Wolfram 天文學 | 值得嘗試的事情

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計算並視覺化天文資料。利用精選的天文資料和從最新可用的星曆表中獲得精確位置的資訊,讓天文學變得易於計算。輕鬆製作詳細的天空地圖並視覺化過去或未來的天文事件。

天文計算

計算火星相對於目前本地水平線的位置:
執行
In[]:=
AstroPosition
Mars
PLANET
,"Horizon"
計算牛郎星的赤道座標:
執行
In[]:=
AstroPosition
Altair
STAR
,"Equatorial"
計算心宿二的平均黃道座標:
執行
In[]:=
AstroPosition
Antares
STAR
,"MeanEcliptic"
計算南門二的銀河座標:
執行
In[]:=
AstroPosition
Rigil Kentaurus
STAR
,"Galactic"
將各種基準面與從地球看見的銀河基準面相對照,並將其視覺化:
執行
In[]:=
AstroGraphicsAstroReferenceFrame->"Galactic",
Earth
PLANET
,AstroBackground->"GalacticSky"

精確的太陽系動力學

繪製 2000 年至 2040 年間從倫敦觀測到的木星和土星之間的角距離:
執行
In[]:=
PlotAstroAngularSeparation
Jupiter
PLANET
,
Saturn
PLANET
,Dated
London
CITY
,year,{year,2000,2040}
計算 2009 年 8 月 27 日木星與歐羅巴的最近視距離,即所謂的最小角距:
執行
In[]:=
date=FindAstroEvent{"Appulse",Entity["Planet","Jupiter"],Entity["PlanetaryMoon","Europa"]},
Thu 27 Aug 2009
,TimeZone"Europe/Rome"
視覺化歐羅巴和木星在該日的位置,並在同一區域以黃道為方向觀察木衛一:
執行
In[]:=
ResourceFunction["TelescopeView3D"]
Jupiter
PLANET
,date,
Padua
CITY
,"SatellitesToInclude"->EntityClass["PlanetaryMoon","GalileanMoon"],ViewVertical->{0,0,1}

日食

確定 2024 年 4 月 8 日最大日食發生日期:
執行
In[]:=
eclipse=SolarEclipse[DateObject[{2024,4,8}]]
產生日食路徑圖及日食幾何的其他相關元素:
執行
In[]:=
SolarEclipse[eclipse,"EclipseMap"]

天文公式

使用自然語言搜尋公式:
執行
In[]:=
forms=Join[FormulaLookup["apparent magnitude formula"],FormulaLookup["parallax formula"],FormulaLookup["Drake's equation"],FormulaLookup["stellar energy flux equation"],{FormulaLookup["black hole temperature"][[1]]}]
檢索公式的方程式:
執行
In[]:=
eqs=FormulaData/@forms
使用傳統符號顯示公式:
執行
In[]:=
TraditionalForm[Column[eqs]]
計算兩顆視星等不同的恆星之間的亮度比:
執行
In[]:=
FormulaData["ApparentMagnitudeIntensity",{
m
1
->4.5,
m
2
->6.35}]

天文資料

隨機選擇一個阿波羅小行星:
執行
In[]:=
asteroid=RandomChoiceEntityList
Apollo asteroids
MINOR PLANETS

查詢小行星的各種屬性:
執行
In[]:=
EntityValue[asteroid,{"SemimajorAxis","Eccentricity","Inclination","Apoapsis","Periapsis"},"Dataset"]
繪製阿波羅小行星軌道半長徑值直方圖:
執行
In[]:=
Histogram
Apollo asteroids
MINOR PLANETS
["DistanceFromSun"],


天文視覺化

想像 2024 年 8 月 15 日晚上 10 點,天空正南方,位於地平線上方 30° 處:
執行
In[]:=
AstroGraphics[AstroReferenceFrame->{"Horizon",DateObject[{2024,8,15,22,0,0}]},AstroBackground->"GalacticSky",AstroProjection->"Stereographic",AstroRange->Quantity[35,"AngularDegrees"],AstroCenter->{180,30}]

星座和星圖

為星圖定義一些自訂樣式:
執行
In[]:=
style={"ShowConstellationIllustrations"->True,"ShowConstellationRegions"->True,"ConstellationRegionStyle"->Darker[Blue,.2],"ConstellationLineStyle"->Opacity[0.6,LightBlue],"ShowConstellationBoundaries"->True,"ConstellationBoundaryStyle"->Directive[Dashing[{0,Tiny}],Yellow],"ConstellationNameStyle"->GrayLevel[0.7],"ShowSolarSystemObjects"->False};
視覺化天空中的天蠍座,並包含具有插圖和邊界的自訂樣式:
執行
In[]:=
AstroGraphics
Scorpius
CONSTELLATION
,AstroBackground->AstroStyling"GalacticSky","ShowConstellations"->
Scorpius
CONSTELLATION
,style,AstroReferenceFrame->"J2000"

天文學中的時間

計算 2022 年 7 月至 2023 年 7 月火星的每週位置:
執行
In[]:=
mars=AstroPosition[Entity["Planet","Mars"],{"Equatorial",#}]&/@DateRange["1 Jul 2022","1 July 2023","Week"];
部分軌跡呈逆行:
執行
In[]:=
AstroGraphics[{White,Point[mars]},AstroReferenceFrame->"Equatorial"]

宇宙尺度

定義一個與奈米尺度相關的方程式:
執行
In[]:=
equation=FormulaData[{"PlanckRadiationLaw","Wavelength"},{"T"->Quantity[5000,"Kelvins"],"λ"->Quantity[wl,"Nanometers"]}][[2,2]];
在某個波長範圍內繪製方程式:
執行
In[]:=
Plot[equation,{wl,200,5000},AxesLabel->{"Wavelength (nm)","Spectral radiance (W
-1
sr
-3
m
​)"}]
探索任意組成的宇宙模型的特性:
執行
In[]:=
UniverseModelData[Quantity[10^9,"Parsecs"],<|"OmegaLambda"->0,"OmegaMatter"->0.8,"OmegaRadiation"->0.2,"HubbleH0"->Quantity[50,("Kilometers")/("Megaparsecs""Seconds")]|>]

天體地理

使用自然語言詮釋太陽系特徵:
執行
In[]:=
feature=Interpreter["SolarSystemFeature"]["Sinai Planum"]
產生太陽系特徵的地勢圖:
執行
In[]:=
GeoGraphics[GeoCenter->feature,GeoBackground->"ReliefMap",GeoRange->Quantity[1000,"Miles"]]