 也 是 最小 的 ||||||minimum|||||||| Mercury has the smallest orbit radius closest to the sun, so its period is also the smallest.

我们 可以 简单 的 列 几个 ||||list|

比如说 水星 它 的 公转 周期 是 88 天 Zum Beispiel beträgt die Umlaufzeit von Merkur 88 Tage.

比如说 金星 它 的 公转 周期 是 225 天 ||||orbital period|||

地球 就 不用说 了 对 吧 地球 是 365 天 左右 ||needless to say|||||||about 365 days

再 比如说 火星 火星 的 公转 周期 687 天 |||||revolution||

你 看 它 越 往外 轨道 半径 越大 周期 就 越 大 ||||outward|orbit|||||| Sie sehen, je weiter es geht, je größer der Umlaufradius, desto größer die Periode.

那 你 知道 海王星 公转 周期 有 多少 年 吗 它 有 165 年 Do you know how many years Neptune's orbital period is? It has 165 years

所以 说 这个 越往 外 它 这个 公转 周期 就 越长 好 了 |||the further out|outward|||revolution|||longer||

我们 知道 了 这些 之后 就 可以 大概 理解 什么 是 冲日 了 ||||||||understand|||solar opposition| Nachdem wir das wissen, können wir ungefähr verstehen, was die Sonne ist. After we know this, we can roughly understand what a sunburst is

第二个 我们 来 研究 一下 火星 冲日 Zweitens wollen wir die Opposition des Mars untersuchen Second, let’s study the opposition of Mars

这个 火星 它 是 一颗 地 外行星 ||||||extraterrestrial planet

它 在 地球 的 外边 但 它 离 地球 比较 近

所以 从 古代 开始 人们 就 对 火星 充满 了 无限 的 遐想 ||ancient times||||||filled with||infinite||imagination So people have been full of infinite reveries about Mars since ancient times

现在 还有 科学家 说 在 火星 上 发现 了 水 是 吧 ||scientists|||||||water||

所以 这个 火星 也许 就是 第二 地球 也 说不定 ||||||||maybe So this Mars may be the second earth.

那么 这个 火星 冲是 什么 意思 |||is冲|| Was also bedeutet diese Mars-Opposition? So what does this Mars rush mean

就是 我们 知道 这是 太阳 地球 在 里边 转 |||||||inside|rotate

这个 是 地球 然后 火星 在 地球 的 外边 转 |||||||||revolve around Das ist die Erde und der Mars dreht sich außerhalb der Erde This is the earth and Mars rotates outside the earth

虽然 它们 的 轨道 不是 完全 在 一个 平面 内 的 |||orbit|||||plane|| Obwohl ihre Umlaufbahnen nicht vollständig in einer Ebene liegen Although their orbits are not completely in a plane

但是 它们 接近 于 在 一个 平面 内 ||close to|to|||plane| But they are close to being in a plane

那么 有 的 时候 地球 会 正好 跑 到 太阳 和 火星 中间 ||||||exactly|runs||||| Dann läuft die Erde manchmal genau zwischen Sonne und Mars Then sometimes the earth will run right between the sun and Mars

它们 三者 成 一条 直线 此时 地球 和 火星 离得 比较 近 |the three|||a straight line|at this moment||||distance|| Die drei stehen in einer geraden Linie, Erde und Mars sind sich zu diesem Zeitpunkt relativ nahe. The three of them are in a straight line. At this time, the earth and Mars are relatively close.

这种 现象 就 称之为 火星 冲日 |phenomenon|||| Dieses Phänomen wird als Marsopposition bezeichnet This phenomenon is called the opposition of Mars

我们 可以 想象 一下 它们 两个 谁 跑得快 ||imagine||they|||runs fast We can imagine which of them runs fast

地球 在 里边 半径 小 周期 小 所以 它 转 得 快 The earth has a small radius inside and a small period, so it turns fast

而 火星 在 外边 半径 大 周期 大 所以 它 转 得 比较慢 ||||||||||||relatively slow

那么 地球 转 的 比 火星 快

所以 过 一会 地球 会 再 扣 火星 一圈 对 不 对 ||||||orbit||one orbit||| Also wird die Erde nach einer Weile den Mars wieder abziehen, richtig? So after a while, the earth will buckle Mars again, right?

