词条 | 提丢斯-彼得定律 |
释义 | 提丢斯-彼得定则是关于太阳系中行星轨道半径的一个简单的几何学规则。它是在1766年时,由德国的一位中学教师戴维·提丢斯所提出,后来被柏林天文台的台长约翰·彼得归纳成了一个经验公式来表示。 公式这个公式可以表述为: a=(n+4)/10 其中 n = 0, 3, 6, 12, 24, 48...(n≥3时,后一个数字为前一个数字的2倍) 现代的公式把a作为行星到太阳的平均距离单位(天文单位),一个天文单位就是地球与太阳的平均距离约值(1.5亿千米)。 详细行星名 理 论 实 际 偏差率 水 星 600 579 3.5 金 星 1050 1082 3.0 地 球 1500 1496 0.3 火 星 2400 2279 5.0 谷神星 4200 4139 1.5 木 星 7800 7781 0.2 土 星 15000 14269 4.9 天王星 29400 28696 2.4 海王星 58200 44965 22.7 (距离单位e5km) *偏差率=1-(实际距/定律距)的绝对值百分率。 *理 论--理论距离或定律数列; 实 际--实际平均距日距离(下同)。 “提丢斯——彼德”定律: 0,3,6,12,24,48,……每个数加上4,再除以10,得出另一组数列0.4,0.7,1.0,1.6,2.8,5.2,……这就是各行星与太阳之间的平均距离,单位是日地平均距离(1500e5km),称一个天文单位。 上表中水星至天王星的实际平均距日距离(以下简称轨道)基本吻合该定律提供的数列轨道,偏差率在5.0%以下,但海王星明显脱离了数列轨道,显出较大差别。且该定律并不适用于卫星系,这点很是奇怪,因为仔细比较太阳行星系与木星系、土星系等卫星系的卫星(行星)轨道和质量分布情况,会很容易发现它们之间存在诸多的相同或相似之处: 第一、同样存在相邻卫星轨道间隔渐增排布规律,如木星的四颗大卫星:木卫一、二、三、四,与木星的距离分别为:42.2e4km、67.1e4km、107e4km、188.3e4km,其相邻间隔分别为:24.9e4km、39.9e4km、81.3e4km,愈远离木星轨道间隔就愈大,其它卫星系亦是如此; 第二、同一系统内出现不同卫星轨道成大致1:10或1:100的比例,如土卫四与土卫八,它们各自距土星37.7e4km、356.1e4km,比值约为1:9.45,诸如此类还有很多; 第三、同一系统内99.0%以上的卫星质量集中分布在主星半径的6~60倍范围内,如木星系的卫星总质量约为39.3419e22kg,该范围内卫星总质量为39.34e22kg,约占99.995%,土星系的卫星总质量约为14.1318e22kg,该范围内卫星总质量为14.05e22kg,约占99.377%(若包括土卫三质量,所占比例将达到99.912%),太阳行星系这一范围则相对大的多:在太阳半径600~6000倍既约距日4200e5km~42000e5km(包括海王星在内)之间,分布着大质量的木星(1.900e27kg)、土星(5.68e26kg)、天王星(8.683e25kg)、海王星(10.247e25kg)这四颗大行星,所占比率在99.6%以上。 综上所述,各星系既然都存在相同或相似之处,说明不是偶然的,它们应该遵循着相同的卫星轨道排布规律,而“提丢斯--彼德”定律不适用于卫星系,分析其中的原因在于卫星系的卫星轨道分布相对于行星而言是极其微妙的,若按数列翻下去,要不了几下就已超出了主星的有效引力范围,无法进行编排。另外,最重要的是行星(卫星)的运动环绕中心是太阳(主星)而不是地球(或某颗卫星),其轨道大小必定与太阳大小存在某种比例关系,而不是以日地距离或某颗卫星轨道做为衡量尺度,天文单位的提法是错误的,是“地心说”的残存。 通过对比行星系(卫星系)内各行星(卫星)轨道与太阳(主星)半径之间的比例关系,可以发现这是一种以系统主星的平均半径值为基本单位,按1.1,1.6,2.1,2.6,3.1,4.1,5.1,6.1,8.1,9.5,11,16,21,26,……倍数递增分布行星(卫星)轨道规律。 