На каком расстоянии дотелескопическое человеческое общество (только наблюдения невооруженным глазом) может обнаруживать планеты?

На WBSE есть много вопросов, которые охватывают большинство аспектов построения планетарной системы. (несколько примеров ниже):

Создание реалистичной карты мира (карт) - планетарные системы

Сколько планет должно быть в моей планетной системе?

Какие расстояния будут задействованы в этой планетарной системе?

Но мне пришло в голову, что в то время как для научно-фантастического сюжета могут потребоваться полные детали системы, для сюжета, действие которого происходит в средневековом или любом другом подобном обществе с дотелескопическими или примитивными телескопическими технологиями, потребуется построить только части системы. которые могли бы наблюдать жители участников истории, или хорошо известное и широко распространенное знание общества, членами которого являются эти участники.

Итак... На каком расстоянии (максимальном расстоянии) люди могут обнаруживать планеты невооруженным глазом?

Примите наилучшие наблюдаемые условия для естественных планет. Насколько я могу судить из своих ограниченных исследований, это должно ограничить альбедо наблюдаемой планеты примерно до 0,8 (если вы не можете дать разумное объяснение, почему оно должно быть больше или меньше этого), а радиус наблюдаемой планеты планета должна быть не больше, чем у Юпитера (опять же, если не указана разумная причина для исключения). Предположим, идеальные условия наблюдения, такие как отсутствие светового загрязнения, хорошее (идеальное человеческое) зрение, идеальное выравнивание звезды и наблюдаемой планеты и наблюдаемой планеты для наилучшего освещения наблюдаемой планеты и т. д. Также предположим, что солнцеподобная звезда и земноподобная планеты по атмосфере и другим характеристикам наблюдения, хотя человеческая обитаемость не является обязательным требованием, за исключением случаев, когда она напрямую связана с человеческим наблюдением (вымышленная атмосфера разрешена, если есть объяснение того, как она улучшает наблюдение, но не полностью предотвращает сложную жизнь в целом). Земная орбита НЕ требуется ни для одной из планет.

Этот вопрос имеет применение не только для общего построения мира, но также может быть использован в качестве основы для расчета времени обращения, которое затем применяется к таким вещам, как создание мифологий, календарей, религиозных влияний, культурной иконографии и многого другого.

Разрешены ли системы многократного запуска? Любой размер планеты до предела коричневого карлика (т.е. около 13 масс Юпитера?)
@Rafael Да, но чтобы показать, что это будет лучшее наблюдение, чем то, что возможно в системе с одной звездой, для сравнения также потребуются характеристики наблюдения системы с одной звездой.
Должны ли они знать, что яркая точка на небе — это не звезда, а планета?
@DarthDonut Должно быть возможно сказать, что со временем он движется по небу по-разному, да. Хотя я не накладываю никаких ограничений на то, сколько времени потребуется для сбора наблюдений, необходимых для того, чтобы прийти к такому заключению (поскольку это может быть применено к фэнтезийным сеттингам, бессмертные или почти бессмертные расы могут наблюдать сотни или тысячи лет, чтобы сделать это, или даже несколько поколений). настоящие люди тоже могут это сделать)
Я подправил заголовок вашего вопроса. Не стесняйтесь откатиться назад или продолжить редактирование , если вы не согласны с редактированием.

Ответы (2)

Невооруженным глазом люди могут видеть объекты примерно 6-й величины . Мы можем вычислить видимую величину планеты на заданном расстоянии и найти расстояние, соответствующее видимой величине +6. Формула