比如说 地球 转 到 这儿 来 了 火星 刚跑 这 ||||||||just ran| Zum Beispiel ist die Erde hierher gekommen, und der Mars ist gerade hierher gegangen. For example, the earth has turned here, and Mars just ran here

这样的话 就 会 发生 第二次 冲日 |||||solar impact In diesem Fall tritt ein zweiter Sunburst auf In this case, a second opposition to the sun will occur

那么 冲日 的 周期 怎么 算 显然 冲日 周期 并 不难 算 |||period|||obviously||||not difficult| Wie berechnet man dann die Periode der Opposition zur Sonne?Offensichtlich ist die Periode der Opposition zur Sonne nicht schwer zu berechnen So how to calculate the cycle of the sunstroke is obviously not difficult to calculate the cycle of the sunstroke

什么 时候 地球 比 火星 多 跑 出 一圈 Wann ist die Erde eine Runde mehr gelaufen als der Mars? When does the earth run one more lap than Mars

什么 时候 就 会 再次发生 冲日 对 吧 ||||happen again||| Wann wird es wieder passieren, oder?

那 所以 我们 可以 这么 写 假设 冲日 的 周期 是 t ||||||Assuming|solar opposition||period|is|t(1) So we can write this assuming that the cycle of the opposition is t

t 除以 地球 的 公转 周期 就是 这 段时间 地球 转 几圈 |divided by|||orbital period||||this period|||a few orbits t geteilt durch die Umlaufzeit der Erde ist, wie oft sich die Erde in dieser Zeit dreht t divided by the revolution period of the earth is the number of revolutions of the earth during this period

t 除以 火星 的 公转 周期 就是 这 段时间 火星 转 几圈 |divided by|||||||||| t dividiert durch die Umlaufzeit des Mars ist die Anzahl der Umdrehungen des Mars in dieser Zeit t divided by the revolution period of Mars is the number of revolutions of Mars during this period

一减 应该 等于 1 为什么 one minus||| Ein Minus sollte gleich 1 Warum sein

因为 地球 比 火星 多 跑 一圈

我们 通过 这个 公式 可以 把 周期 算 出来 |||formula||||| Wir können die Periode nach dieser Formel berechnen

我们 合并 同类项 之类 的 |combine|like terms|like| Wir verschmelzen wie Artikel wie We merge similar items and the like

它 这个 结果 等于 T 地 T 火 / (T 火 -T 地 ) Wenn dieses Ergebnis gleich T Boden T Feuer / (T Feuer - T Boden) ist

那 我们 知道 地球 周期 365 天 火星 周期 是 687 天

你 把 这 两 数据 带进去 最后 答案 779 天 ||||data|bring in||result|

也就是说 每隔 779 天 两年 多一点 的 时间 |every 779 days||two years|a little more||

就 会 出现 一次 什么 火星 冲日 ||||||Mars opposition Es wird eine Mars-Opposition geben

在 火星 冲日 的 时候 地球 和 火星 离得 比较 近

而且 太阳 发 的 光会照 到 火星 上 把 火星 这 一面 照亮 ||||light shines|||||||this side|illuminate Und das Licht der Sonne wird auf den Mars scheinen und die Seite des Mars beleuchten And the light from the sun will shine on Mars and illuminate the side of Mars.

把 火星 这 一面 照亮 的 时候 这 一面 还 正好 朝着 地球 ||||illuminate||||||just right|facing| Wenn die Seite des Mars beleuchtet wird, ist diese Seite der Erde zugewandt. When the side of Mars is illuminated, this side is still facing the earth

所以 你 看起来 火星 是 最大 而且 最亮 的 ||look like|||||the brightest| Sie sehen also aus, als wäre der Mars der größte und hellste

如果 火星 在 这个 位置 的话 ||||this position|

那么 太阳 把 火星 照亮 那 一面 不是 就 完全 朝 地球 的 |||||||||completely|||

你 看起来 火星 就要 暗 一些 而且 它 离 的 远 对 吧 ||||dimmer|||||||| Du siehst aus, als würde der Mars dunkler und weit weg sein, richtig?

所以 这个 时候 看起来 又 亮 又 大 Dieses Mal sieht es also hell und groß aus

这个 时候 观测 火星 是 非常 好 的 ||observing|||||

那么 什么 叫大冲 ||What is Dàchōng Was ist also ein großer Schlag? So what is Da Chong

所谓 大冲 是 指 这个 火星 绕 太阳 的 这个 轨道 so-called|Great Conjunction||refers to|||orbiting|||| Die sogenannte große Opposition bezieht sich auf die Umlaufbahn des Mars um die Sonne The so-called big impact refers to the orbit of this Mars around the sun

它 不是 完全 是 个 圆 它 其实 是 个 椭圆 |||||circle|||||ellipse It’s not exactly a circle, it’s actually an ellipse

