行星冲日会合周期

地球 火星 木星 土星 天王星 海王星
轨道半径 1.0 1.5 5.2 9.5 19
30
A．各地外行星每年都会出现冲日现象
B．在2015年内一定会出现木星冲日
C．天王星 两次冲日时间间隔为土星的一半
D．地外行星中，海王星相邻两次冲日时间间隔最短
• 解析：本题考查开普勒行星运动第三定律，中等
难度。设从某次冲日到下次冲日的时间间隔为t，
期 与地球公转周期T越远离。因此，其会合周
期越小。当行星公转半径r →∞时,公转周期 →∞， 其会合周期最小,t→地球公转周期T 。
•
式中T是地球的公转周期.T =365.2596 是行
星公转周期, t是会合周期。
• 太阳系内8大行星公转周期
• 水星： 0.24年（88日） 金星： 0.62年（225日） 地球： 1年（365日） 火星： 1.88年（687日） 木星： 11.86年（4333日） 土星： 29.46年（10760日） 天王星：84年（30799日） 海王星：165年（60192日 ）
)
这是一个非常简洁漂亮的公式： 会合周期的倒数等于快慢行星周期倒数
之差。
宇宙背后完美的规律性令人倾倒折服。
1 1 1 t T T'
•
由上式可知，内外行星越接近地球，其公转
周期 与地球越接近，其会合周期t就越大。当行 星公转周期 =地球公转周期T 时，其会合周期 t→∞ 。
•
相反，地球内外行星越远离地球，其公转周
太阳系各行星的会合周期
行星名称
会合周期t/天
水星 金星 火星 木星 土星 天王星 海王星
115.93 583.92 779.93 398.88 378.09 369.66 367.49
结论
行星某次冲日到下次冲日的时间间隔为 行星冲日会合周期:
行星冲日会合周期公式: 1/会合周期=1/内行星周期 -1/外行星周期
两次冲日时间间隔不等于土星的一半。选项AC错
误，BD正确。
拓展:
太阳系各行星几乎在同一平面沿同一 方向绕太阳作圆周运动。当地球恰好运动 到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排 成一条直线的现象，天文学称为“行星冲 日”
行星冲日会合周期公式:
1/会合1周 1期=11/内行星周期-1/外行星周期
即: t T T ' (因
11 1
t T T'
再见！
地球的公转半径为R，周期为T，地外行星的轨道
半径为r，公转周期为 。某行星连续两次冲日时
间t里，地球多公转一周，故有
。由开普
勒第三定律有
，代入地球公转周期 =1
年，解得
年。由此可知，地外行星的冲日
间隔都大于1年，不可能每年都冲日。海王星冲日 间隔最短；代入数据可知，木星的冲日间隔为年1121 ， 因此，在2015年内一定会出现木星冲日。天王星
19．太阳系各行星几乎在同一平面沿同一方向绕太阳 作圆周运动。当地球恰好运动到某地外行星和太阳之
间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为 “行星冲日”。据报道2014年各行星冲日时间分别 是：1月6日木星冲日；4月9日火星冲日；5月11日土 星冲日；8月29日海王星冲日；10月8日天王星冲日。
已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表， 则下列判断正确的是
行星冲Βιβλιοθήκη Baidu会合周期
山西省临县一中 高玉清 2014年8月2日
天体系统的层次
天
体
系
太银 总
统 的
地月系 阳 河 星
隶
系系 系
属
关
系
奇特的天文现象
凌日发生时地 球上的观测者 可看到日面上 有一小黑点缓 缓移动。
如：当金星与 太阳、地球排 成一条直线时， 就会发生金星 凌日。
例:2014年高考理综测试题（课标I）物理试题19