星星的亮度——星等是怎么定的？

古希腊天文学家喜帕恰斯（Hipparchus，又名依巴谷）在公元前二世纪便首先提出了星等这个概念，将恒星按照亮度分成等级，选取最亮的20颗作为1等星，最暗的作为6等星，中间又有2～5等星。星等不是线性的：1等星的亮度是6等星的100倍（更亮的为 0等以至负的星等），而我们肉眼能够看到的最暗的星便是6 等星。

1850 年，由于光度计在天体光度测量中的应用，英国天文学家普森将星等定量化，也就是1个星等间的亮度比规定为约2.512倍。

地球的中性大气怎么分层？

随着高度升高，大气的压强、密度和分子质量都是逐渐减小的，但是温度却由于其他原因变成了几次转折的曲线，也由此成为分层的依据：最下边的区域被地面加热，高度越低温度越高，但温度高的气体要往上跑，大气发生对流，风雨雷电都来自这个区域，称为对流层，高度基本在10～15公里以下；往上一些开始远离地面加热，由于臭氧吸收太阳近紫外辐射对大气加热，温度随高度上升，上热下冷比较稳定，称为平流层，飞机一般在这个高度飞，大约15～50公里高；再往上温度随高度上升又下降，称为中层；大约80公里往上，大气完全受太阳加热，温度随高度上升而上升，称为热层（Thermosphere），多数近地航天器飞行在热层中，如著名的国际空间站飞行高度约为400公里。

土星为什么有那么多卫星？

卫星是环绕一颗行星按闭合轨道做周期性运行的天体，例如左边这张图就是土星的卫星土卫四（由美国的卡西尼飞船拍摄）。土星已确认的卫星已经多达62个。

太阳系形成过程中形成了大大小小的天体，一个小天体距离太阳越近，其活动的空间越小，能够遇到其他大的行星吸引它变成卫星的机会也越小，并且离太阳越近受到太阳的引力越大，所以距离太阳近的小天体更加可能成为一颗围绕太阳的行星或小行星，而不是卫星。就好比水星个头和月亮接近，但水星离太阳太近就成为一颗行星。

同时，离太阳越远，围绕太阳的圆周的周长、面积都越大，在太阳系早期形成时，该轨道沿途所容纳的宇宙尘埃也越多，它们所汇聚成的小星体也多。如果有质量大的行星离它们很近，近处的吸引力大于远处的太阳，星体就能被行星吸引成为卫星。

土星质量大，到太阳的距离又合适，就捕获到了如此多的卫星。

什么是太阳黄道？

黄道（ecliptic）意为太阳运行的轨道，指的是太阳一年在天空中移动一圈的轨迹。古人不具备“地球围绕太阳转”的知识，以地球为视角，总结太阳一年来出现在天空的位置，每天都有点变化，一年刚好回到原处。如果像古希腊学者托勒密描绘的那样把整个天空看作以地球为中心的球，日月星辰都分布在球中的不同位置围绕地球转，这个球称之为天球，这种太阳在天球上的“视运动”的轨迹就是黄道。

由于地球公转受到月球和其他行星的摄动，地球公转轨道并不是严格的平面，即在空间产生不规则的连续变化。因此，黄道的严格定义是：地月系质心绕太阳公转的瞬时平均轨道平面与天球相交的大圆。

“二十四”节气对应什么样的天文现象？

二十四节气是中国古代劳动人民经过长期经验的积累，总结出来指导农事的时间节点，反映气候变化，而这些时间点所对应的正是地球相对太阳的位置。

上一条我们刚说到，太阳在天球上的“视运动”的轨迹称为黄道。因为地球自转轴与公转平面不垂直，所以天赤道平面与黄道平面夹角为23°26'21，轨道就出现了交点，对应春分和秋分，选择春分为0°，从春分点东一圈0°到360°的角度称为黄道经度。欧美则是用十二个星座来等分黄道经度。

地球的磁场怎么阻挡太阳风？

在地球周围，磁场的磁力线从地球地理南极附近出来，往地球地理北极而去，从宇宙中看它整体是从地球的南向北的，特别是在赤道附近几乎就是正南正北。宇宙中的高能粒子——例如太阳风——想要横穿这样的磁场，会受到洛伦兹力而发生偏转。

假设太阳风没有磁场，在太阳风质子（带正电的粒子）和电子（带负电的粒子）开始穿入地球磁场过程中，它们受洛伦茨力作用方向相反，就会向相反方向偏转并形成电流，在磁层顶附近运动。

而太阳风等离子体还会携带时而向南时而向北的太阳日冕中的磁场，磁场更加不能横越磁场，地球磁场与太阳风磁场作用也对太阳风进入磁层的方式产生决定性的影响，如图就反映了南向磁场的太阳风在地球磁场作用下，其粒子被带到地球背面的“磁尾”的过程。

太阳系的小行星主要分布在哪些地方？

截止2018年，我们在太阳系内总共发现了约127万颗小行星，而这依然很可能只是所有小行星中的一小部分。它们主要分布在：

小行星带：小行星带是一个相当宽的位于火星和木星之间的地带，约90%已知的小行星的轨道位于其中。

近地小行星：它们的近日点和远日点与地球的轨道很接近。已知直径在4公里以上的近地小行星有数百个，除此之外，可能还存在成千上万个直径大于1公里的近地小行星。

特洛伊小行星：在其它行星轨道的拉格朗日点（该行星与太阳引力平衡的位置）上运行的小行星被称为特洛伊小行星。最早被发现的特洛伊小行星是木星的。

半人马小行星群：土星和天王星之间的小行星，它们的偏心率都相当大。

柯伊伯带：在冥王星轨道附近圆盘形的天体群，冥王星就是柯伊伯带的天体。

奥尔特云：柯伊伯带再向外的球星区域，是太阳系中更大的天体群。

（中科院空间中心王铮供稿）