м п "=" М п + 5 бревно ⁡ ( г 10  ПК )
где м п и М п - кажущиеся и абсолютные величины и г это расстояние от Земли до планеты. М п можно вычислить, если мы знаем М С , абсолютная величина Солнца:
М п "=" М С − 2,5 бревно ⁡ ( а р п 2 4 г с 2 )
где г с расстояние от планеты до Солнца и р п это его радиус. Скажем так г с ≈ г , предполагая, что планета находится намного дальше от Солнца, чем Земля. Наконец, мы получаем
м п "=" М С − 2,5 бревно ⁡ ( а р п 2 4 г 2 ) + 5 бревно ⁡ ( г 10  ПК )
Это имеет решение
г "=" а 1 / 2 р Дж ⋅ 10  ПК 2 10 м п − М С 10
скажем р п ≈ р Дж , радиус Юпитера и а "=" 0,5 - тоже как Юпитер. Тогда, учитывая, что М С "=" 4,83 , я получаю 24 астрономические единицы — примерно посередине между Ураном и Нептуном. Мы не можем увидеть Нептун невооруженным глазом, но можем видеть Уран при хороших условиях, что соответствует нашим расчетам (хотя учтите, что у ледяных гигантов разное альбедо). Допустим, мы выбираем еще более высокое альбедо, скажем, а "=" 0,8 , как вы предложили. Это доводит меня до 27, даже ближе к Нептуну.

Я думаю, что этот ответ определяет каждую переменную, используемую в формулах, за исключением фактически г (так что вы на самом деле не говорите нам, что вы рассчитываете). Мы можем видеть это из вопроса, но было бы небольшим изменением сделать ответ более самостоятельным. Кроме того, вы можете подумать \cfracоб экспоненциальном члене в последней формуле, но это может потребовать небольшой перестановки, чтобы она хорошо читалась.
@aCVn Спасибо за предложения; Я реализовал их. Окончательное уравнение все еще немного громоздко, но пока это лучшее, что я могу сделать.
Мы можем видеть Уран невооруженным глазом при хороших условиях. Ее видели еще в дотелескопическую эпоху, но никто не понял, что это планета. Чтобы быть классифицированной как планета, она должна привлекать достаточно внимания, чтобы кто-то искал ее более одного раза, с достаточным количеством прошедшего времени, чтобы получить заметное движение. Звезд шестой величины очень много, и никто не собирается отслеживать их все. Минимальная обнаруженная яркость видимой планеты составляет 1,86 для Марса, а самая низкая средняя яркость составляет 0,71 для Марса. Таких ярких звезд очень мало, поэтому было бы легко заметить одну движущуюся.
@DavidThornley Спасибо за исправление.

Уран был обнаружен невооруженным глазом в классическую эпоху, но из-за того, что он слишком медленный, его не признали планетой. В разделе «Открытие» . Так классические астрологические руководства, которые знают о ее существовании, классифицируют планету как неподвижную звезду.

Так что важна не только видимость, но и скорость, потому что, если она будет слишком медленной, она будет классифицирована как неподвижная звезда.

Очень хорошие моменты, но на самом деле это не ответ на вопрос ... Планета размером с Юпитер (значительно больше Урана), которая обладает большей отражательной способностью, чем любая другая в нашей нынешней Солнечной системе, должна (я подозреваю) быть видна на значительно большем расстоянии, и хотя из-за скорости будет трудно отличить ее от неподвижных звезд, это все же возможно при достаточно длительных наблюдениях.
Дополнение: поскольку вопрос касается «примитивных» обществ, он касается и астрологии, особенно чего-то вроде классической языческой астрологии. В этой системе важно то, что вы видите, человеческое восприятие мира. Итак, невидимые объекты не имеют значения, даже если они существуют. Также слишком медленный объект будет классифицироваться не как планета, а как неподвижная звезда. Также древние знали, что неподвижные звезды не были неподвижными в течение достаточно долгого времени, как показанная сверхновая Крабовидная туманность.
Да, астрология в рассказах — это одна из целей, которую я намеревался задать для этого вопроса. И тот факт, что невидимые объекты не имеют значения в этом смысле, также является основанием для вопроса. Определение полной планетарной системы в таких условиях бесполезно, потому что все, что находится за пределами диапазона наблюдения, не может таким образом влиять на общество. Однако, даже если указанное общество классифицировало ее как звезду, далекая планета все равно могла «вести себя» заметно иначе («особая / важная звезда») от настоящих звезд, и в результате могла получить предпочтительный статус в их астрологии / мифологии.
На каком расстоянии дотелескопическое человеческое общество (только наблюдения невооруженным глазом) может обнаруживать планеты?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v