离地球最近的行星到底是哪颗？答案会出乎你的预料

本文来自微信公众号：SF 中文 （ID：kexuejiaodian），作者：SF

问任何人哪颗行星离地球最近，得到最多的答案会是金星。但事实上，这个答案并不准确。

文 | 陈强

部分改编自《科学焦点》2023.07 期

当问到哪颗行星离地球最近时，人们解答该问题的思路大致是这样的：看看太阳系行星的排列顺序；离地球最近的行星要么是前面的行星（金星），要么是后面的行星（火星）；查一下这些行星轨道的平均半径；要找出地球与火星和地球与金星之间的平均距离，可以用每对行星的较大半径减去较小半径；较小的距离将会给出哪颗离我们最近 —— 它就是金星!

你能看出这个推理有什么问题吗？我们实际上用这种方法计算的是两颗行星之间可能的最小距离。也就是说，它们的轨道允许它们彼此靠近时的最近距离。但这里有个问题：任何两颗行星只在轨道很小的区段里保持接近。因此，要回答“离地球最近的行星”这个问题，我们还需要考虑到行星在其余轨道运行时的相互位置。

金星仍是离地球最近的行星吗？

大约每隔 1.5 个地球年，这两颗行星之间的距离就会大致缩短到 4000 万千米。没有其他行星离我们这么近。但是金星总是离地球最近的行星吗？绝对不是！金星在绝大部分时间里，它都位于离地球很远的位置上。在距离最远的时候，也就是当金星与地球分别位于太阳两侧时，金星与地球的距离大约为 2.6 亿千米。

当金星远离我们时，还有哪颗行星离地球最近？

有时候，离地球最近的行星是火星。我们和这颗红色星球之间最小的可能距离是 5500 万千米。尽管下一次火星离我们这么近的时候，得要等到公元 2287 年。

但平均而言，离地球最近的行星不是金星，也不是火星，而是水星！在太阳系的所有行星中，水星的轨道是最小的。所以，尽管它永远不会像金星或火星那样有时可以离地球非常近，但它永远不会离我们非常远。据计算，金星与地球的平均距离约为 1.71 亿千米，而水星与地球的平均距离约为 1.56 亿千米。

计算还表明，对于在同一平面上大致沿同心圆轨道运动的两个天体，内侧的天体距离中心越近，两个天体之间的平均距离越小。这意味着，平均而言，水星不仅是离地球最近的行星，也是离太阳系其他行星最近的行星。这里的逻辑是一样的：虽然水星从来没有真正接近过这些行星中的任何一个，但它的小轨道从来没有把水星带到离它们很远的位置上。

结论

平均而言，水星是离地球最近的行星，也是离太阳系其他行星最近的行星。但如果只考虑行星之间可能的最小距离，那么离地球最近的行星仍然是金星。

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