是 个 椭圆 ||ellipse

所以 我们 重新 画 一个 图 这是 太阳 ||again|||||

火星 绕 着 太阳 在 做 椭圆 轨道 运动 |orbiting|||||elliptical orbit|orbit| Mars auf einer Ellipsenbahn um die Sonne Mars is in an elliptical orbit around the sun

而 太阳 是 在 火星 的 一个 焦点 上 |||||||focus| während die Sonne in einem Brennpunkt des Mars steht

在 火星 的 一个 焦点 上 好 了 ||||focus|||

地球 的 轨道 其实 也 是 椭圆 ||||||ellipse

但是 地球 的 轨道 相比 于 火星 来讲 更 接近 于 圆 |||orbit|compared to|||||closer to|| Aber die Umlaufbahn der Erde ist näher an einem Kreis als die des Mars

我们 把 地球 轨道 画成 这个 样子 这是 地球 轨道 |||orbit|draw as||shape||| Lassen Sie uns die Umlaufbahn der Erde so zeichnen: Das ist die Umlaufbahn der Erde We draw the earth's orbit like this, this is the earth's orbit

所以 冲日点 可能 会 有 很 多种 |solar opposition point|||||varieties Es kann also viele Arten von Oppositionspunkten geben So there may be many kinds of opposition points

比如说 地球 在 这个 位置 火星 在 这个 位置

这 就 冲日 了 对 吧

也 可能 地球 在 这个 位置 火星 在 这个 位置 这 也 是 冲日

也 可能 地球 在 这个 位置 火星 在 这个 位置 这 还是 冲日

但是 显而易见 哪个 时刻 地球 离 火星 更近 |obviously|which|||||closer Aber es ist offensichtlich, wenn die Erde näher am Mars ist But it is obvious when the earth is closer to Mars

这个 地方

对 吧 这个 地方

这个 地方 火星 离 太阳 近 地球 的 轨道 接近 圆 |||||||||close to| Dies ist ein Ort, an dem der Mars der Sonne nahe ist und die Umlaufbahn der Erde einem Kreis nahe kommt

所以 地球 离 火星 也 近 那 这个 现象 我们 就 称之为 大冲 ||||||||great opposition|||called|opposition

所以 大冲 的 意思 是 什么 其实 就是 … |Big Clash||||||

其实 就是 火星 在 近日点 附近 ||||perihelion|near Tatsächlich befindet sich der Mars in der Nähe des Perihels. In fact, Mars is near the perihelion

近日点 附近 发生 了 火星 冲日 是 吧

火星 跑 到 近日点 左右 了 然后 地球 在 这个 位置 |||closest point|||||||

它们 发生 了 冲日 这个 时候 是 所有 冲日 情况 离得 最近 的 时候 They|||||||all|||closest to|recently||time

所以 你 看起来 火星 是 最大 最亮 的 非常 漂亮

那么 （ 大 ） 冲日 的 时间 有 什么 时间 它 大概 是 15 到 17 年 循环 一次 ||Mars opposition|||||||||||cycle| Was ist also die Zeit der (großen) Opposition?Es sind etwa 15 bis 17 Jahre.

这 一次 火星 冲日 就是 2018 年 7 月 27 号 你 说 我 忘 了 是 吧 |||||||||||forgot|||

我 忘 了 那 我 下次 再 看吧 |||||next time||let's see

下次 什么 时候 2035 年 9 月 15 号

那 17 年 之后 你 不要 再 忘 了 是 吧 好 了

那有 同学 问 我 说 地 外行星 有冲 日 这 一 说 那 内地 行星 有 什么 That has||||||exoplanets|conjunction||||||mainland|planet|| Then a classmate asked me that the outer planets have opposition to the sun, and what is there about the inner planets?

比如说 水星 如果 运动 到 太阳 和 地球 连线 中间 ||||||||line|

这种 现象 称为 水星 凌日 称为 凌日 |phenomenon|||transit of Mercury||transit of Mercury Dieses Phänomen wird Merkurtransit genannt This phenomenon is called a transit of Mercury.

金星 也 有 可能 运动 到 太阳 和 地球 中间 Die Venus kann sich auch zwischen Sonne und Erde bewegen

这个 现象 称为 金星 凌日 |||transit of Venus|transit of Venus

很 遗憾 金星 凌日 也 过去 了 上次 金星 凌日 是 2012 年 |regret|Venus|||||last time||||

估计 大家 也 没有 看 是 吧 guess||||||

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