九大行星都围绕太阳运动,最靠近太阳的是水星,依次是金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星。它们都绕太阳作近似匀速圆周运动。它们绕太阳公转的角速度是不相同的,水星最快,其他行星依次变慢。而且,所有行星的运动轨道都差不多在同一平面上。由于地球绕太阳公转,所以,从地球上看来,太阳在天球上作一年一圈的视运动。太阳的轨迹就是黄道,因此,其他行星视运动轨迹均在黄道附近。
地内行星相对于太阳视运动的解释
图2是地球和地内行星同时绕太阳运动示意图。当地内行星在位置
P1,地球在位置
E1时,从地球看太阳
S和看
P1方向相同,称为合。这次合时地内行星在
E1
S连线的外侧,称为上合。上合后,地内行星和地球各走到
P2和
E2。对地球上北半球的观测者而言,看它的方向
E2
P2在看太阳
E2
S之左,即在太阳之东,它是昏星。当地内行星和地球分别走到
P3和
E3时,如果∠
E3
P3
S是直角,则由
E3看
P3和
S的张角最大,称为东大距。以后,角距离又逐渐减小,地内行星又逐渐靠近太阳。当地内行星和地球分别走到
P4和
E4时,
E4
P4
S在一直线上,即由地球看它和太阳的方向是相同的,即又与太阳相合,此时,
P4在
E4和
S的中间,是下合。下合后,地内行星和地球分别走到
P5和
E5,
P5在
S之右,即之西,是晨星。当地内行星和地球分别走到
P6和
E6时,∠
E6
P6
S为直角,是西大距。然后,地内行星又慢慢靠近太阳,又到下次上合,完成一个会合周期。
地外行星相对于太阳视运动的解释
如图3所示,当地外行星和地球分别在
P1和
E1时,从
E1看
P1和
S的方向相同,是合日。合后,外行星和地球分别走到
P2和
E2,由地球北半球看外行星在太阳右边,即以西,所以,早晨看到它。当地外行星和地球分别走到
P3和
E3时,当<
P3
E3
S正好是直角时是西方照。当地球和地外行星分别走到
E4和
P4时,由地球看行星和看太阳方向正好相反,称为冲。冲后,它和地球分别走到
P6和
E5,在太阳左边,即以东。当它和地球分别走到
P6和
E6时,如果由
E6看
P6和
S两方向正好差90°时,是东方照。东方照以后,到下次合,正好是一个会合周期(各行星的会合周期时间见行星)。 如果知道行星的公转周期
T和地球公转周期
E(即1恒星年),我们就能算出行星运动的会合周期
P。近似计算公式是下面的会合运动方程式:
方程式
行星相对于恒星视运动的解释
主要解释为什么有逆行的现象。地内行星在下合附近和地外行星在冲附近都会发生逆行现象。我们用地外行星做例子来解释这种现象发生的原因(图4)。当地球和地外行星分别在
E1和
P1时,从地球上看,地外行星在遥远的星空背景上的投影位置为
P 姈。当地球走到
E2时,地外行星走到
P2,这时,从地球上看,地外行星在遥远的星空背景上的投影位置为
P娦。从
P姈到
P娦的视运动是由东向西的,故在这段时间内,地外行星是逆行的。