我们知道在宇宙空间中,“千米”这个地球上常用的距离单位是不够用的,在太阳系中我们可以用地球到太阳的距离,也就是1.5亿千米作为距离度量单位,称为一个“天文单位”,比如火星公转轨道到太阳的距离大约为1.38至1.66个天文单位。

星空观测中的看到和看清

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而到了太阳系以外,更大的宇宙空间,我们一般就用“光年”这个距离单位了,我们知道光速一秒钟可以达到30万千米,差不多能够从地球到达月球,那么光走一年时间的距离,那是难以想象的遥远。比如说,距离太阳最近的恒星,也就是比邻星,距离大约为4.2光年,也就是我们现在看到比邻星发出的光,都是4.2年前从比邻星出发的。

太阳系邻近星际空间示意图

那么,为什么我们能够看到几百万光年,甚至数亿光年距离远的星系,却看不清一光年内的星球?其实这个问题中涉及到两个不同的概念,一个是“看到”,另一个是“看清”,很显然看到星系的要求,比看清星球的要求要低得多,目前我们人类的天文望远镜,比如哈勃望远镜,能够看到数十亿光年外,乃至上百亿光年外的星系。

哈勃望远镜

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就星球的角度来说,哈勃望远镜也能看到140万光年以外的恒星。既然,哈勃望远镜能够看到上百亿光年外,那么能不能用来观测太阳系内近距离的星球呢?比如能不能对水星、金星、火星、木星、土星、天王星和海王星金星观测,由于这些天体都在太阳系内,距离地球都很近,那么哈勃望远镜是不是就能够像显微镜那样观测这些行星呢?

哈勃望远镜拍摄的距离地球46亿光年的“星系团”

这个答案显然是否定的,因为能够“看到”,并不能实现“看清”,要看清行星表面,是一个极高的要求,而哈勃等望远镜的分辨率决定了难以实现“看清”。哈勃望远镜角分辨率为0.06角秒,如果哈勃望远镜在距离地面550千米的轨道上,观测地球,能够分辨出25厘米左右的物体。如果用来观测太阳,那么一个像素的距离将会达到67千米,如果用来观测天王星,那么一个像素的距离将会达到1230千米,根本无法看清。

朱诺号拍摄的木星景观

因此,对于这些太阳系内行星的拍照观测,我们人类都是通过发射探测器来实现的。实际上,我们知道哈勃望远镜在观测宇宙时,只能看到发光的天体,主要是恒星和星云,而对于像地球那样本身不发光的行星,是无法观测到的,也就是无法看到的。我们对于太阳系外的行星,发现他们的方法主要是利用“掩星法”来实现的,至于那些太阳系外的行星表面情况,我们人类都是没有真正看到过的,那些“超级地球”的影像,都是我们假想的。

哈勃望远镜拍摄的火星

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