1.整理模拟动画缘由
最近儿子对宇宙和太阳系特别感兴趣,每天都要我给他将《宇宙有多大》、《神秘的太阳系》等书籍,不讲晚上不睡觉,经常会问一些难以回答的问题,有时候还要看一些太阳系的视频。因此,觉得可以整理一个太阳系模拟动画给儿子看,这个动画我们可以调整星球的大小(改变星球图片素材的大小),可以改变星球轨道的大小、颜色、星球绕行的速度等。效果如图:
静图如下:
gif动态图如下:
2.太阳系介绍
复制一波百度百科介绍,方便大家了解太阳系:太阳系-百度百科
2.1 基本介绍
太阳系(英文:Solar system)是一个受太阳引力约束在一起的天体系统,包括太阳、行星及其卫星、矮行星、小行星、彗星和行星际物质。太阳系位于距银河系中心大约2.4~2.7万光年的位置(银河系的恒星数量约在1000亿到4000亿之间,太阳只是其中之一。太阳以220千米/秒的速度绕银心运动,大约2.5亿年绕行一周,地球气候及整体自然界也因此发生2.5亿年的周期性变化。太阳运行的方向基本上是朝向织女,靠近武仙座的方向。
截至2019年10月,太阳系包括太阳、8个行星、近500个卫星和至少120万个小行星,还有一些矮行星和彗星。若以海王星轨道作为太阳系边界,则太阳系直径为60个天文单位,即约90亿千米。若以日球层为界,则太阳距太阳系边界可达100个天文单位(最薄处)。若以奥尔特云为界,则太阳系直径可能有20万天文单位。
太阳系的形成大约始于46亿年前一个巨型星际分子云的引力坍缩。太阳系内大部分的质量都集中于太阳,余下的天体中,质量最大的是木星。八大行星逆时针围绕太阳公转。此外还有较小的天体位于木星与火星之间的小行星带。柯伊伯带和奥尔特云也存在大量的小天体。还有很多卫星绕转在行星或者小天体周围。小行星带外侧的每颗行星都有行星环。
2.2 太阳系构成
名词辨析(依据2006年IAU之决议) |
||
名 称 |
定 义 |
例 子 |
行星 [18] |
1.环绕太阳且质量够大; 2.有足够的质量使本身的形状成为球体; 3.有能力清空邻近轨道的小天体。 |
水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。 |
矮行星 [19] |
1.围绕太阳运动; 2.形状近似为球形; 3.无法清除邻近轨道上的其他小天体和物质。 |
谷神星、冥王星、阋神星、鸟神星、妊神星。 |
卫星 |
环绕行星、矮行星或其他太阳系小天体的天体。 |
月球、土卫六、木卫四、木卫五、 |
彗星 |
1.围绕太阳运动; 2.主要由冰构成; 3.亮度和形状会因为离太阳距离而变化。 |
哈雷彗星、海尔·波普彗星、舒梅克·利维九 彗星(已解体)。 |
小行星 |
1.围绕太阳运动; 2.形状不规则,质量较小。 |
谷神星、智神星、婚神星、灶神星、义神星。 |
太阳系结构概要 |
|||||
距离 (AU) |
恒 星 及 恒 星 物 质 |
行星和矮行星 |
小 行 星 |
彗 星 |
备 注 |
0 |
G2黄主序星:太阳 |
— |
— |
掠日彗星的近日点 |
太阳系的中心 |
0-2 |
太阳风层:太阳风 、行星际物质、太阳风层电流页 |
类地行星:水星、金星、地球、火星 |
近地小行星:阿登群、阿波罗群、阿莫尔群 |
恩克型 |
— |
2-3.2 |
谷神星、灶神星、智神星 |
小行星带 |
主带彗星 |
— |
|
3.2-30 |
类木行星:木星、土星、天王星、海王星 |
特洛伊群半人马群 |
木星族哈雷型喀戎型 |
— |
|
30-50 |
冥王星,妊神星,鸟神星 |
柯伊伯带 |
— |
||
50-75 |
阋神星 |
黄道离散盘 |
非周期彗星:抛物彗星,双曲彗星 |
— |
|
75-110 |
终端震波日鞘、太阳风层顶 |
— |
太阳磁场边界 |
||
110-230 |
弓形震波 日球层顶 |
— |
— |
||
230-10000 |
星际物质 |
— |
奥尔特云 |
— |
|
10000-100000 |
— |
太阳重力边界 |
|||
100000以外 |
最近恒星:半人马座α星比邻星 第二近恒星:半人马座阿尔法双星 |
— |
— |
— |
太阳系外 |
2.3 太阳系行星参数
太阳和行星大小也只能大概按照比例设计了,不然有些小的看不见了。
八大行星主要参数 |
||||||
行星 |
轨道半长轴 (AU) |
公转周期 |
平均轨道速度 (km·s-1) |
偏心率 |
对黄道面倾斜 |
赤道和轨道面交角 |
水星 |
0.38709 |
87.9674天 |
47.89 |
0.2056 |
7.00° |
0.0 |
金星 |
0.72332 |
224.6960天 |
35.03 |
0.0068 |
3.39° |
177.3° |
地球 |
1.00000 |
365.2564天 |
29.79 |
0.0017 |
—— |
23.45° |
火星 |
1.52366 |
686.9649天 |
24.13 |
0.0934 |
1.85° |
25.19° |
木星 |
5.20336 |
11.862615年 |
13.06 |
0.0483 |
1.31° |
3.12° |
土星 |
9.53707 |
29.447498年 |
9.64 |
0.05415 |
2.48° |
26.73° |
天王星 |
19.19126 |
84.016846年 |
6.81 |
0.04716 |
0.76° |
97.86° |
海王星 |
30.06869 |
164.79132年 |
5.43 |
0.00858 |
1.77° |
29.58° |
行星 |
赤道半径:地球 |
质量:地球 |
平均密度 (g/cm3) |
赤道逃逸速度 (km/s) |
自转周期 |
卫星数量 |
水星 |
0.3825 |
0.05527 |
5.43 |
4.25 |
58.6462天 |
0 |
金星 |
0.9488 |
0.81500 |
5.24 |
10.36 |
243.0187天 |
0 |
地球 |
1.0000 |
1.00000 |
5.51 |
11.18 |
23.9345小时 |
1 |
火星 |
0.53226 |
0.10745 |
3.94 |
5.02 |
24.6230小时 |
2 |
木星 |
11.209 |
317.816 |
1.33 |
59.54 |
9.9250小时 |
63+环 |
土星 |
9.449 |
95.1609 |
0.70 |
35.49 |
10.6562小时 |
82+环 [24] |
天王星 |
4.007 |
14.5373 |
1.30 |
21.29 |
17.2399小时 |
27+环 |
海王星 |
3.883 |
17.1471 |
1.76 |
23.71 |
16.1100小时 |
13+环 |
3.太阳系动画实现代码
代码参考:canvas 太阳系的动画
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