會合週期計算器
計算兩個繞行天體連續兩次合相之間的時間間隔。
行星合相間隔
輸入兩個以天為單位的恆星公轉週期,求出會合週期。
關於會合週期
會合週期是指從共同參考點觀察,兩個繞行天體再次回到相同相對排列所需的時間。對行星而言,通常指相對於地球的連續兩次合或衝之間的間隔。它不同於恆星週期,後者以遙遠恆星為參照,衡量完成一次公轉所需的時間。本計算器根據兩個恆星公轉週期,求出角速度差所形成的重複間隔。
計算採用公轉頻率差的絕對值。每個天體在單位時間內完成 1/P 圈,因此相對速率為 |1/P1 - 1/P2|。取其倒數即可得到會合週期。等價算式為 P1 乘以 P2,再除以 P2 與 P1 之差的絕對值。兩項輸入必須使用相同時間單位。本頁面以天為單位,並同時顯示天數與儒略年,其中一年為 365.25 天。
例如,地球完成一次公轉約需 365.25 天,火星約需 686.98 天。地球相對於火星的相位領先一整圈約需 780 天,因此適合觀測的火星衝會每隔略多於兩年重複一次。金星公轉比地球快,但頻率差的絕對值讓內行星與外行星適用相同計算方式。因此,交換兩個輸入值的順序不會改變答案。
此公式假設平均公轉週期穩定,且天體排列以理想方式重複。實際合相日期會因行星軌道呈橢圓、有傾角,以及其他天體的攝動而變化。會合週期很適合用於估算重複間隔、規劃觀測及天體力學練習,但精確事件時間仍需星曆資料。若兩個週期相等,相對角速度為零,就不存在有限的會合週期;計算器會將這種情況標示為無效。週期十分接近時,間隔會非常長,因此輸入值須保留足夠精度。比較結果時,請採用同一天文資料來源的平均恆星週期。
會合週期範例
平均恆星週期可協助估算天象的重複間隔。
| 公轉週期 | 會合週期 | 說明 |
|---|---|---|
| 地球 365.25 d;火星 686.98 d | 779.907 天 | 兩次火星衝之間的近似間隔 |
| 地球 365.25 d;金星 224.7 d | 583.932 天 | 金星與地球的近似會合週期 |
| 地球 365.25 d;木星 4332.59 d | 398.876 天 | 木星衝的近似週期 |
如何計算會合週期
- 查找每個天體的平均恆星公轉週期。
- 將兩個週期統一換算為天或其他相同時間單位。
- 輸入兩個為正且不相等的週期,然後選取「計算會合週期」。
- 將結果用於估算重複間隔,而非判定精確事件日期。
常見問題
恆星週期與會合週期有何不同?
恆星週期衡量相對於遙遠恆星完成一次公轉的時間。會合週期則衡量兩個天體重複相同相對排列所需的時間。
行星的輸入順序會影響結果嗎?
不會。公式採用公轉頻率差的絕對值,對調第一個與第二個週期,仍會得到相同的正時間間隔。
為什麼會合週期可能比兩個輸入週期都長?
公轉速度相近的天體,相對相位變化緩慢。因此,重複相同排列所需的時間可能遠長於各自完成一次公轉的時間。
這能預測精確的合相日期嗎?
不能。它根據平均週期估算平均重複間隔。精確日期需要軌道要素及最新天文星曆。
兩個公轉週期相等時會怎樣?
理想情況下,相對角速度為零,因此公式沒有有限結果。在這個簡化模型中,兩個天體會維持相同的相對相位。