太阳的平均半径=6.96e5km: 行星名 比 例 理 论 实 际 偏差率 赤道半径(km) 质 量(kg) 51r 354.96 61r 424.56 水 星 81r 563.76 579 2.7 2439 3.30e23 95r 661.20 行星名 比 例 理 论 实 际 偏差率 赤道半径(km) 质 量(kg) 110r 765.6 金 星 160r 1113.6 1082 2.8 6052 4.87e24 地 球 210r 1461.6 1496 2.4 6378 5.98e24 260r 1809.6 火 星 310r 2157.6 2279 5.6 3397 6.42e23 410r 2853.6 510r 3549.6 谷神星 610r 4245.6 4137 2.6 466 8.70e20 810r 5637.6 950r 6612.0 行星名 比 例 理 论 实 际 偏差率 赤道半径(km) 质 量(kg) 木 星 1100r 7656 7781 1.6 71492 1.900e27 1600r 11136 土 星 2100r 14616 14269 2.4 60268 5.68e26 2600r 18096 3100r 21576 天王星 4100r 28536 28696 0.6 25559 8.683e25 5100r 35496 海王星 6100r 42456 44965 5.9 24766 10.247e25 普鲁托 8100r 56376 59039 4.7 1150 夸欧尔 9500r 66120 65242 1.3 厄里斯 16000r 111360 101292 9.0 1200 伐楼拿 51000r 354960 330253 7.0 塞德娜 110000r 765600 761618 0.5 (距离单位e5km) 若把1.1r~9.5r称为第一梯层,11r~95r为第二梯层,依此类推,可以很容易地看到各梯层之间不同之处.。上表中金星、地球、火星这三颗最为相似的类地行星,同处于第三梯层,而大质量的类木行星木星、土星、天王星、海王星则同处于第四梯层。卫星系则相对小的多,只有三个梯层.。 木星平均密度1.33g/cm3,平均半径=6.99e4km: 卫星编号 比 例 理 论 实 际 偏差率 半径(kn) 质量(kg) 1.1r 7.689 1.6r 11.184 2.1r 14.679 05 2.6r 18.174 18.100 0.4 98 7.17e18 3.1r 21.669 4.1r 28.659 5.1r 35.649 01 6.1r 42.639 42.200 1.0 1815 8.94e22 8.1r 56.619 02 9.5r 66.405 67.100 1.0 1569 4.80e22 11r 76.98 03 16r 111.84 107.00 4.3 2631 1.48e23 21r 146.79 04 26r 181.74 188.30 3.6 2400 1.08e23 31r 216.69 41r 286.59 51r 356.49 61r 426.39 81r 566.19 95r 664.05 110r 768.9 06 160r 1118.4 1148.0 2.6 93 9.56e18 210r 1467.9 260r 1817.4 310r 2166.9 410r 2865.9 510r 3564.9 610r 4263.9 810r 5661.9 950r 6640.5 (距离单位e4km) 土星平均密度0.69g/cm3,平均半径=5.81e4km: 卫星编号 比 例 理 论 实 际 偏差率 半径(kn) 质量(kg) 1.1r 6.391 1.6r 9.296 2.1r 12.201 10 2.6r 15.106 15.100 0.0 89 2.01e18 01 3.1r 18.011 18.600 3.3 196 3.80e19 02 4.1r 23.821 23.800 0.1 260 8.40e19 03 5.1r 29.631 29.500 0.4 530 7.55e20 04 6.1r 35.441 37.700 6.4 560 1.05e21 8.1r 47.061 05 9.5r 55.195 52.700 4.5 765 2.49e21 11r 63.91 16r 92.96 06 21r 122.01 122.20 0.2 2575 1.35e23 07 26r 151.06 148.10 2.0 143 1.77e19 31r 180.11 41r 238.21 51r 296.31 08 61r 354.41 356.10 0.5 730 1.88e21 81r 470.61 95r 551.95 110r 639.1 160r 929.6 09 210r 1220.1 1295.2 6.2 110 4.00e18 260r 1510.6 310r 1801.1 410r 2382.1 510r 2963.1 610r 3544.1 810r 4706.1 950r 5519.5 (距离单位e4km) 注:木星系、土星系表内不列出半径小于50km的小卫星。 地球平均半径=6372km,月地距离为384400km,为地球平均半径的六十倍。 |
随便看 |
百科全书收录4421916条中文百科知识,基本涵盖了大多数领域的百科知识,是一部内容开放、自由的电子版百科全书。